Выявление и оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях

3.3. Выявление и оценка химической обстановки

Прогнозирование масштабов заражения опасными химическими веществами при авариях (разрушениях) на ХОО производится по "Методике прогнозирования масштабов заражения OXВ (СДЯВ) при авариях (разрушениях) на ХОО и транспорте" (М., 1990), а при применении противником ХО - по специальным методикам и таблицам.

По результатам прогнозирования масштабов заражения АХОВ (ОВ) производится оценка химической обстановки, т. е. оценка влияния химического заражения на жизнедеятельность персонала объектов экономики и населения с учетом обеспеченности средствами индивидуальной и коллективной защиты, а также уточняются задачи органам разведки.

Прогнозирование химической обстановки при аварии (разрушении) на ХОО

Общие положения и понятия

Руководящим документом по прогнозированию масштабов зон заражения на случай пролива или выброса АХОВ в системе МЧС в настоящее время являются "Методические рекомендации по прогнозированию масштабов заражения АХОВ при авариях (разрушениях) на ХОО и транспорте" РД 52.04.253-90, М., 1991 (далее Методика). Она позволяет, в зависимости от физико-химических свойств и агрегатного состояния, прогнозировать:

• продолжительность поражающего действия (время испарения) АХОВ;
• глубину зоны заражения АХОВ;
• время подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту, населенному пункту);
• площади зон возможного и фактического заражения (рис. 3.2);
• возможные потери персонала объекта и насе.

Площадь зоны возможного заражения - площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ. Зона возможного заражения наносится в виде сектора. Данный сектор характеризует территорию, на которой должны приниматься меры по обеспечению безопасности персонала ХОО и населения, т. к. в этом секторе с большой вероятностью (до 100%) будет располагаться зона фактического заражения.

Площадь зоны фактического заражения - площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни концентрациях.

Прогнозирование масштабов заражения АХОВ может производиться заблаговременно и непосредственно после аварии на ХОО или его разрушения.

При заблаговременном прогнозировании расчеты проводятся на случаи производственной аварии (пролива-выброса АХОВ из максимальной емкости) и катастрофы (разрушения всех емкостей и коммуникаций с АХОВ на объекте). В этих случаях принимается: разлив АХОВ - свободный; метеоусловия: скорость ветра 1 м/с, степень вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ) - инверсия. Различают три степени вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ): инверсию, изотермию и конвекцию.

Инверсия возникает обычно в вечерние часы примерно за 1 час до захода солнца и разрушается в течение часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что создает условия для распространения зараженного воздуха в приземных слоях и сохранения высоких концентраций АХОВ.

Изотермия характеризуется равновесным состоянием воздуха и температуры по вертикалям. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может возникать также и в утренние, и в вечерние часы как переходное состояние между инверсией и конвекцией.

Конвекция возникает обычно через 2 часа после восхода солнца и разрушается примерно за 2-2,5 часа до его захода. Она обычно наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее и возникают восходящие потоки воздуха, которые способствуют быстрому рассеиванию зараженного воздуха.

увеличить изображение
Рис. 3.2. Формы зон химического заражения в зависимости от скорости ветра (U)

Степень вертикальной устойчивости воздуха можно определить по формуле:

(3.5)

где K - температурный градиент;

t₅₀ и t₂₀₀ - температура воздуха °С на высотах 50 и 200 см от поверхности земли;

V - скорость ветра, м/с.

СВУВ зависит от K: при K > 0,1 - конвекция;

при K -0,1 < K < 0,1 - изотермия;

при K < -0,1 - инверсия;

по таблице:

Примечания:

1. Состояние облачности в баллах: ясно - 0-2; полуясно - 3-7; пасмурно - 8-10.
2. При снежном покрове следует ожидать изотермию, реже - инверсию.

Из таблицы следует, что при скорости ветра 4 м/с и более может быть только изотермия, независимо от времени суток и состояния облачности.

Принято считать, что глубина распространения облака заражения воздуха в 3 раза больше при инверсии и в 3 раза меньше при конвекции по сравнению с изотермой.

При прогнозировании масштабов заражения после аварии берутся конкретные данные о количестве пролившихся АХОВ и реальные метеоусловия, а при катастрофе - общее содержание АХОВ в емкостях и коммуникациях, метеоусловия - реальные, разлив - свободный.

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

1. для сжатых газов - только по первичному облаку;
2. сжиженных газов - по первичному и вторичному облаку;
3. ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, - только по вторичному облаку.

Первичное облако - облако АХОВ с поражающими концентрациями, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин.) перехода в атмосферу части содержимого емкости с АХОВ при ее разрушении. Это относится к жидким АХОВ с температурой кипения (tкип) ниже 20°С.

Вторичное облако - облако АХОВ с поражающими концентрациями, образующееся в результате испарения разлившегося вещества (с tкип больше 20°С) с подстилающей поверхности.

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

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения являются:

• общее количество АХОВ на объекте и данные по их размещению (хранению) - сколько в емкостях, сколько в трубопроводах;
• количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности (свободно, в поддон или в обваловку);

Рис. 3.3. Характер разлива АХОВ

• высота поддона или обваловки (Н) складских помещений, м;
• метеоусловия: температура воздуха, скорость и направление ветра на высоте 10 м, СВУВ.
• время прошедшее после аварии (N), час;
• расстояние от очага аварии до объекта, км;
• численность персонала объекта (чел.) и условия их размещения: открыто (%), в зданиях (%);
• обеспеченность персонала средствами индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) (%).

В Методике приняты следующие допущения:

• толщина слоя жидкости АХОВ (h), разлившейся свободно на подстилающей поверхности, принята равной 0,05 м по всей площади разлива;
• при разливах (выливе) из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обваловку) h = H - 0,2 [м];

при разливах из емкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обваловку)

где Q₀ — количество разлившегося при аварии АХОВ, т;

S — реальная площадь разлива в поддон (обваловку), м²;

d — плотность АХОВ, т/м².

• предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеоусловий составляют 4 часа;
• емкости, содержащие АХОВ, при химической аварии (ХА) разрушаются полностью.