4.2. Оцінка хімічної обстановки при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах.
У світі використовується у промисловості, сільському господарстві і для побутових цілей близько 6 млн. токсичних речовин, 60 тис. із яких виробляється у великих кількостях, в тому числі більше 500 речовин, які відносяться до групи сильно діючих отруйних речовин (СДОР) — найбільш токсичних для людей.
Сильно діючі отруйні речовини — це такі речовини, або сполуки, які при певній кількості, що перебільшує гранично допустимі величини концентрації (щільності зараження), проявляють шкідливу дію на людей, тварин і рослин і викликають у них ураження різного ступеня важкості.
Об'єкти, на яких використовуються СДОР, є потенційними джерелами техногенної небезпеки — це хімічно небезпечні об'єкти (ХНО).
Хімічно небезпечні об'єкти — об'єкти господарювання, при аваріях або зруйнуванні яких можуть статися техногенні небезпеки з масовим ураженням людей і навколишнього середовища СДОР.
У господарстві України функціонує більше 1500 хімічно небезпечних об'єктів, в зоні розміщення яких проживає близько 22 млн. осіб. На кожному ХНО знаходиться в середньому 3—15-ти добовий запас СДОР, що може зберігатися в місткостях під великим тиском (до 100 атм.), в ізотермічних сховищах, або в закритих ємностях під атмосферним тиском і температурі навколишнього середовища.
Аварія на ХНО створює значну небезпеку як для виробничого персоналу, так і для населення. Величина цієї небезпеки тим більша, чим вище ступінь токсичної СДОР.
Для кількісної характеристики токсичних властивостей СДОР при їх дії через органи дихання людини застосовується таке поняття, як токсична доза Визначаються чотири токсодози (гранично допустима, середня порогова, середня вивідна і смертельна), характеристика яких наведена в підрозділі 2.2.
У зв'язку з тим, що токсична доза є добутком концентрації парів на експозицію (час дії парів на організм), основним параметром, за яким практично оцінюють ступінь зараження приземного шару атмосфери СДОР, є концентрація їх парів у повітрі.
При оцінці хімічної обстановки використовують наступні основні поняття:
Зона зараження СДОР — це територія, на якій концентрація СДОР досягає величин, які небезпечні для здоров'я і життя людей.
Глибина зараження — максимальна протяжність відповідної площі зараження за межами місця аварії.
Глибина розповсюдження — максимальна протяжність зони розповсюдження первинної або вторинної хмари СДОР.
Зона розповсюдження — площа хімічного зараження повітря за межами району аварії, що створюється внаслідок розповсюдження хмари СДОР за напрямком вітру.
Тривалість хімічного зараження — це час випаровування СДОР, протягом якого існує небезпека ураження людей.
Первинна хмара СДОР — це пароподібна частина СДОР, яка виникає внаслідок миттєвого переходу (1—2 хв.) в атмосферу частини СДОР з ємності при ії руйнуванні.
Вторинна хмара СДОР — це хмара, що виникає внаслідок випаровування речовини з підстильної поверхні.
Еквівалентна кількість СДОР — така кількість хлору, масштаби зараження якою (при інверсії) еквівалентні масштабам зараження кількістю СДОР, що перейшло в первинну (вторинну) хмару.
Під хімічною обстановкою при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах (ХНО) розуміють ступінь хімічного забруднення атмосфери і місцевості, що впливають на життєдіяльність населення і проведення аварійно-рятувальних та відновлювальних робіт.
Прогнозування і оцінка хімічної обстановки включає вирішення таких завдань:
— визначення напрямку осі сліду хмари викиду хімічних речовин, внаслідок
аварії або руйнування технологічного обладнання чи ємностей для зберігання
СДОР, за метеоданими;
визначення розмірів зон забруднення місцевості за очікуваними значеннями доз ураження;
визначення прогнозування глибини зони ураження СДОР;
визначення площі ураження СДОР;
визначення часу підходу зараженого повітря до об'єкта і тривалості дії ураження СДОР;
визначення можливих уражень людей, що знаходяться в осередку зараження;
— порядок нанесення зон ураження на карти і схеми.
Прогнозування розподіляється на довгострокове і оперативне.
Довгострокове прогнозування здійснюється заздалегідь для визначення
можливих масштабів зараження, сил і засобів, які залучатимуться для ліквідації наслідків аварії, складання планів запобігання аваріям. Вихідні дані:
вид СДОР і його загальна кількість;
кількість СДОР у кожній міскості;
середня щільність населення для даної місцевості;
метереологічні дані;
ступінь заповнення ємностей.
Оперативне прогнозування здійснюється під час виникнення аварії для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій. Для цього використовуються наступні дані:
загальна кількість СДОР на момент аварії;
характер розливу ("вільно" або "в піддон");
висота обвалування ємностей;
реальні метеоумови.
Примітки: 1. Розлив "вільно" приймається при висоті шару СДОР не вище 0,05 м. Розлив "в піддон" приймається:
при індивідуальному піддоні h = Н х 0,2, де Н — висота піддону;
при груповому піддоні
F -А
де Qo— кількість викинутих СДОР; F — площа розливу у піддоні; d — щільність СДОР т/м3.
2. При завчасному прогнозуванні масштабів ураження на випадок виробничих аварій в ролі вихідних даних рекомендується брати:
викид СДОР (Q) - кількість СДОР в максимальній за об'ємом одиничній ємності (технологічній, складській, транспортній і т. д.); для сейсмічних районів загальний запас СДОР;
метеоумови: швидкість вітру Vcp = 1м/сек., температура повітря — 20 °С, ступінь вертикальної стійкості повітря — інверсія;
ступінь заповнення ємностей 70% від паспортного об'єму.
1. Прогнозування глибини зони зараження.
Визначення еквівалентної кількості СДОР (Q о) у первинній хмарі, тонн:
де К. - коефіцієнт, який залежить від умов зберігання СДОР, (додаток 19) для стиснених газів К,= 1);
К. — коефіцієнт рівний відношенню порогу токсичної дози хлору до порогу токсичної дози іншої СДОР (визначається за додатком 19);
К5 — коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості повітря за табл. 4.8:
для інверсії — 1,
для конвекції — 0,08,
для ізотермії — 0,23.
К7 — коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря (приймається за додатком 19, для стиснених газів К7 = 1);
Під терміном «ранок» розуміють період часу протягом 2 год. після сходу сонця; під терміном «вечір» — протягом 2 год. після заходу сонця. Період від сходу до заходу сонця за вирахуванням 2 ранкових годин — день, а період від заходу до сходу сонця за вирахуванням 2 вечірніх годин — ніч.
Швидкість вітру і ступінь вертикальної стійкості атмосфери розраховується на момент аварії.
Q0=n-d-W /100, (4.16)
де п — кількість СДОР в природному газі, %; d — щільність СДОР, т/м3; Wr— об'єм секції газопроводу між автоматичними відсікачами, м3.
Визначаючи Q для стиснутих газів, що не ввійшли у додаток 19, значення 1^= 1, К, = Ср-ЬТ ІЬ Нвип{ср -кДж Ікг °С), де А Т — різниця температури рідкої СДОР до і після ємності, °С; Л Нвип - питома теплота випаровування рідинної СДОР при температурі випаровування, кДж/кг).
Визначення еквівалентної кількості СДОР (Оаг ) у вторинній хмарі, тонн:
де К2 — коефіцієнт, що залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР (додаток
К4— коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (за табл. 4.9): К6 — коефіцієнт, що залежить від часу N, який пройшов після аварії. Примітки: l.Kg визначається після розрахунку тривалості випаровування СДОР (Т)
Таблиця 4.9 Значення коефіцієнту К залежно від швидкості вітру
2. Для речовин, що не ввійшли в додатокІУ значення К7 = 1, К2 визначається за
формулою: К2 = 8,11(Г6-Р-Л/м, (4.18)
де М — молекулярна вага речовин; і Р — тиск насиченого пару речовини при заданій температурі повітря, мм рт. стп.).
Визначення глибини зони зараження при аварії на ХНО Максимальне значення глибини зони
За кінцеву виличину приймається найменше із двох порівнюваних значень.
де коефіцієнти розраховуються, як для вторинної хмари зараженого повітря. За отриманою Qe з додатку 20 знаходимо значення глибини зони ураження (Г), порівнюємо його з максимально можливим значенням глибини переносу повітряних мас (Г ), яке розраховується за формулою 4.20. За кінцеву величину приймають найменше з двох порівнювальних значень.
Зона можливого зараження хмарою СДОР на карту (схему) наноситься у вигляді кола (півкола, сектора) з радіусом, що дорівнює глибині зони зараження (Г), а кутовий розмір залежить від швидкості приземного вітру (наведено у додатку 20).
