Оценка и прогнозирование химической обстановки при аварии на химически опасном объекте

Основными поражающими факторами при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой четвертого типа являются опасные последствия заражения людей и животных при длительном нахождении их на зараженной местности в результате перорального и резорбтивного воздействия АХОВ на организм.

Локализация и обеззараживание источников химического заражения имеет цель подавить или снизить до минимально возможного уровня воздействие вредных и опасных факторов, представляющих угрозу для жизни и здоровья людей, экологии, а также затрудняющих ведение спасательных и других неотложных работ на аварийном объекте и в зоне химического заражения за пределами химически опасного объекта.

а) Исходные данные.

Qo = 120 тонн

 Н = 1 м

 tвозд =  10 Со

Vв = 8

 время суток –  ночь

 характеристика небосводов: ясно

 время года – лето

         N = 1 часа

         х = 4км.

б) Вычисляем эквивалентное количество АХОВ перешедшее в первичное облако.

Q = k1 · k3 · k5 · k7· Qо ,

где  k1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ;

       k3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (талб. 2)

       k5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы

инв. = 1; изот. = 0,23; конв. = 0,08

       k7 – коэффициент, учитывающий влияние tо окружающего воздуха (табл. 2)

k1 = 0,18;  k3 = 1;  k5 = 0,23;  k7 = 0,6;

Qэ1 = 0,18·1·0,23·0,6·120 = 2,9

Вычислим эквивалентное количество АХОВ, перешедшее во вторичное облако.

 

к4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 3)

к6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего с начала аварии

к2=0,052, к3=1, к4=3,0

h- толщина слоя разлива АХОВ.

• ёмкость без обваловки h = 0,05
• ёмкость с обваловкой h = H – 0,2 ; где Н – высота обваловки

d – плотность АХОВ (табл. 2)

Qo = 120, k2 = 0.052, k4 = 3,0, k6 = N0.8 = 10.8 = 31,63

Т=h∙d/(к2 ∙к4 ∙к7)

h=0.05         d=0.581

Т=0,05∙0,681/(0,052∙3,0∙0,6)=0,3г.

К6=N0.8      N<T

Qэ2=1,86

3) Определим глубину зоны заражения первичным и вторичным облаком  (табл. 1) по скорости ветра и эквивалентное количество АХОВ.

Г1 - ? Г2 - ?

Г1 = 0,94 Г2 = 1,33

4) Полная глубина зоны заражения  Г.

Г = Г’ + 0.5Г” ;  Г’ – большее из двух значений Г1 и Г2, Г” – меньшее.

Г = 1,33+0,47

Г=18

5) Общая глубина зараженного  воздуха сравниваем с предыдущими  значениями глубины переноса  воздушных масс Гп.

Гп = N·Vп, где Vп – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и вертикальной устойчивости воздуха (табл. 5).

Vп = 47 м/с,   Гп = 47м/с

6) За расчётную величину принимаем  наименьшее значение из Г и  Гп.

Г = 18

7) Вычисляем S зоны возможного заражения ОХВ (SB):

φ  - из табл. 4, φ = 45о

SВ=8,72∙10-3∙182∙45

SВ=127,13

8) Определим S зоны фантичного заражения (Sф):

Sф = к8·Г2·N0,8

          к8 = 0,133 – изот.;

к8 = 0,133; N0,2 = 1; Г = 18

Sф = 0,133·324·1= 43,09

9) Определим время подхода облака  к заданному объёму 

х – расстояние от источника заражения, Vп – скорость переноса фронта облака зараженного воздуха.

            t =х/ Vп

                    t =4/47=0,085

10) Определим ширину зоны химического заражения:

Г = 18;  Ш = 0,003·18=0,054 

в) На основании проведенных расчетов можно представить схему зоны химического заражения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Организация разведки очага химической аварии.

 

Прогнозирование возможных  последствий  химической аварии осуществляется заблаговременно специалистами инженерных  служб объектов с использованием существующих методик оценки обстановки. Полученные данные используются для принятия мер защиты персонала объектов и населения.

Выявление последствий аварии  осуществляется  проведением химической и  инженерной  разведки , а  также  воинскими частями гражданской обороны.

На основе данных разведки производится оценка сложившейся обстановки и  разрабатывается план ликвидации последствии аварии.

Химическая и  инженерная разведка в районе аварии начинается с разведки очага. Подход к очагу  аварии  должен  осуществляться с  подветренной  стороны. Разведка  проводится  только с применением изолирующих противогазов и средств защиты кожи.

В ходе  разведки  осматривается место аварии, определяется её причины и масштабы, принимаются меры  по  устранению  причин аварии , осуществляется розыск пораженных людей, оказание первой медицинской помощи, а также устанавливаются и обозначаются границы зоны поражения.  При ликвидации последствий химически опасных аварий прежде всего принимают меры по ограничению и  приостановке  утечке АХОВ , локализация  химического  заражения  объектов окружающей среды для чего проводятся мероприятия по ограничению  растекания, снижению скорости испарения, поглощения и изоляции АХОВ.

Ограничение растекания  АХОВ  осуществляется   обволовкой разлившегося вещества, создание  препятствий на пути его растекания, сбором в естественные углубления и специально  оборудованные ловушки.

Для снижения скорости испарения АХОВ  и  ограничения  его парогазовой фазы используют следующие способы:

• поглощение парогазовой фазы АХОВ с помощью водяных  завес, создаваемых  с  помощью пожарных машин, мотопомп, стационарных брандспойтов и других средств;
• поглощение жидкой фазы АХОВ слоем сыпучих  адсорбированных материалов;
• выжигание  АХОВ;
• изоляция  жидкой  фазы АХОВ пенами, разбавление водой  или   растворами   нейтральных   веществ;
• дегазацией (нейтрализацией) АХОВ растворами химически активных реагентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Приборы химической разведки и контроля.

 

• Войсковой прибор химической разведки ВПХР

Используется для обнаружения отравляющих веществ в воздухе, на местности, вооружении и военной техники.

Время определения 0В 1-5 мин; производительность насоса 1,8-2л/ч; работоспособен от -40 до +50 °С; масса 2,3 кг.

Принцип работы

При просасывании ручным поршневым насосом зараженного воздуха через индикационные трубки, в них происходит изменение окраски наполнителя и ее интенсивности, по этим признакам определяют наличие 0В и его примерную концентрацию.

Устройство ВПХР:

 

 

б) Газоанализатор универсальный (УГ-2)

Предназначен для измерения концентрации вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений и на территории химических предприятий.

Масса воздухозаборного устройства не более 1.5 кг.,общее время просасывания воздуха 40¸300 сек., продолжительность хода штока 4¸300 сек., масса комплекта 1.2 кг..

Устройство и принцип работы

УГ-2 состоит из воздухозаборного устройства и комплектов индикаторных средств.

 

1 - шток;

2. индикаторная трубка;
3. воздухозаборное устройство;
4. ампулы с индикаторным порошком;
5. шкала;
6. ремень;
7. резиновая трубка.

 

 

 

 

 

Воздухозаборное устройство УГ-2 состоит из резинового сильфона (2) с двумя фланцами, стакана с пружиной (3), находящихся внутри корпуса (1). Во внутренних гофрах сильфона установлены распорные кольца (4) для придания жесткости сильфону и сохранения постоянства объема. На верхней плате (9) имеется неподвижная втулка (7) для направления штока (6) при сжатии сильфона (2). На штуцер (11)с внутренней стороны надета трубка резиновая (12), которая через нижний фланец соединяется с внутренней полостью сильфона. Свободный конец трубки резиновой (10) служит для присоединения индикаторной трубки при анализе. На цилиндрической поверхности штока (6) расположены четыре продольные канавки с двумя углублениями (5) для фиксации двух положений штока фиксатором (8). Расстояние между углублениями на канавках подобрано таким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления до другого сильфон забирал заданный объем исследуемого воздуха.

 

Воздухозаборное устройство УГ-2.

1. корпус;
2. сильфон;
3. пружина;
4. кольцо распорное;
5. канавка с двумя углублениями;
6. шток;
7. втулка;
8. фиксатор;
9. плата;
10. трубка резиновая;
11. штуцер;
12. трубка резиновая.

 

 

В комплекты индикаторных средств УГ-2 ( рис. 3 ) входят ампулы (5) с индикаторными и поглотительными порошками, необходимыми для изготовления индикаторных трубок (ИТ) и фильтрующих патронов, и принадлежности: трубка стеклянная индикаторная (1), стержень (2), воронка (3), заглушка (5), трубка резиновая (6), ампула НС-1 (7) и штырек (8).

Индикаторные средства УГ-2.

Ампулы (5) с индикаторными и поглотительными порошками, для изготовления индикаторных трубок (ИТ) и фильтрующих патронов, и принадлежностей:

 

 

Принцип работы УГ-2 основан на изменении окраски индикаторного порошка (ИП) в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством исследуемого воздуха.

5. Особенности ликвидации последствий химической аварии

В результате аварии на химически опасном объекте может произойти нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, в которых они могут вызывать массовое поражение людей, животных, а также химическое заражение воды, почвы и т.п. При этом образуется зона химического заражения - территория, в пределах которой в приземном слое воздуха содержатся АХОВ в количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени. Ее размеры определяются по данным разведки.

В результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части вещества из емкости при ее разрушении образуется первичное облако. Вторичное облако АХОВ образуется в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

В зависимости от физико-химических свойств аварийно химически опасных веществ, условий их хранения и транспортировки при авариях на химически опасных объектах могут возникнуть чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четырех основных типов.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой первого типа возникают в случае разгерметизации (взрыва) емкостей или технологического оборудования, содержащих газообразные (под давлением), криогенные, перегретые сжиженные АХОВ. При этом образуется первичное парогазовое или аэрозольное облако с высокой концентрацией АХОВ, распространяющееся по ветру.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой второго типа возникают при аварийных выбросах или проливах используемых в производстве, хранящихся или транспортируемых сжиженных ядовитых газов (аммиак, хлор и др.), перегретых летучих токсических жидкостей с температурой кипения ниже температуры окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрид, синильная кислота и др.). При этом часть АХОВ (не более 10%) мгновенно испаряется, образуя первичное облако паров смертельной концентрации; другая часть выливается в поддон или на подстилающую поверхность, постепенно испаряется, образуя вторичное облако с поражающими концентрациями.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой третьего типа возникают при проливе в поддон (обвалование) или на подстилающую поверхность значительного количества сжиженных (при изотермическом хранении) или жидких АХОВ с температурой кипения ниже или близкой к температуре окружающей среды (фосген, четырехокись азота и др.), а также при горении большого количества удобрений (например, нитрофоски) или комковой серы. При этом образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четвертого типа возникают при аварийном выбросе (проливе) значительного количества малолетучих АХОВ (жидких с температурой кипения значительно выше температуры окружающей среды или твердых) - несимметричный диметилгидразин, фенол, сероуглерод, диоксин, соли синильной кислоты. При этом происходит заражение местности (грунта, растительности, воды) в опасных концентрациях.

Основным поражающим фактором при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой первого типа является ингаляционное воздействие на людей и животных высоких (смертельных) концентраций паров АХОВ. Масштабы поражения при этом зависят от количества выброшенных АХОВ, размеров облака, концентрации ядовитого вещества, скорости ветра, состояния приземного слоя атмосферы (инверсия, конвекция, изотермия), плотности паров АХОВ (легче или тяжелее воздуха), времени суток, характера местности (открытая местность или городская застройка), плотности населения.