Семинар 7(1) Химия (1254562), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

S_в = 8,73  10^-3  Г_ок²  =  Г_ок² / 360 , км² (12)

где Г_ок — окончательная глу­би­на зо­ны за­ра­же­ния , км;

угло­вые раз­ме­ры зо­ны, град.

Зо­ной фак­ти­че­ско­го за­ра­же­ния на­зы­ва­ет­ся тер­ри­то­рия, воз­душ­ное про­странс­тво ко­то­рой за­ра­же­но АХОВ в опас­ных для жиз­ни пре­де­лах. Кон­фи­гу­ра­ция зо­ны фак­ти­че­ско­го за­ра­же­ния близ­ка к эл­ли­п­су, ко­то­рый не вы­хо­дит за пре­де­лы зо­ны воз­мож­но­го за­ра­же­ния и мо­жет пе­ре­ме­ща­ть­ся в ее пре­де­лах под воз­дейс­тви­ем вет­ра.

Из-за воз­мож­но­го пе­ре­ме­ще­ния зо­ны фак­ти­че­ско­го за­ра­же­ния на кар­ту ее не на­но­сят. Ее раз­ме­ры ис­по­ль­зу­ют для опре­де­ле­ния воз­мож­ной чис­лен­но­сти по­ра­жен­но­го на­се­ле­ния и не­об­хо­ди­мо­го за­па­са сил и средств, не­об­хо­ди­мых для про­ве­де­ния спа­са­те­ль­ных ра­бот.

При расчетах зоны используется коэффициент К₈ , учи­ты­ва­ющий влияние сте­пени вер­ти­ка­ль­ной устой­чи­во­сти воз­ду­ха на интенсивность рассеивания АХОВ:

для ин­вер­сии К₈ = 0,081,

для изо­тер­мии К₈ = 0,133,

для кон­ве­к­ции К₈ = 0,235 .

Пло­щадь зо­ны фак­ти­че­ско­го за­ра­же­ния S_ф об­ла­ком АХОВ вы­чис­ля­ет­ся по фор­му­ле:

S_ф = К₈ Г_ок² ^0,2 , (13)

где Г_ок — окончательная глу­би­на зо­ны за­ра­же­ния, км;

 — вре­мя формирования зоны на момент прогноза, час, которое определяется, как

 = min { Т_ф; Т_прог} (13а)

где Т_ф = Г_ок / V_nер , час. (11)

Опре­де­ле­ние вре­ме­ни под­хо­да за­ра­жен­но­го воз­ду­ха к за­дан­ной гра­ни­це (объ­ек­ту).

Вре­мя под­хо­да об­ла­ка АХОВ к за­дан­но­му ру­бе­жу за­ви­сит от ско­ро­сти пе­ре­но­са об­ла­ка воз­душ­ным по­то­ком и опре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле:

T_подх= R/V_пер (14)

где R — рас­сто­яние от ис­точ­ни­ка за­ра­же­ния до вы­бран­но­го ру­бе­жа, км;

V_перп -ско­рость пе­ре­но­са фрон­та об­ла­ка за­ра­жен­но­го воз­ду­ха, км/час.

Опре­де­ле­ние про­до­лжи­те­ль­но­сти за­ра­же­ния.

Вре­мя по­ра­жа­юще­го дейс­твия АХОВ ( про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния) Т_зар опре­де­ля­ет­ся максимальным вре­ме­нем ис­па­ре­ния из всех вышедших АХОВ.

Расчеты при разрушении химически опасного объекта.

При раз­ру­ше­нии ХОО рас­сма­тривается то­ль­ко один ва­ри­ант рас­чета об­ста­но­вки, при котором условно принимается, что, во-первых, все ве­ще­ства на­хо­дя­т­ся в жид­ком агре­гат­ном со­сто­янии и, во-вторых, не всту­па­ют меж­ду со­бой в хи­ми­че­ские ре­ак­ции.

При этих двух допущениях рас­чет мно­гих пер­вич­ных и вто­рич­ных об­ла­ков по при­ве­ден­ным вы­ше фор­му­лам был бы ве­сь­ма усло­вен, по­это­му на прак­ти­ке ис­по­ль­зу­ет­ся единая при­бли­жен­ная фор­му­ла для рас­че­та об­ще­го эк­ви­ва­ле­нт­но­го ко­ли­че­ства АХОВ.

Принимается следующий по­ря­док расчета.

1) Рас­чет Т_i для i от 1 до n, где n — чис­ло раз­лич­ных АХОВ в ЧС.

2) Определение на­бо­ров ко­эф­фи­ци­ен­тов (k₁- k₈)_i для каж­до­го i-го АХОВ.

3) Опре­де­ле­ние обоб­щен­но­го эк­ви­ва­ле­нт­но­го ко­ли­че­ства АХОВ :

m_э = 20 K₄ · K₅ (K₂·K₃·K₆·K_7в·m_о/_ж)_i (15)

(При рас­че­те пер­вич­ны­ми об­ла­ка­ми пре­не­бре­гаем, k7 бе­рем для вто­рич­но­го об­ла­ка).

4) Рас­чет глу­бин зон — ана­ло­гич­но рас­че­ту при ава­ри­ях.

5) Рас­чет пло­ща­дей.

6) Рас­чет про­до­лжи­те­ль­но­сти за­ра­же­ния по фор­му­ле:

T_зар = max {T_{исп i}} . (16)

Примеры решения задач

Задача №1

На объекте произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением. В трубопроводе содержалось 40 т сжижен­ного хлора. Оценить химическую обстановку через 2 часа после аварии. Метеоус­ловия: скорость ветра - 5 м/с, температура воздуха - 0ºС, изотермия. Разлив АХОВ на подстилающую поверхность - свободный.

Исходные данные:

АХОВ - хлор,

из табл.14- низкокипящая жидкость, t_кип = -34^оС , _ж =1,553 т/м³

Способ хранения – сжиженный газ под давлением

Аварийная масса 40 т Высота слоя испарения 0,05 м (см.п.3 Учет вли­яния усло­вий хра­не­ния, опре­де­ля­ющих ха­ра­к­тер раз­ли­ва, стр.3)

Время прогноза Т_прог = 2 ч

Метеоусловия: СВУ – изотермия, t = 0^оС, скорость ветра v = 5 м/с ,

= 45^о (см табл.на стр.7), v_п=29км/ч (по табл.16)

Коэффициенты:

По табл. 14 : К₁ = 0,18 К₂ = 0,052 К₃ = 1 К_7п = 0,6 К_7в = 1

По табл. 15 : К₄ = 2,34

К₅ = 0,23 - см. стр.5 (для изотермии) К₈ = 0,133 - см. стр.7 (для изотермии)

Решение:

1 . Определение глубины зоны заражения:

а) m_э1 = K₁ К₃ К₅ К_7п m_о = 0,18  1  0,23  0,6  40 = 1 т по ф-ле (5)

б)Т_исп= h р_ж / К₂ К₄ К_7в= 0,05 1,553 /(0,052  2,34  1) =0,64ч=38 мин по ф-ле (7)

в) К₆ = 1 ; (Т_исп <1) см.стр.5

г)m_э2=(1- К₁)К₂КзК₄К₅К_бК_7вm₀/(h_ж)=(1- 0,18)0,05212,340,231140/0,051,553=11,8т по ф-ле (6)

д) Г₁ = 1,68 км, по табл.13 при v =5м/с и m_э1= 1 т

Г₂ = 5,53+(8,19-5,53)(11,8-10)/(20-10) = 6км, по табл.13 при v =5м/с и m_э2= 11,8

(для m_э2= 11,8 рассчитывается интерполяцией по значениям Г₂ = 5,53 при m_э2= 10 и

Г₂ = 8,19 при m_э2= 20)

е) Г_об = max { Г₁;Г₂) + 0,5 min { Г₁;Г₂} = 6 + 0,51,68 = 6,84 км по ф-ле (8)

ж) Г_п=Т_прог V_n=229 = 58 км по ф-ле (9)

з) Г_ок = min { Г_об; Г_п) = min { 6,84 ; 58 } = 6,84 км по ф-ле (10)

2.Определение площади заражения

а) S_B = 8,7310^-3Г_ок ² = 8,7310^-3 6,84²  45 = 18,38 кв. км. по ф-ле (12)

б) Т_ф = Г_ок / V_n= 6,84 / 29 = 0,236 час по ф-ле (11)

в)  = min { Т_ф; Т_прог} = min { 0,236; 2} = 0,236 час по ф-ле (13а)

г) S_Ф= К₈ Г_ок² ^ = 0,133 *6,84²*0,236^0,2 =0,133* 46,785*0,75= 4,66 кв.км. по ф-ле (13)

Задача №2

На объекте сосредоточены запасы хлора -30т, аммиака -150т, нитрила акри­ловой кислоты -200т. Оценить химическую обстановку на 3 часа после разруше­ния объекта. Температура воздуха - 0° С. Определить время подхода облака зара­женного воздуха к рубежу, отстоящему от места аварии на 18 км.

Решение:

Для прогнозирования принимаются условия: инверсия, скорость ветра-1м/с.

1 .по формуле (5) определяем времена испарения АХОВ:

хлора Т_исп = h р_ж / К₂ К4 К₇ =0,05 * 1,553 / 0,052*1* 1=1,49час=1час 30мин

аммиака Т_исп = h р_ж / К₂ К4 К₇ =0,05 * 0,681 / 0,025*1*1= 1,36час = 1час 22мин

нитрила акриловой кислоты

Т_исп = h р_ж / К₂ К4 К₇ =0,05 * 0,806 / 0,007*1*0,4= 14,39час=14час 23мин

2.Определяем значение коэффициента К₆ для каждого вещества по формуле (3):
хлор К₆ = min { Т_исп ; Т_прог }°'⁸ = min { 1,49 ; 3}°'⁸ = 1,49 °'⁸ = 1,375,

аммиак К₆ - min { Т_исп ; Т_прог }°'⁸ = min { 1,36 ; 3}°'⁸ = 1,36 °'⁸ = 1,279,

нитрил акриловой

кислоты К₆ = min { Т_исп ; Т_прог }°'⁸ = min { 14,39 ; 3}°'⁸ = 3 °'⁸ = 2,408.

3. По формуле (15) находим суммарное эквивалентное количество АХОВ

m_э = 20 К₄К₅ (К₂К₃К₆К₇ m_о/р_ж)₁=20*1*1*(0,052*1*1*1,375*1*30/1,553+

+0,025*0,04*1,279*1*150/0,681+0,007*2,408*0,4*200/0,806) = 60т.

4.По таблице 13 находим глубину зоны заражения

Г_об = 52,67 +(65,23-52,67)*(60-50)/(70-50) = 59 км

5.По формуле (8) определяем глубину переноса переднего фронта облака

Г_пер= Т_прог V_n =3*5=15 км.

6.По формуле (9) определяем окончательную глубину зоны

Г_ок = min { Г_об; Г_пер) = min { 59; 15} = 15 км.

7. По формуле (10) определяем площадь зоны возможного заражения

Характеристики

Список файлов семинаров