Семинар 7(1) Химия (1254562), страница 2
Текст из файла (страница 2)
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 20оС эквивалентен масштабу заражения данным АХОВ при конкретных метеоусловиях.
Токсичность любого АХОВ по отношению к хлору, свойства, влияющие на образование зараженного облака, а также отличные от стандартных метеоусловия учитываются специальными коэффициентами, по которым рассчитывается эквивалентное количество АХОВ.
Определение эквивалентного количества вещества mэ (тонн) в образующихся облаках. (см. Приложение –из Лекции) Эквивалентное количество вещества по первичному облаку mэ1 определяется по формуле:
mэ1 = K1 ·K3 ·K5 ·K7п ·mо (5)
mо - количество вышедшего при аварии АХОВ, тонн,(см. формулы (1) и (2) ).
Эквивалентное количество вещества, во вторичном облаке mэ2 , которое образуется за счет испарения жидкой фазы АХОВ (т.е. ТОЛЬКО у АХОВ, хранящихся в ЖИДКОМ состоянии) определяется по формуле:
Для вторичного облака, которое образуется за счет испарения жидкой фазы АХОВ, необходимо определить время испарения Tисп, (в часах) по формуле :
где ж - плотность АХОВ, т/м3, ( см. таблицу 14, колонка 4 для жидкости);
h — высота слоя испарения разлившегося АХОВ, м .
При Tисп <1 во всех дальнейших расчетах принимаем Т = 1 ч.
Коэффициенты, используемые при расчете эквивалентного количества.
Рассмотрим используемые при расчетах коэффициенты и поясним их физический смысл и особенности расчета и использования.
К1- коэффициент, определяющий относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ, находится в соответствии с приведенной таблицей (см. Приложение –из Лекции) :
Способ хранения | Вещество (тип вещества) и его агрегатное состояние | К1 |
1 | Все низкокипящие вещества, хранящиеся под давлением в виде жидкости | Значения приведены в таб.№ 14 |
2 | Другие АХОВ, кроме аммиака АХОВ, хранящиеся изотермически в виде жидкости | 0 |
2а Аммиак, хранящийся изотермически в виде жидкости | Значения приведены в таб.№ 14 | |
3 | Высококипящие жидкости, хранящиеся при нормальных условиях | 0 |
4 | Низкокипящие АХОВ, хранящиеся под давлением в виде газа | 1 |
К2- удельная скорость испарения вещества - количество испарившегося вещества в тоннах с площади 1 м. кв. за 1 час, (т/м2 ч), (по таблице14, столбец 8);
K3 — отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (значения приведены в таб.№ 14, столбец 9);
К4- коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на интенсивность испарения АХОВ (значения приведены в таб.№ 15, с необходимостью учета Примечаний 1 и 2 к табл.13: при скоростях ветра меньших 1 м/с принимать значение 1 м/с, а при больших 15 м/с принимать 15м/с);
K5 —коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на интенсивность рассеивания АХОВ 3:
для инверсии К5 = 1 ,
для изотермии К5 = 0,23 ,
для конвекции К5 = 0,08 .
К6 — коэффициент, учитывающий соотношение времени, на которое осуществляется прогноз (Тпрог) и продолжительности испарения АХОВ (Тисп) :
при Tисп 1 часа К6 = min { Tисп ;Tпрог)0,8 ,
при Tисп < 1 часа K6 = 1 .
Если необходимо рассчитать максимальные размеры зон заражения, то Тпрог условно принимается бесконечно большим.
К7 — коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха в момент аварии на интенсивность испарения АХОВ при формировании первичного (К7п) и вторичного облака (К7в) :
для газообразных АХОВ К7 = 1,
для жидкостей и сжиженных газов К7п, К7в из таб.№ 14.
Значения коэффициентов К1 (с учетом указаний в приведенной выше таблице на стр.5), К2,K3, К4, К7 при расчетах берутся из таблиц 14-15 4.
Расчет глубины зоны заражения при аварии на ХОО.
В основной таблице № 13 приведены значения глубин зон заражения Г об от возникающего облака АХОВ в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра для соответствующего облака.
При возникновении только первичного облака Г об = Г1, найденного по табл.13 для этого первичного облака, а возникновении только вторичного облака Г об = Г2, найденного по табл.13 для этого вторичного облака.
Соотношение между значениями Г1 и Г2 для каждого АХОВ индивидуально.
Глубина зоны заражения Гоб при возникновении (наличии) ОБЕИХ и первичного и вторичного облаков, определяется формулой:
Гоб = max { Г1; Г2} + 0,5 min { Г1; Г2} , км. (8).
(Если образуется только ОДНО облако (или первичное, или вторичное) формулу (8) применять не надо, а использовать значение или Г об = Г1 , или Г об = Г2 .)
Используемая Таблица 13 дает зависимость глубины распространения АХОВ под действием ветра с учетом рассеивания и понижения концентрации облака. Эти данные справедливы для случая распространения облака над плоской поверхностью, но требуют уточнения в случае распространения облака над местностью с реальным рельефом и застройкой. Кроме того, скорость ветра в Таблице 13 является средней по высоте в приземном слое, скорость же на высоте распространения облака будет значительно больше5.
Изменение скорости ветра по высоте существенно зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха. Так при инверсии скорость распространения заражения возрастает в 1,4 – 1,46 раза, при изотермии в 1,61 – 1,67 раза, при конвекции в 1,94 – 1,96 раза, причем конкретное значение коэффициента зависит от скорости ветра.
В разработанной и принятой в РФ методике скорость распространения заражения и в конечном итоге глубина образовавшейся зоны заражения определяется следующим образом.
1.Находится значение величины Гоб для одиночных (или первичного, или вторичного) облаков по таблице 13, а при образовании обоих (и первичного, и вторичного) облаков величина Гоб рассчитывается по формуле (8).
2.В зависимости от известной (или задаваемой) СВУ (степени вертикальной устойчивости - инверсии, изотермии, конвекции)) и известной (или задаваемой) по метеоусловиям средней скорости ветра v (м/с) определяется на высоте переноса облака по Таблице 16 скорость переноса Vпер переднего фронта зараженного воздуха (км/час).
3. Глубина переноса облака Гпер (км) находится по формуле:
Гпер = Vпер Тпрог (9)
где Тпрог – время прогноза, час.
4. За окончательную расчетную глубину зоны заражения Гок (км) принимается минимальная из величин Гоб и Гпер
5.Затем рассчитывается время формирования зоны Tф , час
Tф = Гок / Vпер (11)
Определение площади зоны заражения и нанесение ее на карту
Различают зоны возможного и фактического заражения АХОВ.
Зона возможного заражения— это пространство , в котором может распространиться АХОВ при данных метеорологических условиях.
На картах зона возможного заражения изображается в виде секторов окружности радиуса Гок . Биссектриса секторов ориентирована по направлению ветра и проходит через центр аварии.
Зависимость угловых размеров зоны от скорости ветра в приземном слое v , м/с
Скорость ветра в приземном слое, v, м/с | Форма и размеры зоны возможного заражения |
v 0,5 , м/с | сектор с центральным углом 360о (окружность) |
0,6 < v 1 , м/с | сектор с центральным углом 180о |
1,1 < v 2 , м/с | сектор с центральным углом 90о |
v > 2 , м/с | сектор с центральным углом 45о |
Площадь зоны возможного заражения Sв облаком АХОВ определяется по формуле: