uzluga.ru
добавить свой файл
2.5. Прогнозирование показателей опасности

химического заражения

Прогнозирование показателей опасности химического заражения является достаточно сложной задачей, так, как зависит от токсикологических характеристик СДЯВ, времени воздействия, концентраций СДЯВ в воздухе, нередко быстро меняющихся в конкретной обстановке. Вместе с тем при рассмотрений района аварии справедливо, очевидно, считать, что все 100% попавших в него людей могут быть поражены, если они не будут обеспечены необходимыми средствами защиты.

При 100% обеспечении людей средствами защиты число пораженных не превысит 3—5%, что будет определяться только технической неисправностью

средств защиты.

При распространении СДЯВ наибольшие концентрации будут наблюдаться при прохождении первичного облака. Они обусловят и наибольшее количество пораженных. Ориентировочный процент пораженных при отсутствии средств защиты при распростра­нении первичного облака СДЯВ приведен в табл. 2..10.


Таблица 2.10

Ориентировочный процент пораженных при отсутствии

та защиты при распространении первичного облака СДЯВ


СДЯВ


Количество пораженных %

Окись углерода, тетраоксид азота

10—20

Хлор, аммиак, сернистый ангидрид

20—30

Цианистый водород, фосген

30—40

Окись этилена

50—60


Примечание. Процент пораженных в зданиях с отключенной вентиляцией примерно в 1,5—2 раза меньше.

При наличии средств защиты процент пораженных (за счет технической неисправности этих средств) не превысит 1 —3 %.

В тех случаях, когда первичное облако СДЯВ отсутствует, поражение людей будет наблюдаться, как правило, лишь в районе аварии. Обмундирование,

снаряжение у личного состава, действовавшего в районе аварии, или населения, попавшего в этот район, подлежит замене, так как может быть заражено до

опасной степени.

Вопрос же о зараженности техники, ее дегазации, о замене обмундирования и снаряжения личного состава, а также одежды населения, действовавших или попавших в районы распространения первичного и вторичного облаков СДЯВ, должен решаться в каждом случае индивидуально в зависимости от типа СДЯВ и результатов лабораторного химического анализа.

2.6. Прогнозирование продолжительности

поражающего действия сильнодействующими

ядовитыми веществами

Продолжительность поражающего действия СДЯВ зависит от многих факторов, и прежде всего от физико-химических свойств СДЯВ, метеорологических условий, подстилающей поверхности и т. д. Например, продолжительность химического заражения приземного слоя атмосферы в районе аварии определяется временем испарения СДЯВ. Время испарения СДЯВ из поддона приведено в табл. 2.11


Таблица 2.11


Время испарения СДЯВ из поддона при скорости ветра 1 м/с, сут


Хлор

Емкость хранения

Температура воздуха, °С


—40

-30

-20

—10

0

10

20

30

40

1*

12ч




10,3ч

8,6ч

6,9ч



5,1ч

4,6ч

3,8ч

3,3ч

10*

13,9ч

11,9ч

9,9ч

7,9ч

6,9ч

5,9ч

5,4ч

4,4ч

3,8ч

100

8,6

7,3

6,3

5,3

4,7

4,1

3,4

3,1

2,6

500

12,3

10,5

8,9

7,7

6,8

5,8

5,1

4,5

3,7

1000

14,7

12,5

10,9

9,2

8,1

7

6

5,3

4,5

Фосген


1*

15ч

12ч









5,2ч

4,5ч

3,6ч

2,8ч

10*

18,6ч

14,9ч

11,2ч

9, 3ч

7,4ч

6,5ч

5,6ч

4,5ч

3,4ч

100

13,6ч

11

8,1

6,6

5,2

4,4

3,4

2,9

2,3

Аммиак

50*

1,3



21,7ч

18,3ч

16ч

13,4ч

11,3ч

10ч

8,6ч

100

18,3с

15,4с

12,6

11,4

9,3

7,6

6,3

5,5

4,7

500

27,0с

23,2с

18,6

15,9с

13,1

11,3

9,4

8,3

7

ЮООО

. Более месяца

28,4с

23,5

20,3

17

15

13

30000

Более месяца

28,2

24,3

20,4

17,8

15

Цианистый водород

1*

2,9

2,3

1,8

1,4

1,1

21ч

16,5ч

13,5

12ч

10*

3,5

2,8

2

1,6

1,3

1

20ч

16ч

14ч

50*

3,9

3.1

2.5

1,9

1,5

1,2

21,8 ч

17,8ч

15,8 ч

100

Более месяца

26,1

20,3

16,7

13,2

10,9

9

Окись этилена

10*

1,8

1 5

1

19,8ч

15,4ч

13,2ч

11ч



7,2ч

50*

1,9

1,6

1,1

21,6ч

16,8ч

14,4ч

12ч

9,6ч

7,7ч

100

25

20

15,1

12,2

9,4

7,6

6

4,9

4,1

Сернистый ангидрид

До 25*

1,2

1

20,4 ч

15,9ч

13,6ч

11,3ч



7,9ч

6,8ч

50*

1 3

1,1

21,3 ч

16,6ч

14,2ч

11,8ч

9,4ч

8,2ч




100

17,5

14,4

11,3

9,6

7,8

6,5

5,3

4,5

3,7

Окислы азота

10*

5,8

4,4

3,1

2,5

1,8

1,4

25ч

21ч

16ч

50*

6,3

4,8

3,4

2,7

2

1,6

1,2

1

18,5 ч

100

Более

месяц.




3

26

21

15,7

14,3ч

11



Гидразин

50* 100

Более месяца Более месяца

121 |15

1 9

Сероуглерод

10*

5,6

4,2

3

2,3

1,6

1,3

23,3

18,6

14

50*

5,8

4,4

3,2

2,5

1,8

1,5

1,1

21,1

15,8

100

Более месяца

22,4

117,8

14,6

10,5

8,2

* Выброс СДЯВ произошел при отсутствии поддона (обваловки).

При определении продолжительности поражающего действия в случае выброса СДЯВ на открытую (необвалованную) поверхность, а также при проведении расчетов для СДЯВ, не приведенных в табл. 2.11, рекомендуется использовать формулу

• τ = Q2/3,6-103ESпр) (2.8)

где Q2— количество СДЯВ, за счет испарения кото­рого образуется вторичное облако, кг;

Е—удельная скорость испарения СДЯВ,кг/м2 • с;

Sпр— площадь поверхности зеркала пролива, м2. Последовательность определения продолжительно­сти поражающего действия вторичного облака СДЯВ с помощью номограммы (рис. 2.3):

по методике, изложенной в подразд. 2.3, определяют глубину распространения вторичного облака СДЯВ с учетом топографических и метеорологических условий;

найденное значение глубины распространения вторичного облака СДЯВ откладывают на оси Г2;

время испарения СДЯВ, найденное по табл. 2.11, откладывают на оси т;

полученные точки соединяют прямой линией; Для нахождения продолжительности поражающего действия на любом требуемом расстоянии (от О До Г2) от района аварии восстанавливают перпендикуляр от этого расстояния до пересечения с проведенной линией, а затем от точки пересечения проводят линию, параллельную оси А, до пересечения с осью т. Точка пересечения с осью т и дает искомое значе­ние продолжительности поражающего действия вторичного облака СДЯВ на заданном расстоянии от района аварии.

Рис. 2.3. Номограмма для определения продолжительности поражающего действия вторичного облака СДЯВ

Пример. Используя условия и результаты решения задачи из подразд. 2.3, определить продолжительность поражающего дейст­вия вторичного облака СДЯВ в районе аварии и на удалении

1 КМ.

Решение. 1. Определяют глубину распространения вторичного облака из решения задач подразд. 2.3: Г2 = 2 км.

2. Из табл. 2.11 для емкости вместимостью 500 т с хлором и температуры воздуха (00 С находят продолжительность поражающего действия вторичного облака СДЯВ в районе аварии: τ = 4,4 сут,

3. На соответствующие оси номограммы (рис. 2.3) наносят эти значения и соединяют прямой линией. Восстанавливают перпендикуляр из точки 1 км оси Г2 до пересечения с проведенной прямой линией. Из точки пересечения проводят линию параллельно оси Г2 до пересечения с осью т — точка пересечения и есть искомая величина, т. е. продолжительность поражающего действия вторичного облака СДЯВ 2,3 сут.

Ответ. Продолжительность поражающего действия вторич­ного облака СДЯВ в районе аварии равна 4,4 сут, а на расстоянии 1 км от района аварии — 2,3 сут,

2,7. Особенности прогнозирования масштабов

химического заражения приземного слоя атмосферы

в условиях города

Прогнозирование масштабов химического заражения воздуха в условиях города тесно связано с его климатом. Причем климат города нельзя рассматри­вать изолированно, так как он является статистической совокупностью множества ежедневных погодных событий, происходящих на территории города.

Погодные условия на любой местности регулируются крупномасштабными атмосферными явлениями. В то же время каждый из городских районов изменяет в большей или меньшей степени локальные условия приграничного слоя атмосферы. В определен­ных погодных условиях могут доминировать либо крупномасштабные процессы, либо локальные, хотя во всех случаях присутствуют и те и другие.

В случае развитых синоптических процессов, характеризуемых сильным ветром, облачностью и осадками, влиянием локальных условий можно пренебречь. В тех случаях, когда скорость ветра мала, небо днем и ночью безоблачно, влияние локальных условий, обусловленное городом, превалирует над синоптическими процессами и ими пренебрегать нельзя.

Наибольшее влияние город оказывает на температуру воздуха, что приводит к возникновению внутри города так называемого острова тепла. Температурные контрасты больше всего проявляются в ве­черние часы, непосредственно перед заходом солнца и после него. Максимальная разница между температурой в городе и на открытой местности отмечается обычно через 2—3 ч после захода солнца и исчезает в небольших городах вскоре после полуночи; в больших городах остров тепла сохраняется всю ночь.

Наличие острова тепла в совокупности с шероховатостью подстилающей поверхности оказывает значительное влияние на скорость и направление ветра у поверхности земли и состояние вертикальной устойчивости воздуха, которые могут не совпадать с тако­выми на открытой местности. Средняя скорость ветра в городе меньше, чем на открытой местности, и в 65% случаев коэффициент уменьшения составляет менее 0,7. Кроме того, в городе резко увеличивается количество безветренных дней, а наблюдаемые максимальные скорости ветра в среднем на 10—20% меньше.

Остров тепла обусловливает формирование в ночных условиях неустойчивой стратификации, вызывающей подъем воздушных масс, на смену которым от окраин будут двигаться более холодные массы воздуха. При этом необходимо отметить, что направленное движение воздуха ночью внутрь города непостоянно. В больших городах изотермы острова тепла, как правило, сгущаются у края плотно застроенной зоны. Эта особенность может приводить к резким пульсациям втекающего ночью в город более холодного воздуха.

Особенности распространения СДЯВ тесно связаны с рассмотренными процессами и должны опреде­ляться в каждом случае конкретно с учетом свойств хранимого вещества и условий его хранения.

В случае разрушения емкости хранения со сжиженным газом или низкокипящими жидкими СДЯВ превалирование гравитационных факторов в началь­ный момент распространения СДЯВ приведет к тому, что направление движения облака и скорость его перемещения будут в основном определяться рельефом местности. Вследствие застоя СДЯВ в низинах и подвалах городских зданий могут создаваться значительные концентрации, приводящие к поражениям всех попавших в данную атмосферу.

В последующем распространение СДЯВ будет определяться скоростью и направлением ветра. Оно будет, как правило, совпадать с городскими магистралями. В ночное время возможно затекание облака СДЯВ в центр города с движущимися к центру горо­да более холодными массами воздуха от окраин.

В случае совпадения направления движения облака СДЯВ с направлением городских транспортных магистралей глубину распространения следует оценивать по таблицам для равнинной местности.

В случае несовпадения направления ветра с направлением городских магистралей или при отсутст­вии последних (в городах с беспорядочной застрой­кой) оценку глубины распространения облака СДЯВ необходимо производить, как для случая лесистой местности.