Расчет динамики развития аварии - Противопожарная защита на предприятиях пищевой промышленности

В результате изучения оперативно-тактической характеристики объекта определено, что наиболее опасным является холодильно-компрессорный цех.

Весна. Ясно. Температура воздуха 10°С. Скорость ветра 2 м/с. Направление ветра - северо-восточный. Время 10:20. В результате износа и старения металла произошла разгерметизация линейного ресивера. Произошла утечка аммиака в количестве 3000 кг в помещение компрессорной.

Время обнаружения аварии 10:30. На объекте работает днем 500 человек, ночью 110.

Толщина слоя жидкости для аммиака (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива.

Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 ч. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.

Расчеты ведутся по эквивалентным количествам ХОВ. Под эквивалентным количеством ХОВ понимается такое количество аммиака, масштаб заражения которым при изотермии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное или вторичное облако.

Определяем степень вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха по данным прогноза погоды с помощью таблицы 2.1:

Ночь

Утро

День

Вечер

Скор. ветра,

М/c

Ясно,

Перем. облач.

Сплош. облач.

Ясно, перем. облач.

Сплош. облач.

Ясно,

Перем.

Облач.

Сплош. облач.

Ясно,

Перем облач

Сплош. облач

Менее 2

Ин

Из

Из (ин)

Из

К (из)

Из

Ин

Из

От 2 до 4

Ин

Из

Из (ин)

Из

Из

Из

Из (ин)

Из

Более 4

Из

Из

Из

Из

Из

Из

Из

Из

Для проведения расчетов используются следующие основные исходные данные:

    - общее количество аммиака в емкости;Q=3,63 т. - количество аммиака, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности ("свободно", "в поддон" или "обвалование"); - высота поддона или обвалования емкостей; - метеорологические условия: температура воздуха - + 10С, скорость ветра 2 м/c, изотермия; - плотность (количество) населения в зоне возможного химического заражения; =2200 чел./ км2

Порядок проведения расчетов следующий.

Вычисляем эквивалентное количество аммиака (т), перешедшее в первичное облако, по формуле:

, (3.1)

где K1 - коэффициент, зависящий от условий хранения аммиака таблица 2.2;

для сжатых газов K1 = 1;

K3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к

пороговой токсодозе другого ХОВ таблица 2.2;

K5- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости

Воздуха: принимается равным для инверсии 1, для изотермии - 0,23, для

Конвекции - 0,08;

K7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха

Для сжатых газов К7 = 1;

Qо - количество выброшенного (разлившегося) при аварии аммиака, т.

Т.

Вычисляем эквивалентное количество аммиака (т), перешедшее во вторичное облако, по формуле:

, (3.2)

Где K2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств аммиака;

K4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра таблица 2.3;

K6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии N; его значение определяется после расчета продолжительности поражающего действия аммиака Т (ч) по формуле:

Т.

Ч. (3.3)

Согласно основных допущений и ограничений данной методики прогнозирования, продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 ч, принимаем N=4 ч;

K6 = N0,8 при N<T; (3.4) K6 = T0,8 при NT (4 1,28); (3.5)

при Т<1 ч K6 принимается для 1 ч;

d - плотность аммиака, т/м3;

h - толщина слоя аммиака, м.

Толщина слоя жидкости для аммиака (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива.

K6 = T0,8=40,8=3,03

По таблице 2.4 определяем глубину распространения первичного (L1) и вторичного (L2) облаков аммиака

, (3.6)

Где,,- большее, меньшее и искомое значение глубины

распространениязараженного аммиаком воздуха, км;

,,- большее, меньшее и непосредственно перешедшее в

первичное (вторичное) облако количество аммиака, т.

км.

км.

Общую глубину распространения воздуха L вычисляем по формуле:

L =L'+0,5L", (3.7)

Где L' - наибольший;

L" - наименьший из размеров L1 и L2, км.

L =км.

Общую глубину распространения облака зараженного воздуха L сравниваем с возможным предельным значением глубины переноса воздушных масс Lmax, определяемой по формуле:

Lmax = Nv, (3.8)

где N - время от начала аварии, ч; N=4 ч.

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч таблица 2.5; v=12 км/ч.

Lmax = км.

Так как L < Lmax, ,общая глубина распространения зараженного аммиаком воздуха составит L =2,0374 км.

Вычисляем площадь зоны возможного заражения аммиаком Sв

Sв = 8,7210-3L2 , (3.9)

Где Sв - площадь зоны возможного заражения аммиаком, км ;

L - глубина зоны заражения, км;

- угловые размеры зоны возможного заражения, град таблица 2.6);

Sв = км2.

Вычисляем площадь зоны фактического заражения аммиаком Sф по формуле:

Sф = K8L2N0,2 , (3.10)

где К8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции;

N - время, прошедшее после начала аварии, ч.

Sф = км.2

Вычисляем время подхода облака зараженного воздуха к заданным объектам

, (3.11)

Где х - расстояние от источника заражения до заданного объекта, км; км - расстояние от источника заражения до жилой зоны;

- скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч таблица 2.5;

ч ( около 7,5 минут);

Вычисляем возможные общие потери населения в очаге поражения аммиаком по формуле:

Ро= Sф ( Lг /L)К + (1- L г/L)К, (3.12)

Где Ро - общие потери населения в очаге поражения аммиака, чел.;

Lг - глубина распространения облака зараженного аммиаком воздуха в городе, км; Lг=0,85 км;

, - средняя плотность населения соответственно в городе и загородной зоне, чел./км2; - в городе =2200 чел./ км2

- в загородной зоне =42 чел./ км2

К, К - доля незащищенного населения соответственно в городе и загородной зоне, вычисляемая по формуле:

- в городе

К = 1 - n1 - n2 ;

- в загородной зоне

К = 1 - n1 - n2; (3.13)

Где n1, n1 - доля населения, обеспеченного противогазами, соответственно в

городе и загородной зоне; - в городе n1=60%;

- в загородной зоне n1=50%;

n2, n2 - доля населения, обеспеченного убежищами, соответственно в городе и загородной зоне; - в городе n2=10%;

- в загородной зоне n2=0%;

Вычисляем долю незащищенного населения по формуле (3.13):

- в городе

К = 1 - n1 - n2 = 1-0,6-0,1 = 0,3;

- в загородной зоне

К = 1 - n1 - n2 = 1- 0,5- 0 = 0,5.

Ро= 289 чел.

Для оперативных расчетов принимается, что структура потерь в очаге ХОВ составит:

    35 % - безвозвратные потери; 40 % - санитарные потери тяжелой и средней форм тяжести (выход людей из строя на срок не менее чем на 2-3 недели с обязательной госпитализацией); 25 % - санитарные потери легкой формы тяжести.

Структура потерь может составить:

Чел.- безвозвратные;

Чел.- санитарные тяжелой и средней форм тяжести;

чел.- санитарные потери легкой формы тяжести.

Нанесение зон заражения на карты и схемы

При скорости ветра по прогнозу 2 м/с зона заражения имеет вид сектора:

Точка "О" соответствует источнику заражения; = 90 при u = 1,12,0 м/с; = 45 при u > 2,0 м/с; радиус сектора равен L; биссектриса угла совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

Точкой синего цвета отмечаем место аварии и проводим ось в направлении распространения облака зараженного воздуха. На оси следа откладываем величину глубины зоны возможного заражения аммиака. Синим цветом наносится зона возможного заражения аммиака в виде сектора. Зона возможного химического заражения штрихуем желтым цветом. Возле места аварии синим цветом делаем поясняющую надпись: в числителе указываем количество выброшенного аммиака (т), в знаменателе - время и дата аварии.

Похожие статьи




Расчет динамики развития аварии - Противопожарная защита на предприятиях пищевой промышленности

Предыдущая | Следующая