Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М.І. -
Визначення зон хімічного зараження з уражаючою концентрацією

Розміри зон хімічного зараження залежать від кількості СДЯР, яка вилилася (або викинута) в навколишнє середовище, фізичних і токсичних властивостей, умов зберігання, рельєфу місцевості та метеорологічних умов.

Розміри зони характеризуються глибиною поширення і шириною. Глибину поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР залежно від характеру місцевості, кількості хімічної речовини, стану вертикальних шарів атмосфери, умов зберігання резервуарів і швидкості вітру можна визначити за табл. 79, 80.

Для швидкого визначення глибини поширення зараженого повітря небезпечними хімічними речовинами залежно від стану вертикальних шарів атмосфери, кількості хімічної речовини, швидкості вітру і температури повітря необхідно користуватись табл. 69—78.

Якщо даних про СДЯР у табл. 79 немає, то глибину (Г) зони для відкритої місцевості при інверсії можна визначити за уражаючими концентраціями за формулою

де Є — кількість СДЯР, кг/л; Д — токсодоза, мг · хв/л, Д в СТ (С — концентрація, мг/л; Т — час впливу СДЯР певної концентрації, хв); V — швидкість вітру в приземному шарі повітря, м/с.

Таблиця 79. Глибина поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР, км (резервуари не обваловані швидкість вітру 1 м/с)

Назва СДЯР

Кількість СДЯР у резервуарі (на об'єкті), т

1

5

10

25

50

75

100

1

2

3

4

5

6

7

8

На відкритій місцевості

При інверсії

Хлор, фосген

9

23

49

80

80

80

80

Аміак

2

3,5

4,5

6,5

6,5

9,5

15

Сірчистий ангідрид

2,5

4

4,5

7

7

10

17,5

Сірководень

3

5,5

7,5

12,5

12,5

20

61,6


Продовження табл. 79

1

2

3

4

5

6

7

8

При ізотермії

Хлор, фосген

1,8

4,6

7,0

11,5

16

19

21

Аміак

0,4

0,7

0,9

1,3

1,9

2,4

3,0

Сірчистий ангідрид

0,5

0,8

0,9

1,4

2

2,5

3,5

Сірководень

0,6

1,1

1,5

2,5

4

5

8,8

При конвекції

Хлор, фосген

0,47

1

1,4

1,9

2,4

2,8

3,1

Аміак

0,12

0,21

0,27

0,4

0,5

0,6

0,6

Сірчистий ангідрид

0,15

0,24

0,29

0,4

0,5

0,65

0,8

Сірководень

0,18

0,33

0,45

0,65

0,9

1,1

1,5

На закритій місцевості

При інверсії

Хлор, фосген

2,6

6,6

14

23

41

49

54

Аміак

0,6

1

1,3

1,8

2,7

3,4

4,3

Сірчистий ангідрид

0,7

1,1

1,3

2

2,9

3,6

5

Сірководень

0,8

1,6

2,1

3,6

5,7

7,1

18

При ізотермії

Хлор, фосген

0,5

1,3

2

3,3

4,6

5,4

6

Аміак

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,7

0,9

Сірчистий ангідрид

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,7

1,1

Сірководень

0,2

0,3

0,4

0,7

1,1

1,4

2,5

При конвекції

Хлор, фосген

0,15

0,4

0,52

0,7

1

1,2

1,3

Аміак

0,03

0,06

0,08

0,1

0,2

0,2

0,3

Сірчистий ангідрид

0,04

0,07

0,08

од

0,2

0,2

0,3

Сірководень

0,05

0,09

0,13

0,2

0,34

0,4

0,7

Примітки. 1. Для обвалованих і заглиблених резервуарів із СДЯР глибина поширення хмари зараженого повітря зменшується у 1,5 раза. 2. При швидкості вітру більше 1 м/с застосовуються поправкові коефіцієнти табл. 80.

Ширина (ЯГ) зони прогнозованого хімічного зараження залежить від ступеня вертикальної стійкості шарів повітря і визначається: при інверсії Ш — 0,3· Г06 км, при ізотермії Ш = 0,3·Г°ль км, при конвекції Ш - 0,3 Г0 95 км.

Таблиця 80. Поправковий коефіцієнт для урахування впливу швидкості вітру на глибину поширення зараженого повітря

Вертикальний стан шарів повітря

Швидкість вітру, м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Інверсія

1

0,6

0,45

0,38

Ізотермія

1

0,7

0,55

0,50

0,45

0,41

0,38

0,36

0,34

0,32

Конвекція

1

0,7

0,62

0,55

Площа зони хімічного ураження приймається як площа рівно-бедреного трикутника, яка дорівнює половині глибини поширення зараженого повітря на ширину зони зараження 83= 1/2ГДГ.

Задача 23. Вихідні дані. На об'єкті в результаті аварії викинуто в атмосферу 5 т хлору. Резервуар не обвалований, місцевість відкрита, швидкість вітру в приземному шарі 3 м/с, різниця температур на висотах 50 і 200 см Д* = -10.

Визначити. Площу зони хімічного зараження.

Розв'язок. 1. Визначити ступінь вертикальної стійкості повітря. У графіку (рис. ЗО) знаходимо, що за даних метеоумов це інверсія.

У табл. 79 знаходимо, що викидання на відкриту місцевість 5 т хлору при швидкості вітру 1 м/с та інверсії, утворить зону хімічного зараження повітря 23 км.

Знаходимо у табл. 80 поправковий коефіцієнт для швидкості вітру З м/с при інверсії, який дорівнює 0,45.

2. Визначаємо глибину поширення зараженого повітря:

Г = 23 км · 0,45 = 10,35 км.

3. Ширина зони хімічного зараження:

Ш = 0,03Г = 0,03 · 10,35 = 0,3 км.

4. Площу зони хімічного зараження з уражаючою концентрацією визначаємо за формулою

SУ = 1/2 ГШ = 1/2 · 10,3 · 0,3 = 1,54 км2.

Якщо хімічна речовина розливається на підстеляючу поверхню, то висота шару приймається не більшою ніж 0,05 м, за такої умови прогнозування застосовується розлив "вільно".

При розливі хімічної речовини на обвалованій поверхні висота шару розлитої хімічної речовини має становити: h-Н- 0,2 м (Н — висота обвалування); приймається розлив "у піддон".

Для вирахування висоти обвалування застосовуються коефіцієнти зменшення глибини поширення зараженої хмари при виливі "у піддон" (табл. 81).

Таблиця 81. Коефіцієнти зменшення глибини поширення заваженої хмари при виливі у піддон”

Назва СДЯР

Висота обвалування, м

1

2

3

Хлор

2,1

2,4

2,5

Аміак

2,0

2,2

2,3

Сірчистий ангідрид

2,5

3,0

3,1

Сірководень

1,6

Соляна кислота

4,6

7,4

10

Формальдегід

2,1

2,3

2,5

Примітка: Якщо резервуари і СДЯР герметично закриті та обладнані спеціальними уловлювачами, то коефіцієнт збільшується в 3 рази. 2. При проміжних значеннях висоти обвалування наявне значення висоти обвалування округлюється до близького.

Визначаючи глибину поширення зараженої хмари в умовах забудови або лісів, необхідно враховувати зменшення поширення (табл. 82).


Таблиця 82. Коефіцієнти зменшення (на кожний км) глибини поширення хмари зараженого повітря в умовах забудови і лісів

Вертикальна стійкість шарів атмосфери

Міська забудова

Сільська забудова

Лісові та садові насадження

Інверсія

3,5

3

1,8

Ізотермія

3

2,5

1,7

Конвекція

3

2

1,5

При аварії з резервуарами, де СДЯР менше, ніж зазначено в табл. 72—81, глибина розраховується методом інтерполювання між нижчим значенням та нулем.

Глибина поширення хмари, зараженої хімічною речовиною, якої немає в табл. 72—81, розраховується за глибиною поширення хмари, зараженої хлором, враховуючи ці умови, і перемножується на коефіцієнт цієї речовини: анілін — 0,01, водень фтористий — 0,31, водень ціаністий — 0,97, нітробензол — 0,01, оксид етилену — 0,06, оксид азоту — 0,28, тетраетил свинцю — 0,08, фосген — 1,14, диметиламін — 0,24, метиламін — 0,24, метил хлористий — 0,06.

Вихідні дані (кількість хімічної речовини, швидкість вітру, стійкість шарів атмосфери і температура повітря) використовуються відповідно до умов, за яких виникла аварія.

Визначення часу підходу зараженого повітря. Час підходу зараженого повітря до певної межі (об'єкта) ї визначається діленням відстані В (м) від місця розливу СДЯР до даної межі (об'єкта) на середню швидкість V перенесення хмари вітром (м/с). Середню швидкість перенесення хмари зараженого повітря визначають за табл. 68.

Хмара зараженого повітря поширюється на висоти, де швидкість вітру більша, ніж біля поверхні землі, тому й середня швидкість поширення зараженого повітря буде більшою порівняно зі швидкістю вітру на висоті 1 м. Інверсія і конвекція при швидкості вітру З м/с буває рідко.

Задача 24. Вихідні дані. Місто розташоване за 8 км від аварії, вітер у сторону міста, інші умови задачі 23.

Визначити. Час підходу зараженого повітря до міста.

Розв'язок. 1. Час підходу зараженого повітря до міста визначається за формулою

де R — відстань від місця розливу СДЯР до населеного пункту, км; vCEР — середня швидкість перенесення зараженої хмари вітром, км/год.

2. Знаходимо в табл. 68, що при інверсії і швидкості вітру 3 м/с, середня швидкість перенесення зараженої хмари вітром становитиме 16 км/год.

3. Час підходу зараженого повітря до міста:

При швидкості вітру від 1 до 3 м/с орієнтовний час підходу зараженої хмари СДЯР можна визначити з допомогою табл. 83.


Таблиця 83. Орієнтовний час підходу зараженої хмари СДЯР

Відстань до об'єкта, км

Вертикальна стійкість атмосфери

Швидкість вітру, м/с

Місцевість відкрита

Закрита (лісиста) місцевість

1

2

3

1

2

3

1

2

3

4

5

6

7

8

інверсія

8

4

3

6

3

2

1

ізотермія

11

6

4

7

4

3

конвекція

12

6

4

8

4

3

інверсія

16

8

5

10

5

4

2

ізотермія

22

11

8

12

7

5

конвекція

23

12

8

14

7

5

інверсія

24

12

7

14

7

6

3

ізотермія кон-

32

16

11

18

9

7

векція

33

17

12

20

10

7

інверсія

32

16

10

17

9

6

4

ізотермія кон-

41

21

14

22

11

8

векція

44

22

15

25

13

9

інверсія

40

20

12

20

10

7

5

ізотермія кон-

48

25

17

26

13

9

векція

52

27

19

30

10

10

6

інверсія

48

24

14

24

12

8

ізотермія кон-

58

29

20

30

15

10

векція

1,0

32

22

35

18

12

інверсія

57

28

17

27

13

9

7

ізотермія кон-

1,2 г

32

22

32

17

12

векція

1,2г

36

25

40

20

14

8

інверсія

1,1г

32

20

30

15

10

ізотермія кон-

1,3 г

37

25

33

19

13

векція

1,4 г

41

28

44

22

15

інверсія

1,25 г

зо

23

32

16

11

9

ізотермія кон-

1,4г

41

28

39

21

14

векція

1,55 г

46

31

48

24

16

10

інверсія

1,4 г

40

25

35

18

12

ізотермія кон-

1,5г

45

30

45

23

15

векція

1,7г

50

34

52

26

13

інверсія

2,0 г

47

36

53

27

18

15

ізотермія кон-

2,1г

1,1г

43

1,0 г

31

21

векція

2,4 г

1,2 г

48

1,2г

36

24

інверсія

2,5 г

1,2г

48

1,1г

33

22

20

ізотермія кон-

2,8 г

1,4 г

55

1,3 г

39

26

векція

3,1г

1,5 г

1,0 г

1,5г

45

30

* Цифри без літер означають час у хвилинах.

** Цифри з позначенням літери "г" показують час у годинах.

Визначення часу уражаючої дії СДЯР
3.13. Оцінка пожежної обстановки
3.14. Оцінка інженерної обстановки
Розділ 4. ЗАХИСТ НАСЕЛЕННЯ І ТЕРИТОРІЙ ВІД НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ
4.1. Концепція захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного походження
4.2. Основні заходи і засоби захисту населення і територій
4.2.1. Інженерний захист
4.2.2. Медичний захист
4.2.3. Біологічний захист
4.2.4. Радіаційний та хімічний захист