Факторы, влияющие на масштабы химического заражения

На железнодорожном транспорте наиболее часто причинами аварийных выбросов (разливов) АХОВ являются: неисправности, удары, сходы и опрокидывания железнодорожных цистерн с нарушением герметизации; трещины в сварных швах; разрыв оболочки цистерн; разрушение мембран; неисправность предохранительных клапанов и протечка из арматуры. Химические аварии происходят также из-за нарушения норм налива и других правил техники безопасности и перевозки АХОВ.

Масштабы распространения зараженного воздуха АХОВ и формирующиеся зоны химического заражения при авариях зависят от вида (свойств), массы и агрегатного состояния АХОВ, условий хранения емкостей, метеорологических и местных условий.

Процесс аварии при разгерметизации емкостей, в которых хранят или перевозят АХОВ в сжиженном состоянии, можно разделить на два этапа.

На первом этапе происходят мгновенный (в течение 1-3 мин) выброс части АХОВ в атмосферу и образование первичного облака.

На втором этапе происходит пролив вещества из емкости на подстилающую поверхность и его испарение (или испарение вещества из разгерметизированной цистерны без пролива). При испарении образуется вторичное облако химического заражения. При переносе первичного и вторичного облаков, которые накладываются, происходит выпадение осадков АХОВ на местность и ее заражение. Соотношение масс АХОВ, выброшенных в первичное и вторичное облако, зависит от свойств АХОВ, температуры воздуха при аварии, а также от давления и температуры в емкости.

При разгерметизации емкости с АХОВ, хранящихся в газообразном состоянии, образуется только первичное облако, а хранящихся в виде жидкостей - только вторичное облако.

Условия хранения и перевозки емкостей с АХОВ также оказывают существенное влияние на характер аварии и масштабы ее последствий.

При утечке из емкостей сжиженных и жидких АХОВ пролитая жидкость может распространиться на большие площади, заражая значительные территории и вызывая взрывы и пожары.

Для предотвращения указанных опасностей на многих ХОО применяется способ хранения АХОВ в обваловке или в поддонах (рис. 4.1).

Высота обваловки резервуаров грунтом принимается из расчета полного вылива АХОВ (с учетом превышения обваловки над уровнем вылившейся жидкости не менее 20 см). Ширина земляного вала поверху устраивается не менее 1 м.

Поддоны изготавливаются из железобетона или грунта с соблюдением тех же условий.

Рис. 4.1. Условия хранения емкостей:

а - в обваловке; б - в поддоне

При открытом хранении емкостей (сюда же относятся железнодорожные цистерны с АХОВ) в случае аварии химическому заражению могут подвергнуться большие территории, сооружения, устройства и фунтовые воды. В этом случае толщина разлившегося слоя АХОВ будет незначительной (в среднем около 0,05 м), поэтому время испарения и поражающего действия меньше, чем при хранении емкостей в обваловке или поддоне.

Масштабы химического заражения существенно зависят от метеоусловий.

От направления ветра во многом зависит, какие объекты (жилые массивы, сооружения и устройства) могут попасть в зону заражения.

При увеличении скорости ветра (измеряемой на высоте 10 метров) увеличивается рассеивание химического облака. Чем меньше скорость ветра, тем дольше сохраняется большая концентрация АХОВ. В зимних условиях испарение АХОВ незначительно, и заражение местности будет длительным. При повышении температуры воздуха и почвы испарение АХОВ увеличивается, а продолжительность их действия уменьшается.

Дождь механически вымывает АХОВ из атмосферы и из поверхностных слоев почвы. При выпадении на зараженный участок снега некоторые виды АХОВ сохраняются более продолжительное время.

Состояние воздуха в приземном слое характеризуется степенью его вертикальной устойчивости: инверсией, изотермией и конвекцией. Условия их возникновения и характеристика представлены в табл. 4.2.

При инверсии и изотермии сохраняется высокая концентрация АХОВ в приземном слое воздуха, а распространение облака зараженного воздуха происходит на значительные расстояния.

Конвекция вызывает рассеивание зараженного воздуха, т.е. снижение концентрации паров АХОВ вследствие подъема более теплого воздуха и перемешивания его с верхними слоями.

Рельеф местности (овраги, лощины), лес и жилые массивы способствуют застою зараженного воздуха и увеличению длительности заражения. Вместе с тем, они препятствуют распространению зараженного воздуха на Глубину, в 3-3,5 раза меньшую, чем на открытой местности.

Таблица 4.2