LEKCIA32 (Лекции - Гражданская Оборона)

З анятие 3.2. Прогнозирование обстановки при авариях на ХОО 11

“Утверждаю”

Заведующий кафедрой ЗЧС и ГО

ктн, доцент

Л.Титоренко

“ “ сентября 2006 г

План

проведения практического занятия по курсу “Защита в чрезвычайных ситуациях и гражданская оборона” для студентов 3-го курса.

ТЕМА3.Аварии на химически опасных объектах.(Занятия 3.1.,3.2, 3.3)

Занятие 3.2.: Прогнозирование обстановки при авариях на ХОО.

Время - 2 учебных часа.

Метод проведения занятия - практическое занятие.

Учебная цель - Ознакомить студентов с методикой расчета параметров, характеризующих химическую обстановку на местности после аварии на ХОО.

Учебные вопросы:

1. Основные положения методического подхода к расчету параметров зон заражения 15 мин

2. Степени вертикальной устойчивости воздуха и другие исходные данные для расчетов 10 мин

3. Методика расчета эквивалентных количеств вещества 20 мин

4. Методика расчета глубин зон заражения 15 мин

5. Методика расчета площадей зон заражения 15 мин

6. Методика прогноза обстановки при разрушении ХОО 15 мин

И Т О Г О : 90 мин

Литература для студентов:

1. “Защита в ЧС и ГО”, материалы курса под ред. Л.Титоренко, МГТУ им. Н.Э.Баумана, http: //www1.engineer.bmstu.ru/ , 2004 г.

2. Ру­ко­водс­тво по ве­де­нию ава­рий­но-спа­са­те­ль­ных и дру­гих не­от­ло­жных ра­бот при круп­ных ава­ри­ях на хи­ми­че­ски опас­ных объ­ек­тах (про­ект), МЧС РОССИИ, ВНИИ ГОЧС, Ака­де­мия Граж­данс­кой за­щи­ты, НИР ВИ-59501—5.11, г.Мос­ква-1995г.

3. Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. - издательство Московского государственного университета. 1998.

4. Конспект лекций по курсу “Защита в ЧС и ГО”, кафедра ЗЧС и ГО МГТУ, 2005 г.

Литература для преподавателей:

1. “Гражданская защита”, пособие для преподавателей под ред. Л.Титоренко, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998 г.

2. Ру­ко­водс­тво по ве­де­нию ава­рий­но-спа­са­те­ль­ных и дру­гих не­от­ло­жных ра­бот при круп­ных ава­ри­ях на хи­ми­че­ски опас­ных объ­ек­тах (про­ект), МЧС РОССИИ, ВНИИ ГОЧС, Ака­де­мия Граж­данс­кой за­щи­ты, НИР ВИ-59501—5.11, г.Мос­ква-1995г.

Конспект проведения практического занятия

“ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ”

(Занятие 3.2.)

Химическая обстановка и ее оценка.

Общие положения.

Под хи­ми­че­ской об­ста­но­вкой по­ни­ма­ют (1) мас­шта­бы и (2) сте­пень за­ра­же­ния от­рав­ля­ющи­ми ве­ще­ства­ми или АХОВ воз­ду­ха, мест­но­сти, во­до­емов, со­ору­же­ний, тех­ни­ки и т. п.

Оцен­ка хи­ми­че­ской об­ста­но­вки — это опре­де­ле­ние мас­шта­бов и ха­ра­к­те­ра за­ра­же­ния АХОВ окружающей среды, а также ана­лиз вли­яния АХОВ на де­яте­ль­ность объ­ек­тов и сил ГО и уста­но­вле­ние сте­пе­ни опас­но­сти для на­се­ле­ния.

Оцен­ка является прогнозом, который про­во­дит­ся

либо по факту произошедшей ЧС с по­сле­ду­ющи­ми уточ­не­ни­ями по дан­ным хи­ми­че­ской раз­вед­ки и дру­гим на­блю­де­ни­ям,

либо для виртуальной ЧС с наихудшими условиями ее протекания.

При этом обычно под­ле­жат опре­де­ле­нию глу­би­на зо­ны за­ра­же­ния, пло­щадь воз­мож­но­го за­ра­же­ния, площадь территории, над которой пройдет облако, вре­мя при­хо­да за­ра­жен­но­го об­ла­ка к опре­де­лен­но­му ру­бе­жу, про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния.

Ис­хо­дны­ми дан­ны­ми при про­гно­зе хи­ми­че­ской об­ста­но­вки при вы­хо­де АХОВ яв­ля­ют­ся:

— ме­тео­ро­ло­ги­че­ские усло­вия (сте­пень вер­ти­ка­ль­ной устой­чи­во­сти воз­ду­ха, ско­рость при­зем­но­го вет­ра и тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха);

— виды, количество и спо­соб хра­не­ния АХОВ, в емкостях на объекте;

—характер разлива АХОВ (свободно на подстилающую поверхность или в поддон, обваловку).

За­да­ние ме­те­о­ус­ло­вий.

В числе параметров метеоусловий, используемых при прогнозе химической обстановки, кроме температуры и скорости ветра используется параметр, который в обиходе используется для характеристики метеоусловий значительно реже. Таким параметром является степень вертикальной устойчивости ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха в при­зем­ном слое, высота которого принимается равной 20 м.

Раз­ли­ча­ют три ви­да вер­ти­ка­ль­ной устой­чи­во­сти воз­ду­ха: ин­вер­сию, изо­тер­мию и кон­ве­к­цию.

От сте­пе­ни вер­ти­ка­ль­ной устой­чи­во­сти воз­ду­ха зависят масштаб и про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния. Во мно­гом это про­ис­хо­дит из-за ха­ра­к­тер­ных для каж­дой сте­пе­ни тем­пе­ра­тур­ных ре­жи­мов в приземном слое воздуха: при кон­ве­к­ции тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в при­зем­ном слое с вы­со­той по­ни­жа­ет­ся, при ин­вер­сии — воз­рас­та­ет, а при изо­тер­мии — оста­ет­ся по­сто­ян­ной. Поэтому при конвекции происходит интенсивное перемешивание слоев воздуха и, как следствие, быстрое рассеивание зараженного облака, а при инверсии эти процессы протекают существенно медленнее.

Опре­де­ле­ние сте­пе­ни вер­ти­ка­ль­ной устой­чи­во­сти воз­ду­ха в кон­крет­ных усло­ви­ях про­из­во­ди­т­ся по спе­ци­аль­ным ме­тео­таб­ли­цам в за­ви­си­мо­сти от вре­ме­ни го­да, вре­ме­ни су­ток, об­лач­но­го по­кро­ва, снеж­но­го или тра­вя­но­го по­кро­ва и дру­гих фак­то­ров.

Следует помнить, что при скорости ветра более 4 м/с под влиянием перемешивания слоев воздуха всегда устанавливается ИЗОТЕРМИЯ.

В связи с изложенным раз­ли­ча­ют 2 слу­чая задания метеоусловий при оценк химической обстановки:

1) при оценке химической обстановки по факту ЧС метеоусловия берутся реальные;

2) при оценке виртуальной ЧС, поскольку ме­те­о­ус­ло­вия не­из­ве­ст­ны, то они предполагаются наи­худ­ши­ми с точки зрения возможных последствий, т.е. в наи­бо­ль­шей сте­пе­ни бла­го­при­ятс­тву­ющие рас­про­стра­не­нию ядо­ви­то­го об­ла­ка. Такими условиями являются:

СВУ — ин­вер­сия, V = 1 м/с , t^оC — мак­си­ма­ль­ная в дан­ной мест­но­сти в данное время года ¹.

Ко­ли­че­ство АХОВ, обус­ло­вив­ше­е ЧС.

При оценке химической обстановки по факту произошедшей ЧС количество вышедших АХОВ определяется по реальным данным.

При определении количества АХОВ, участвующих в виртуальной ЧС учитываются два фак­то­ра:

1) Вид происшествия на ХОО, т.е. ава­рия или раз­ру­ше­ние объ­ек­та: при ава­рии про­гноз ве­де­т­ся ис­хо­дя из объ­ема наи­бо­ль­шей ем­ко­сти, а при раз­ру­ше­нии — по со­во­куп­но­му объ­ему всех ем­ко­стей с АХОВ на рассматриваемом ХОО. Про­гноз на раз­ру­ше­ние объ­ек­та ве­де­т­ся для сейс­мо­опас­ных рай­о­нов и для ЧС во­ен­но­го вре­ме­ни

2) Агре­гат­ное со­сто­яние АХОВ. Ко­ли­че­ство АХОВ, вы­шед­шее при ЧС, опре­де­ля­ет­ся в зависимости от агрегатного состояния АХОВ по-разному:

- при хра­не­нии (транс­пор­ти­ро­вке) в га­зо­об­раз­ном со­сто­янии используется уравнение состояния газа, согласно которому количество вышедшего АХОВ равно²:

, т , (1)

где P - давление в резервуаре, _г - плотность газа, V - объем резервуара, n - концентрация АХОВ, если оно находится в смеси с другими газами;

- при хра­не­нии (транс­пор­ти­ро­вке) в жид­ком со­сто­янии:

m_о= с_запV_ж , т , (2)

с_зап, V - коэффициент заполнения и объем резервуара, _ж – плотность жидкости.

Учет вли­яния усло­вий хра­не­ния, опре­де­ля­ющих ха­ра­к­тер раз­ли­ва.

Для ограничения площадей разлива жидких АХОВ под про­мыш­лен­ны­ми ем­ко­стя­ми для хра­не­ния АХОВ со­ору­жа­ют­ся под­до­ны или об­ва­ло­вки. Вре­мя ис­па­ре­ния вы­лив­шей­ся в под­дон или об­ва­ло­вку жид­ко­сти опре­де­ля­ет­ся вы­со­той слоя жид­ко­сти в поддоне или обваловке.

1) При стандартно залитом резервуаре высоту слоя жидкости в поддоне или обваловке принимают равной

h = H — 0,2 , м (3)

где Н — вы­со­та под­до­на или об­ва­ло­вки, м, h - высота слоя испарения, м.

Зазор в 0,2 м предусмотрен ГОСТом.

2) В случае общей обваловки для нескольких резервуаров при виртуальной аварии высота слоя жидкости вычисляется по формуле

, м (4)

где m_oi — масса АХОВ в каждом резервуаре, т.

3) При сво­бо­дном раз­ли­ве АХОВ на под­сти­ла­ющую по­вер­хность (зем­ля, бе­тон, ас­фальт и т.п.) вы­со­та слоя жид­ко­сти при­ни­ма­ет­ся рав­ной 0,05 м.

Расчеты при авариях на химически опасном объекте.

Основ­ные по­ло­же­ния ме­то­ди­че­ско­го под­хо­да к рас­че­ту.

В основу методики расчетов положены следующие допущения и условия.

1.Вне­шние гра­ни­цы зон за­ра­же­ния рас­счи­ты­ва­ют­ся по по­ро­го­вой ток­со­до­зе АХОВ.

2.Опре­де­ле­ние глу­би­ны зо­ны за­ра­же­ния про­во­дит­ся по единой для всех АХОВ таб­ли­це.

3.Для то­го, что­бы по­ль­зо­ва­ть­ся еди­ной таб­ли­цей для всех АХОВ, про­из­во­ди­т­ся пе­ре­счет исходных данных и характеристик вещества к ве­ще­ству, вы­бираемому эта­ло­ном. Эта­лон­ным ве­ще­ством в ис­по­ль­зу­емой ме­то­ди­ке про­гно­зи­ро­ва­ния вы­бран хлор.

4.Основ­ная таб­ли­ца со­став­ле­на для ава­рий с вы­хо­дом хло­ра при сле­ду­ющих ме­те­о­ус­ло­ви­ях: ин­вер­сия, тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха 20^оС.

Таким образом, первым этапом используемой методики является расчет эк­ви­ва­ле­нт­ного ко­ли­че­ство АХОВ.

Эк­ви­ва­ле­нт­ное ко­ли­че­ство АХОВ - это та­кое ко­ли­че­ство хло­ра, мас­штаб за­ра­же­ния ко­то­рым при ин­вер­сии и тем­пе­ра­ту­ре 20^оС эк­ви­ва­лен­тен мас­шта­бу за­ра­же­ния дан­ным АХОВ при кон­крет­ных ме­те­о­ус­ло­ви­ях.