Оценка химической обстановки, сложившейся при авариях на химически опасных объектах (ХОО)

Введение

Под химической обстановкой понимают наличие в окружающей среде определенного количества и концентраций различных химически опасных веществ, в основном техногенного характера.

В зависимости от концентрации АХОВ состояние среды может быть нормальным (не более 1 ПДК) или носить характер химического загрязнения различной степени ( более 1 ПДК ). При авариях на ХОО критерием зоны загрязнения считается пороговая концентрация АХОВ (ПК).

Контроль химического загрязнения Окружающей Среды заключается в проведении ее мониторинга – прогнозирования, выявления и оценки фактической химической обстановки, и на основании сравнения переменных данных мониторинга с контрольными данными – определении необходимости выработки мер по защите населения и нормализации химической обстановки.

Контроль химической обстановки осуществляется во всех элементах биосферы, воздухе атмосферы, почве литосферы, гидросфере. Основное внимание при этом уделяется контролю загрязнения воздуха как определяющего фактора химического загрязнения всей окружающей среды.

Контроль проводится подразделениями наблюдения и контроля РСЧС всех уровней. Особое внимание при контроле уделяется районам расположения ХОО на всех этапах их функционирования, в том числе, при аварийных ситуациях.

Оценка химической обстановки, сложившейся при авариях на химически опасных объектах (ХОО)

Химическая обстановка может сложиться на определенной территории при авариях на технологических емкостях и хранилищах, на транспортировке АХОВ, ОВ железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов (ХОО) при стихийных бедствиях. Выброс АХОВ в атмосферу может произойти в газообразном, парообразном, или аэрозольном состоянии. Опасность поражения людей АХОВ или ОВ требует быстрого выявления и оценки химической обстановки для организации аварийно – спасательных и других неотложных работ и учета ее влияния на производственную деятельность и жизнедеятельность людей.

Оценка химической обстановки предназначена для определения зон загрязнения, требующих определенных мер защиты. Под оценкой химической обстановки понимают определение масштаба и характера заражения АХОВ и ОВ, анализ их влияния на деятельность объектов и населения.

Масштабы заражения АХОВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния, рассчитывают по первичному и вторичному облаку:

- для сжиженных газов – отдельно по первичному и вторичному облаку;

- для сжатых газов – только по первичному облаку;

- для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды - только по вторичному облаку.

Первичное облако – это облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с АХОВ, при ее разрушении.

Вторичное облако – это облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения АХОВ являются:

- общее количество АХОВ на объекте и данные по размещению из запасов в емкостях и технологических трубопроводах;

- количество АХОВ, выброшенных в атмосферу и характер их разлива на подстилающей поверхности;

- высота поддона или обваловки складских емкостей;

- метеоусловия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости воздуха;

- топографические условия местности и характер застройки;

- степень защищенности людей.

При заблаговременном прогнозировании масштабов загрязнения в случае производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать величину выброса АХОВ (Q₀) – его содержания в максимальной по объему единичной емкости (технологической, складской, транспортной и др.) в условиях инверсии и при скорости ветра 1 м/с, а для сейсмических районов – общий запас АХОВ.

Для прогноза масштабов загрязнения непосредственно после аварии должны приниматься конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия.

Внешние границы зон загрязнения АХОВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

Принятые допущения:

- емкости, содержащие АХОВ, разрушаются полностью;

- толщина слоя жидкости для АХОВ (h), разлившихся свободно по подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива. Для АХОВ, разлившихся в донном или в обвалование, определяется из соотношений:

а) при разливах из ёмкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование):

h=H-0,2 (1)

где H – высота поддона (обвалования), м

б) при разливах из ёмкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обвалование):

h=Q₀+F*d (2)

где Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т

d – плотность вещества, т/м

F – реальная площадь разлива в поддон (обвалования), м²

При авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса АХОВ принимается равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсеками, например для аммиакопроводов – 275-500 т.

Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеоусловиями (степень вертикальной устойчивости воздуха, направление и скорость ветра) составляет 4 часа.

Для оценки химической обстановки необходимо знать скорость и направление приземистого ветра, температуру воздуха и почвы, степень вертикальной устойчивости воздуха ( инверсия, изотермия, конвекция).

Инверсия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, а температура почвы ниже температуры воздуха. Наблюдается обычно ночью при ясной погоде и слабом ветре. При инверсии создаются наиболее благоприятные условия для эффективного применения химического оружия. Наблюдения показывают, что инверсия возникает при ясной погоде, малых ( до 4 м/с) скоростях ветра, примерно за час до захода солнца и разрушается в течении часа после восхода солнца. Метеоусловия для применения химического оружия при инверсии благоприятные.

Конвекция – состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура поверхности почвы выше температуры воздуха. Конвекция возникает при ясной погоде, малых (до 4 м/с) скоростях ветра, примерно через два часа после восхода солнца и разрушается примерно за 2 – 2,5 ч до захода солнца. Метеоусловия для применения химического оружия при конвекции неблагоприятные.

Изотермия– такое состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха очень слабы, а температура почвы равна температуре воздуха. Наблюдается в любое время года и суток при пасмурной погоде и ветре со скоростью более 4 м/с. Метеоусловия для применения химического оружия средние.

ЗАДАНИЕ

На химическом предприятии произошло разрушение обвалованной емкости, содержащей 1 тонну химически опасного вещества (АХОВ) – хлорпикрин.

Метеоусловия:

- разность температур – 0,3⁰С;

- скорость ветра = 0,5 м/с.

В очаг поражения попал цех с численностью рабочих 50 человек. Обеспеченность рабочих противогазами = 80 %.

На расстоянии 3,5 км от объекта по направлению движения облака зараженного воздуха (ОЗВ) расположен населенный пункт.

Таблица 1 – Исходные данные

Необходимо определить:

1. Продолжительность действия АХОВ, час.

2. Эквивалентное количество АХОВ по первичному и вторичному облаку

3. Размеры зоны химического заражения:

- глубина зоны

- ширина зоны

- площадь зоны фактического и возможного заражения

4. Время прохода облака к заданному объекту

5. Возможные потери рабочих, служащих и населения в очаге поражения

6. Начертить схему зоны заражения