Материал: Сборник задач по безопасности жизнедеятельности. Соловьева Э.В., Колотушкин В.В

при  1 ч   принимается для 1 ч.

Продолжительность испарения вещества Т:

, (16.7)

где – плотность СДЯВ, табл. 16.1, т/м ;

– толщина слоя свободно разлившейся жидкости (высота столба испарения) составляет 0,05 м.

Расчет глубины зон заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте, ведут с помощью табл. 16.3.

Таблица 16.3

Глубина зоны заражения, км

Примечание: при скорости ветра менее 1 м/с размеры зон заражения принимают как при скорости ветра 1 м/с.

В табл. 16.3 приведены максимальные значения зон заражения первичным ( ) или вторичным ( ) облаком, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Полную глубину зоны заражения (Г) в км, обусловленную воздействием первичного и вторичного облаков СДЯВ, определяют:

, (16.8)

где – наибольший размер и ;

– наименьший из размеров и .

16.2. Задания для самостоятельного решения

1. На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким аммиаком, находящимся под давлением. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержалось 160 т аммиака. Определить глубину возможного заражения аммиаком при времени от начала аварии = 4 ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 5 м/с, температура воздуха + 10 °С, инверсия.

2. На химическом предприятии произошла авария в хранилище, содержащем сжатый водород. Количество выброшенного газа не установлено. Известно, что в хранилище содержалось 2000 м³ водорода. Определить глубину возможного заражения водородом при времени от начала аварии = 3 ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 4 м/с, температура воздуха + 5 °С, изотермия.

3. На химическом предприятии произошла авария на газопроводе с сероводородом, находящимся под давлением. Количество выброшенного из трубопровода газа не установлено. Известно, что объем секции газопровода составляет 150 тыс. м³. Процентное содержание СДЯВ в природном газе 0,05%. Определить глубину возможного заражения сероводородом при времени от начала аварии = 2 ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 4 м/с, температура воздуха 0 °С, инверсия.

4. На химическом предприятии произошла авария на газопроводе с фосгеном, находящимся под давлением. Известно, что в технологической системе содержалось 2 т фосгена, который был полностью выброшен из системы. Определить глубину возможного заражения фосгеном при времени от начала аварии = 1 ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 3 м/с, температура воздуха –10 °С, изотермия.

5. На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с соляной кислотой. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержалось 50 т соляной кислоты. Определить глубину возможного заражения соляной кислотой при времени от начала аварии = 3 ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 2 м/с, температура воздуха 0 °С, изотермия.

17. Определение глубины и площади зоны заражения при разрушении химически опасного объекта (хоо)

17.1. Общие сведения

В случае разрушения ХОО при прогнозировании глубины заражения рекомендуется брать данные на одновременный выброс суммарного запаса СДЯВ на объекте и следующие метеорологические условия: инверсия, скорость ветра 1м/с.

Эквивалентное количество СДЯВ в облаке зараженного воздуха определяют аналогично рассмотренному в задаче 16 методу для вторичного облака при свободном разливе. При этом суммарное эквивалентное количество рассчитывают по формуле

, т, (17.1)

где – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств -го СДЯВ (табл. 16.1, задача 16);

– коэффициент, равный отношению поражающей токсодозы хлора к поражающей токсодозе -го СДЯВ (табл. 16.1, задача 16);

– коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после разрушения объекта (задача 16);

– поправка на температуру для -го СДЯВ (табл.16.1, задача 16);

– запасы -го СДЯВ на объекте, т;

– плотность -го СДЯВ (табл. 16.1, задача 16).

Площадь зоны возможного заражения для первичного (вторичного) облака СДЯВ определяется по формуле

,                                                 (17.2)

где   – площадь зоны возможного заражения СДЯВ, км²;

 – глубина зоны заражения, км;

 – угловые размеры зоны возможного заражения, … ° (табл. 17.1).

Таблица 17.1

Угловые размеры зоны возможного заражения СДЯВ в зависимости

от скорости ветра

Площадь зоны фактического заражения   (км²) рассчитывается по формуле

,                                                    (17.3)

где  – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции; 

 – время, прошедшее после начала аварии, ч.

17.2. Задания для самостоятельного решения

1. На ХОО сосредоточены запасы жидкостей: аммиака 80 т и фосгена 15 т. Определить глубину и площадь зоны заражения в случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта 1 ч, температура воздуха +20 °С.

2. На ХОО имеются запасы жидкостей: водорода 5 т и сероводорода 50 т. Определить глубину и площадь зоны заражения в случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта 2 ч, температура воздуха 0 °С.

3. На промышленном предприятии имеются запасы жидкостей: сернистого ангидрида 200 т и хлора 30 т. Определить глубину и площадь зоны заражения в случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта 3 ч, температура воздуха 0 °С.

4. На химическом предприятии сосредоточены запасы СДЯВ, в том числе жидкостей: хлора 100 т и аммиака 300 т. Определить глубину и площадь зоны заражения в случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта 4 ч, температура воздуха +10 °С.

5. На ХОО сосредоточены запасы СДЯВ, в том числе жидкостей: соляной кислоты 50 т и хлора 30 т. Определить глубину и площадь зоны заражения в случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта 5 ч, температура воздуха 0 °С.

18. Взрыв газовоздушных смесей в открытом пространстве

18.1. Общие сведения

При взрыве газовоздушных смесей различают две зоны действия: детонационной волны – в пределах облака газовоздушных смесей (ГВС) и воздушной ударной волны – за пределами облака ГВС. В зоне облака действует детонационная волна, избыточное давление во фронте которой принимается приблизительно равным =17 кгс/см² (1,7 МПа).

В расчетах принимают, что зона действия детонационной волны ограничена радиусом , который определяется из допущения, что газовоздушные смеси после разрушения емкости образуют в открытом пространстве полусферическое облако. Объем полусферического облака может быть определен по формуле

, м³. (18.1)

Учитывая, что киломоль идеального газа при нормальных условиях занимает 22,4 м³, объем образовавшейся ГВС при аварийной ситуации составит:

, м , (3.2)

где – коэффициент, учитывающий долю активного газа (долю продукта, участвующего во взрыве);

– количество сжиженных углеводородных газов в хранилище до взрыва, кг;

– стехиометрическая концентрация газа в % по объему (табл. 18.1);

– молярная масса газа кг/кмоль.

Таблица 18.1

Характеристики газовоздушной смеси