Научная статья на тему 'Прогнозирование токсических последствий пожаров на объектах, содержащих материалы, при возгорании которых образуются опасные химические вещества'

Прогнозирование токсических последствий пожаров на объектах, содержащих материалы, при возгорании которых образуются опасные химические вещества Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
466
67
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ / АВАРИЙНО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНОЕ ВЕЩЕСТВО / КОНЦЕНТРАЦИЯ / THE FORECASTING / UNDER ABNORMAL CONDITION CHEMICALLY DANGEROUS SUBSTANCE / CONCENTRATION

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Савчук О. Н.

Приводятся данные по количественному выходу аварийно химически опасных веществ при сгорании ряда материалов и предлагается методика прогнозирования зон химического заражения при пожарах на объектах с такого рода материалами при самых неблагоприятных метеоусловиях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FORECASTING Of TOXIC CONSEQUENCES of FIRES FOR THE OBJECTS CONTAINING MATERIALS AT WHICH IGNITION DANGEROUS CHEMICAL SUBSTANCES

In article the data on a quantitative exit of under abnormal condition chemically dangerous substances is cited at combustion of some materials and the technique of forecasting of zones of chemical infection is offered at fires on objects with such materials under the most adverse meteoconditions.

Текст научной работы на тему «Прогнозирование токсических последствий пожаров на объектах, содержащих материалы, при возгорании которых образуются опасные химические вещества»

ПОЖАРНАЯ ТАКТИКА, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И ТУШЕНИЯ

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ПОЖАРОВ НА ОБЪЕКТАХ, СОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛЫ, ПРИ ВОЗГОРАНИИ КОТОРЫХ ОБРАЗУЮТСЯ ОПАСНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

О.Н. Савчук, кандидат технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ.

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

Приводятся данные по количественному выходу аварийно химически опасных веществ при сгорании ряда материалов и предлагается методика прогнозирования зон химического заражения при пожарах на объектах с такого рода материалами при самых неблагоприятных метеоусловиях.

Ключевые слова: прогнозирование, аварийно химически опасное вещество, концентрация

FORECASTING Of TOXIC CONSEQUENCES of FIRES FOR THE OBJECTS CONTAINING MATERIALS AT WHICH IGNITION DANGEROUS CHEMICAL SUBSTANCES

O.N. Savchuk. Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia

In article the data on a quantitative exit of under abnormal condition chemically dangerous substances is cited at combustion of some materials and the technique of forecasting of zones of chemical infection is offered at fires on objects with such materials under the most adverse meteoconditions.

Key words: the forecasting, under abnormal condition chemically dangerous substance, concentration

В практике выявления последствий при авариях (разрушениях) химически опасных объектов (ХОО) исходят из наличия (образования в результате технологического процесса) на объектах определенного количества аварийно химических опасных веществ (АХОВ), последствия химического заражения от которых являются одним из критериев отнесения их к потенциально опасным объектам. В то же время существует множество объектов, на которых хранятся (или накапливаются в производстве) материалы, которые, не являясь в обычных условиях эксплуатации токсичными, при возгорании выделяют вредные вещества, в том числе АХОВ [1]. Целесообразно, исходя из наличия таких материалов на объекте, оценить возможные последствия воздействия образующихся АХОВ при пожаре на окружающую среду и определить границы зон химического заражения. Это позволит рассматривать их по классификации, установленной по степеням химической опасности ХОО, и определить границы санитарно-защитной зоны.

За основу расчета концентрации АХОВ на таких объектах может быть использована существующая «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» ОНД-86 Госкомгидромед.

Согласно [2] максимальное значение концентрации вредного вещества (мг/м3) определяется по формуле:

С А • М • Е • т • п п м = Н2 • ^ У •АТ « (1)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; Е - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседающих вредных веществ в атмосферном воздухе; т и п - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; Н - высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); щ - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, щ = 1, в остальных случаях определяется по таблице; АТ- разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв оС; У1 - расход газовоздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле

У п Р2 У , (2)

где Р - диаметр устья источника выброса, м; ао - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250 - для Бурятии и Читинской области;

б) 200 - для Европейской территории России южнее 50о с.ш., районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Дальнего Востока, Сибири;

в) 180 - для Европейской территории России и Урала от 50 до 52 о с.ш., за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов;

г) 160 - для Европейской территории России и Урала севернее 52о с.ш. (за исключением центра ЕТС);

д) 140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

Значение мощности выброса М (г/с) и расхода газовоздушной смеси У1 (м3/с) определяется расчетом в технологической части проекта или принимается в соответствии с действующими для данного производства нормативами.

При определении АТ оС принимается температура окружающего атмосферного воздуха Тв 0С, равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого (летом) и холодного (зимой) месяца года по СНиП 2.01.01-82, а ТГ 0С - по действующим для данного производства технологическим нормативам.

Значение безразмерного коэффициента Е для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей [2] принимается равным 1.

Значения безразмерных коэффициентов т и п определяются в зависимости от параметров / , , &'м и /в:

_ < • D

f _ Ш00 • —2 —— (безразмерный); (3)

H • At

К _ 0.65 • 3

V1 •AT

м/с;

H

q' _ 1 3 .^olD.

M jj (безразмерный); (4)

H

fe _ 800 • Км )3 (безразмерный). Коэффициент m определяется в зависимости отf по формуле:

1

0.67 + 0.1 • 4f+0.34 • V7 при7<100 (5)

1.47

m _ пРи Т>100.

Для/е</<100 значение коэффициента т вычисляется при/=/е. Коэффициент п при/<100 определяется в зависимости от 3 м по формулам:

п = 1 при &м > 2; (6)

п = 0.532 3М - 2.13 3м + 3.13 при 0.5 < 3м < 2; п = 4.4 • 3м при 3м < 0.5 .

Таким образом, используя формулу (1) с учетом специфики процессов, возникающих при пожаре, можно рассчитать максимальное значение приземной концентрации АХОВ, образующихся при сгорании потенциально опасных материалов по формуле:

N K A • Mj • F • m • n • n

i_1 j_1

См _! I H* • ^V^AT • (7)

где Мij=Qj■ т^- Б0 выг1-. (7а); Му - масса /-го АХОВ, выбрасываемая в атмосферу в единицу времени при сгорании ^го материала; - скорость выгорания, определяется по табл. 1, кг/м2-мин; т у - удельный выход /-го АХОВ при сгорании ^го материала, определяется по табл. 1, мг/г; Б0 выг] - площадь выгорания ^го материала в начальный период, м2, которая будет зависеть от конфигурации укладки ^го материала и в упрощенном варианте может быть определена, как

С _ Q 0] I (1 + Q 0] )

выг1 : ^ -¿иук^ук ^ : ; ),

р ■ п р ■ П /

И] ук И] ук 1ук

где Q*0j - первоначальная масса 1-го материала, т; р5 - плотность 1-го материала, т/м3; П ук - высота укладки]-го материала, м; /ук - длина укладки]-го материала, м; V1 - расход газовоздушной смеси, определяемой по формуле

У = Свыб • ®0 ,

где Свыб - площадь источника выброса образующихся АХОВ (суммарная площадь проемов здания, в котором произошло возгорание материалов), определяемая как

с =У С +у С +У С

выб / 1 ок / 1 дв / 1 технпр >

где ХСок - суммарная площадь окон; ^Сдв - суммарная площадь дверей; ^Стехн пр - суммарная площадь технологических проемов; N - количество АХОВ, образующиеся при возгорании из материалов ]-й номенклатуры; К - количество ]-х материалов, из которых при возгорании образуется АХОВ.

Таблица 1. Характеристика и количественный выход АХОВ при сгорании материалов

Плот- Наи- Скорость выгора- Количественный выход вещества, м/г

ность большая ния

Материал материа- I0 пожара, весовая, линей- оксид циани- формаль- СИ2 СО2

ла, С0 кг/м3* ная, угле- стый дегид

кг/м3 мин м/мин рода СО водород ИСК СИ2О

Древесина 500 1000 0,9 1,02 179 0,07 3,65 103

сосны

Целлюлоза 1070 270 0,74 0,2 9,5 620

сульфатнар

Лигнин 550 450 0,03 1031

ДСП 800 500 0,8 !,7 151 3,1 0,27 965

Фанера фсф 683 400 121 0,41 540

Бумага ме- 510 0,64 0,5-1 193 0,02 0,01 3,41 2985

шочная

Пенополи- 1100 0,86 70,5 11,8 2142

стирол ,7

ППУ-317 500 6500 0,4 1 98,2 1022

пенополиу-

ретан

ППУ-316 100 650 0,9 0,5 104,2 6,7 1033

пенополиу-

ретан

Текстолит 850-865 0,4

Древисина 461 1300 6,7 179 0,07 3,65 103

сосновая в

виде пило-

материалов

Древесина (мебель) 0,84

Карболито- 530 0,5-0,8 1,5-2

вые изделия

Картон 400 1 1,1 229 0,27 0,43 0,93 583

Поливинил- 600 0,02

хлоридные

пленки ПВХ

Линолеум 600 0,7 1 20

ПВХ

Резина 0,67 0,12

Полиэтилен 0,62

Винипласт 15

Волокно ПВХ 0,4 0,8 50

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Декоративно- отделочная пленка 150

Хлопок/ Хлоп.+кап-рон 1,3 0,75 2,52 1,68 5,2 570

Капрон (волокно) 4 49,5

Кожа искусств. 0,35 0,9 36

Нитрон (волокно) 85 128

Полистирол 1100 0,864 15

Фенол формальдегид полимеры: -лак БС; -наволоченный СФ-100; -резальный СФ-340 9,4 9 25

Шерсть 0,3 0,36 150

Чехольная ткань для отделки вагонов 6,8

С учетом условий образования АХОВ при пожаре формулу (7) можно преобразовать к следующему виду:

С =5 5_А• мц-П_

м 5 5Н2 • 3]У^АТ • (0,67 + 0,1^77 + 0,34• ' (8)

так как согласно [2] для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей принимаем ¥=1; при пожаре будут характерны условия, когда значение коэффициента / {100, тогда т определяется по формуле (5); п=1 согласно формуле (6). Для определения А Т температура выбрасываемой газовоздушной смеси Тг определяется по табл. 1.

В общем случае с учетом изменения 8вЬщ во время пожара СМ может быть определено на различное время I от момента возгорания, как

N К

(мг/м3) при неблагоприятных метеоусловиях достигает максимального значения СМ, определяется по формуле [2] с учетом ¥=1 как:

Хм = а • н,

где безразмерный коэффициент а при /{100 находится по формулам:

См = 5 5н2 • • (0,67 + 0,1 •д// + 0,34• 3/) • (8а)

Расстояние Хм (м) от источника выброса, на котором приземная концентрация С

й = 2.48(1 + 0,28^7Г) при Зм < 0.5; й = 4.95-Зм(1 + 0,28^7) при 0.5 < ^ < 2;

й = 7-З (1 + 0,28^7) при Зм > 2 . (9)

В условиях пожара в связи Свыб>1 м2 и Н<3 м согласно (4) значение й будет определяться по формуле (9), так как Зм > 2 .

Значение опасной скорости им (м/с) на уровне флюгера, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации АХОВ в случае 7(100, вычисляется по формуле:

им =Зм (1 + 0,1277) при Зм > 2. (10)

В общем случае Сми при неблагоприятных метеоусловиях и скорости ветра и (м/с), определяется по формуле:

С = г -С

ми м ,

где г - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения и/им по формулам

С учетом и/ < 1 (неблагоприятные условия) и формулы (10)

/ им

Сми = [0.67 - (и/им) +1.67 - (и/им )2 - \.ЪА(^/им )3] • См . (11)

В этом случае расстояние от источника выброса Хми (м), на котором при скорости ветра и и неблагоприятных метеоусловиях приземная концентрация АХОВ достигает максимального значения Сми, определяется по формуле:

Хми = Р3 - й-Н ,

где Р3 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения и/им по формулам:

р3 = 3 при % < 0,25;

/ и м

Р3 = 8,43 - (1 - и/и )5 +1 при 0.25 < и/и < 1.

/ и м / им

Принимая наихудшие условия:

Хми = 3 - й-Н

При опасной скорости ветра им для низких и наземных источников (Н не более 10 м) при значениях ^/х < 1 концентрация Сим по оси факела выброса на различных расстояниях Х

от источника выброса определяется по формуле:

С =С -СН

^иМ ^м °1 5

где С1Н - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Хм и Н по формуле:

С1Н = 0.125-(10 - Н) + 0.125-(Н - 2)- С1 при 2 < Н < 10

С = 3-

X

)4 -8-

м

X

)3 + 6-

м

X

м

)2 при ХХ

/ л м

< 1.

Концентрация АХОВ в атмосфере СУ на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса будет определяться по формуле:

С = С - С

У 2 ^ми

(13)

где С2 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и и отношения у/х по значению аргумента гу:

и-у у

х

при и<5;

(14)

по формуле:

'у =

5-у2

х

при и>5;

(15)

С 2

1

(1 + 5-'у + 12.8-'у2 + 17-г\ + 45.1-?у4)2

(16)

Определение суммарной концентрации АХОВ по формуле (8) не дает возможности проведения оценки поражающего действия, так как нет нормативных данных по ПДК суммарной концентрации различных АХОВ, что затрудняет проведение выявления и оценки обстановки.

г

В этих условиях предлагается вести расчет СМ по каждому из образующихся АХОВ при сгорании к материалов, а затем рассчитать приведенную суммарную концентрацию к одному из N АХОВ, то есть:

Г - Г + Г2 ПДК1 + + С N ПДК1

Гмпр - Гм Гм' ПДК2 - См' ПДКН (17)

Далее согласно формуле (24) определяется максимальное значение концентрации Сми при неблагоприятных метеоусловиях и скорости ветра и на расстоянии ХМ

См"- [067• (иим)+167 • (иим)2" 134(%м)3]•г'

Мпр ,

Учитывая изменения концентрации при прохождении облака по закону Гаусса и используя известное соотношение [8]

Сх =См ехр [-(Х/Гпор) Ьи (См/Сп)],

где Сх - концентрация на расстоянии Х от рассматриваемой точки до очага аварии, мг/л; Гпор - глубина зоны заражения, м; СМ - концентрация в очаге аварии, мг/л; Сп - концентрация, соответствующая пороговой токсодозе, определяемая как Дп/30 [8], можно определить глубину заражения при неблагоприятных метеоусловиях с учетом формулы (12), как

Г

3йИ • Ьп-м

Гп

Гпор=-^^ , (18)

г м

Ьп-

Г

^ми

а глубину смертельного заражения, как

ЬпГ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

м

Гсм Гпор-г°М , (19)

Ьп-м-

г„

где Ссм - значение смертельной концентрации.

Влияние застройки зданий и сооружений на распространение облака ЗВ связано с изменением характера воздушных течений вблизи зданий. При обтекании отдельных зданий или их групп могут образовываться ветровые тени (застойные зоны) с близкой к нулю средней скоростью ветра и интенсивным турбулентным перемешиванием.

Расчет заражения воздуха с учетом влияния застройки производится в случаях, когда здания удалены от места пожара опасного объекта на расстояние меньше хМ или когда источник образования АХОВ при пожаре расположен в зонах возможного образования ветровых теней.

В этом случае глубина заражения Г/ пор с учетом влияния застройки будет определяться по формуле

Г' =Г

1 пор 1 н. зас

+ (Гпор - Г н. зас

Л

) Пм ,

Л

где Лм - поправка, учитывающая влияние застройки [5]; Гн. зас - удаление начала жилой застройки в городе по направлению ветра от объекта, м; Г пор - глубина заражения АХОВ при сгорании материалов на объекте без учета рельефа местности и застройки, м.

Используя формулу (13) и (16) и соотношения (14) и (15), определяем расстояние у по перпендикуляру к оси факела выброса на удалении Гпор. Вначале путем несложных преобразований, используя формулы (13) и (16,) определяется аргумент гу из решения уравнения

45,1- г4 у +17- г3 у +12,8- г2 у + 5- гу +1 =

А

с

ми

с п

где Сп - значение пороговой концентрации АХОВ, выбранной из /-го количества АХОВ ]-го материала для расчета суммарной концентрации от всех /-х АХОВ.

Затем, используя соотношения (14) и (15), определяем значение у (м), как

У= У=

г -Г 2

у пор

и

гу - Г2

пор

при и< 5;

при и) 5 .

5

Анализ рассчитанных значений у в зависимости от и в интервале от 2 до 5 м/с показывает на их линейную зависимость при устойчивом ветре, с 6 до 15 м/с от и не зависит, что позволяет определить ориентировочно угол распространения выделяющихся АХОВ при пожаре р (табл. 2), как

р=2аге tg

у

Г

пор

Таблица 2. Ориентировочное значение угла распространения р

Скорость ветра м/с

0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-15

р, град.

93 62 43 34 28 26 26 26 26 26 26

Таким образом, определив глубину смертельного и порогового заражения по формулам (18), (19), а также угол р по табл. 2, можно нанести зону химического заражения при пожаре на карту.

Оценка химической обстановки включает:

Определение времени подхода дымообразующегося токсического облака к объекту осуществляется по формуле

к об

где Я - расстояние от источника пожара до объекта, км; Уп - скорость распространения облака, определяемая по таблице [7], км/ч.

1. Расчет возможных потерь населения предлагается осуществлять по формулам

Псм=ПП^{[Гн.зас + (Гсм - Гн зас)Пм]2 - Г2_} А-К , 360

Ппор=|б^{[(Г,ас + (Гпор - Гн зас)Пм ]2 - Г2,3«}-А - Кз (20)

Псан Ппор-Псм,

где Псм - возможные смертельные потери населения, чел; Ппор - возможные общие потери населения, чел; Псан - возможные санитарные потери населения, чел; Гсм - глубина распространения облака смертельного заражения АХОВ, м; Гпор - глубина распространения облака порогового заражения АХОВ, м; Гнзас - начало жилой застройки, м; А - плотность населения, чел/м2; р - угол зоны химического заражения, град; Кз - коэффициент защиты населения; пм - коэффициент, учитывающий условия застройки или шероховатости местности, определяемый по таблице [5].

3. Определение продолжительности поражающего действия, которое будет соответствовать наибольшему времени полного сгорания одного из ]-х материалов или времени ликвидации пожара, осуществляется по формуле

Тп.д. тт (^выг, ^пХ (21)

к

где 1;выг = т&Х*выг■ - наибольшее время полного выгорания одного из всех К материалов,

1=1 1

определяемого как

_ м]

^ыг] - — , (22)

^ выг 1 •

где М- - количество]-го материала, кг; 1лп - время ликвидации пожара, мин.

4. Определение площади возможного химического заражения проводится согласно формулам

^пор_ П-(Р{[ Гн.зас + (Гсм - Г н.зас ) Пм Г - Г 2 н.зас } м ;

360

8см_ ^({[(Гн.зас + (Гпор - Гн,зас ) Пм ]2 - Г2 н. зас }, м2. (23)

Рассмотрим расчет зон опасного токсического распространения заражения воздуха на примере: на предприятии возник пожар, в одном из помещений которого хранится 20 т целлюлозы сульфатной. С учетом площади четырех окон и двери площадь выброса токсических

22 веществ из помещения составляет 8выб _ 22 м , площадь выгорания Б выг _ 100 м , среднюю

скорость выхода газовоздушной смеси из проемов источника выброса принимаем <э0 _ 7 м/с,

температура пожара согласно таблице 1 равна 1020 0С, температура окружающего воздуха +20 0С, высота выброса Н _ 3 м, местность слабо пересеченная, скорость ветра и _ 2 м/с.

Согласно (8) определяем максимальное значение концентрации АХОВ, образующихся при сгорании целлюлозы. Согласно табл. 1 при горении целлюлозы образуются следующие АХОВ: оксид углерода СО, цианистый водород НСК, акролеин СН2, формальдегид СН2О.

Вначале определяем массу этих АХОВ, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени согласно (7 а)

М°с=100'270-0-64 = 288г / с; 60

Мц =100-0,74-0,64 . .

М нсы=-—-= 0,79г / с;

60

100-0,2-0,64

Мцсн2о =-2-2_ = 0,21г / с;

ц _

СП-О — -

60

100-9,5-0,64

Мцан2 =-2-г_ = 10,13г /с .

60

Согласно табл. 1 значение коэффициента А принимаем равным 160, по формуле (2) V] = 22-7 = 154^3 / с, АТ = 1020 - 20 = 1000° С , по формуле (3)

72

f=1000-

4 22

3,14

-= 28,82 , п = 1, так как местность пересеченная.

9-1000

Ссо 160-288-1 .

С Мц=—-, -, = 42,453г/м

3 .

9-^154-1000-(0,67 + 0,1-^28,82 + 0,34-^28,82

-нск _160-0,79-1_

С Мц= 3/-т—-т— = 0,114г / с

9-^154-1000 -(0,67 + 0,1 - д/28,82 + 0,34-^28,82

160-0,21-1 ЛЛ„ ,

-. -7 . -. = 0,03г / с

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9- У154-1000 -(0,67 + 0,1 -^/28,82 + 0,34-^28,82

^СН 160-10,13-1 , _ , 3

ССН2 = -. -7 , -¡^= = 1,493г/м3.

9-3/154-1000 -(0,67 + 0,1 -728,82 + 0,34-^28,82

Согласно (17)

г< —Г^со , /^нсы СПсо I .^сн2о СПСО

СМц С Мц+С Мц- + С Мц ---+

Сп

ПСЫ ^

ПСЫ ^ СН 2

п

СНг СпСО 1>. 10, А ПО 10 10 _/. _3 *

Мц - ■

' '' СН 2

ССН2Мц - = 42,453+0,114-—+0,03 -—+1,493 -—=123,3г/м3~ 123мг/л.

СпСН 2 0,2 ' 0,6 ' 0,2

Расстояние ХМ от источника выброса, на котором СМ достигает максимального значения при неблагоприятных метеоусловиях согласно (12), будет равно

ХМ = 3- й-П = 3-64,1-3 = 577 м

d = 7 - -ЦМ - (1 + 0,28 - 77) = 7 - д/24,31(1 + 0,28 - 728,82) =64,1

/V - АГ /154-1000 им = 0,65 -= 0,65 • ^-3-= 24,31.

С сн2о

Мц -

Согласно (11)

Сми = Смц.

0,67-

( U ^

V Um

+1,67-

' и

V um

-1,34-

' и V

V um

= 4,52 мг / л,

при и _ 2 м/с и согласно (10) ии _ &м ' (1 + 0,12 - 41) =~ 40 м/с.

Значения концентрации пороговой Сп и смертельной Ссм определяем по величине пороговой РС^ и смертельной ЬС( токсодозам окиси углерода (СО), определяемой по таблице [10], как

10 мг - мин / л

37,5мг - мин / л

Сп_РС, со/30_^^———— _0,33 мг/л, Ссм_¿С, —'_1,25 мг/л.

*50 30мин *50 30мин

Согласно формулам (18) и (19) определяем глубину порогового и смертельного химического заражения на открытой местности

_ 3-64,1-3^123,3/0,333 1Л„„ Г пор--= 1034м;

Ln123,3/4,52

г Ln123?3/1,25 ОЛ1

Гсм = 1034--— = 801м .

Ln123,3/ 0,333

Согласно таблице 2 угол распространения токсического облака составляет р _ 43 .

Оценим последствия пожара на объекте (условия предыдущего примера по выявлению обстановки), если удаление 5-этажной жилой застройки с линейным расположением домов от объекта Гн. зас _ 300 м, плотность населения 0,01 чел/м2, 70 % населения расположены открыто, 30 % - в жилых зданиях, время ликвидации пожара ориентировочно 30 мин.

1. Определяем время подхода токсического облака к жилой застройке

коб_ 0,3\10 _ 0,03 ч _ 1,8 мин.

2. Определяем потери согласно формулам (20)

3 14-43

Ппор=—-{[300 + (1034 -300) - 0,31]2 -3002} - 0,01 - (0,7 + 0,3 \ 12) = 862чел.;

360

3 14-43

Псм=—-{[300 + (801 - 300) - 0,31]2 - 3002} - 0,01 - (0,7 + 0,3 \ 12) = 642чел.

360

где Кз _ 1 - при открытом расположении; Кз _ 12 - при расположении населения в зданиях при времени действия АХОВ 15 мин согласно таблице [9]

Псан _ 862 - 642 _ 220 чел.

3. Определяем время поражающего действия согласно формулам (21) и (22)

Тп.д. = min (312,5; 30) = 30 мин ;

tRKTT

20000 0,64-100

= 312,5 мин

4. Согласно формулам (23) определяем площади возможного заражения

3,14-43, 360 3,14-43,

3 пор = [300 + (1034 - 300) - 0,31]2 = 118945 м2;

Бсм = [300 + (801 - 300)-0,31]2 = 88603м2,

На основе предлагаемой методики выявления последствий токсического заражения воздуха при пожарах на объектах с материалами, при возгорании которых возможно образование АХОВ, можно оценить риски токсического поражения на такого рода объектах населения, персонала и сотрудников ГПС, принимающих участие в ликвидации последствий.

Литература

1. Иличкин В.С., Леонович А. А., Яненко М.В. Термические превращения и токсичность продуктов горения древесины. Обзор. информ. Вып. 8/90. М.: МВД, Главный информ. 1990.

2. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий ОНД-86. Л.: Госкомгидромед, 1986.

3. Замышляев Б.В.. Влияние начальных размеров объемных источников выброса (истечения) невесомой примеси на оценку концентрационных полей, возникающих при распространении облаков гауссового типа // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 2006. № 3.

4. Савчук О.Н. Особенности прогнозирования аварий на химически опасных обьектах, содержащих технологическое оборудование с аварийно химически опасными веществами в помещениях // Проблемы управления рисками в техносфере. 2009. № 3 (11).

5. Савчук О.Н. Пути совершенствования методики прогнозирования аварий на химически опасных объектах с учетом особенностей застройки населенных пунктов // Проблемы безопасности в энергетике: материалы науч.-метод. семинара «Проблемы риска в техносоци-альных сферах». Вып. 8. СПб.: СПбГТУ, 2009.

6. Быков П. Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере. М.: Аеаёеша, 2003.

7. Савчук О.Н. Методика выявления последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени: учеб. пособ. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2007.

8. Мастрюков Б.С., Овчинникова Т.И. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Прогнозирование и оценка обстановки при ЧС: учеб.-метод. пособие. М.: МГИ стали и сплавов, Технологич. ун.-т, изд-во «Учеба», 2004.

9. Капустин С.Ю., Малахов В.И. Методическое пособие по прогнозированию и оценке химической обстановки в чрезвычайных ситуациях. Иваново: ИГТА, 2001.

10. Методика оценки последствий аварийных выбросов опасных веществ (методика «Токси»). 5-е изд. М.: Промышленная безопасность, 2005.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.