Материал: Savinov_V_I_Bezopasnost_zhiznedeyatelnosti_Pro

3.2. Пример расчета

3.2.1. Исходные данные

На городской водоочистительной станции произошла авария (разрушилась цилиндрическая горизонтальная емкость объемом 40 м³, в которой содержался сжиженный хлор). Емкость не обвалована. Количество выброшенного хлора в результате аварии неизвестно. Авария произошла днем.

Метеоусловия на момент аварии: ветер восточного направления, скорость ветра 5 м/с, температура воздуха 0˚С, сплошная облачность.

На расстоянии 6 км в восточном направлении от водоочистительной станции находится населенный пункт (координаты центра поселка: х = 6 км, у = 0). В одном километре от поселка находится школа (координаты школы: х = 7 км, у = 1 км). Между водоочистительной станцией и населенным пунктом проходит железная дорога.

В населенном пункте есть люди старше 60 лет и дети до 7 лет. Поселок телефонизирован и радиофицирован.

Схема расположения объектов относительно очага заражения приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема расположения объектов

Необходимо оценить обстановку на 1 ч после аварии:

1) определить возможность попадания указанных выше объектов (поселок, школа) в зону заражения, привести графическое изображение схемы зоны заражения и расположение объектов в этой зоне;

2) определить действия руководителей водоочистительной станции, населенного пункта, железной дороги и школы, а также работников станции, населения и школьников;

3) определить меры по локализации и ликвидации последствий аварий с выбросом (разливом) АХОВ.

3.2.2. Порядок расчета

1. Ознакомиться с физико-химическими свойствами веществ (Приложение 1).

2. Привести краткую характеристику данного АХОВ и его действие на человека (Приложение 2).

3. Ознакомиться с источниками АХОВ и их применением в народном хозяйстве (Приложение 3).

4. Привести особенности аварий на ХОО и транспортировки АХОВ (разделы 1, 2).

5 Определить степень вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА) (см. табл. 14), учитывая исходные данные: день, скорость ветра 5 м/с, температура воздуха 0˚С, сплошная облачность – (СВУА – изотермия).

6. Учесть объем резервуара с хлором 40 м³ по табл. 7 (подраздел 1.3) и определить коэффициент наполнения (К_н = 0,8).

Тогда количество хлора в емкости Q, т, составит:

Q = 40 · 1,56 · 0,8 = 49,9 т.

Учитывая, что количество выброшенного хлора в процессе аварии неизвестно, принимаем

Q_о = Q = 49,9 т.

7. По табл. 10 и 11 определяем значения коэффициентов. Для данных метеоусловий и условий выброса они составляют: К₁ = 0,18; К₂ = 0,052; К₃ = 1; К₄ = 2,34; К₅ = 0,23; К₇ = 0,6 – для первичного облака и 1 – для вторичного.

Так как разлив хлора свободный, h = 0,05 м, d = 1,56 т/м³.

По формуле (13) определяем время испарения пролива хлора:

.

Соответственно К₆ при Т < 1 ч равен 1 – см. формулу (8).

8. По формуле (2) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Q_Э1 = 0,18 · 1 · 0,23 · 0,6 · 49,9 = 1,24 т.

9. По формуле (3) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

Q_Э2 = (1 – 0,18) 0,052 · 1 · 2,34 · 0,23 · 1 · 1 = 14,68.

10. По табл. 12 находим глубину зоны заражения первичным облаком:

Г₁ = 1,68 + (1,24 – 1) = 1,83 км.

11. Находим глубину зоны заражения вторичным облаком. По табл. 12 глубина зоны заражения для 10 т составляет 5,53 км, для 20 т – 8,19 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 14,68 т:

Г₂ = 5,53 + (14,68 – 10) = 7,29 км.

12. По формуле (9) находим полную глубину зоны заражения:

Г' = 7,29 + 0,5 · 1,83 = 8,2 км.

13. По табл. 13 находим скорость переноса переднего фронта облака:

V_п = 29 км/ч.

Тогда предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс по формуле (10) составит:

Г = 1 · 29 = 29 км.

Из сравнения значений полной глубины зоны заражения и глубины переноса воздушных масс следует, что первое значение меньше второго. Соответственно глубина зоны заражения хлором Г в результате аварии составит 8,2 км.

14. Значения площадей зоны возможного и фактического заражения, определяемые по формулам (11) и (12), составляет:

S_в = 8,2² · 45 = 26,4 км²;

S_ф = 0,133 · 8,2² · 1^0,2 = 8,9 км².

15. Время подхода облака АХОВ к населенному пункту определяется по формуле (14):

t_н = = 0,21 ч = 13 мин.

Время подхода облака АХОВ к школе:

t_ш = = 0,24 ч = = 15 мин.

16. Определяем время для непосредственного вывода t_в населения

пешком – t_в = = 0,62 ч = 37 мин.

на транспорте – t_в = = 0,12 ч = 7 мин.

Время вывода школьников:

на транспорте – t_ш = = 0,09 ч = 5 мин.

пешком – t_ш = = 0,47 ч = 28 мин.

3.2.3. Оценка результатов расчета

На основании проведенных расчетов отображаем графически схему расположения всех объектов (водоочистительная станция, поселок, школа, железная дорога) и зону возможного заражения (рис. 2), а также намечаем направления вывода из зоны заражения населения поселка и детей из школы.

Рис. 2. Вывод населения из зоны возможного заражения

от облака АХОВ

Из приведенной схемы видно, что при необходимости вывода населения из поселка надо двигаться в северном направлении (из северной части поселка) и в южном направлении (из южной части поселка), т.е. перпендикулярно направлению ветра. Что касается школьников, то их следует выводить в северном направлении, так как в этом направлении расстояние до границы зоны заражения меньше.

Учитывая, что население в поселке обеспечено противогазами на 50%, в первую очередь необходимо организовать вывод этой части населения.

При этом обязательно учитывать время, необходимое для вывода населения из зоны заражения и время подхода зараженного облака к поселку (табл. 17).

Т а б л и ц а 17. Подготовка данных для принятия оперативных мер по выводу населения

При организации вывода населения необходимо правильно подобрать противогазы с учетом возраста и состояния здоровья человека (см. раздел 5), при этом должно выполняться условие, чтобы время защитного действия противогаза при данной концентрации АХОВ было больше времени вывода населения из зоны заражения.