Что понимается под эквивалентным количеством ахов
Эквивалентное количество АХОВ
Эквивалентное количество АХОВ – количество хлора, масштаб загрязнения которым при инверсии эквивалентен масштабу загрязнения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы количеством АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
Эквивалентная продолжительность пожара – выражает собой продолжительность стандартного испытания (Си), воздействие которого на строительную конструкцию аналогично воздействию реального пожара. Вопрос перехода от Си к реальным пожарам вызван проблемой оценки поведения строительных конструкций (при пожарах), поэтому сравнение тепловых нагрузок необходимо проводить посредством анализа воздействий этих пожаров на конструкции. Продолжительность стандартного испытания будет эквивалентна продолжительности реального пожара, если последствия Си и реального пожара на строительную конструкцию будут одинаковы. Эквивалентная продолжительность пожара определяется по моменту потери несущей или огнепреграждающей способности соответствующей строительной конструкции.Введение понятия эквивалентной продолжительности пожара позволяет связать нормативные требования по пределам огнестойкости с условиями развития реального пожара.Литература: Молчадский И.С. Пожар в помещении. М., 2005.
Экзогенные геологические процессы – преобразование горных пород, происходящее на поверхности Земли и в приповерхностном слое – в зоне действия факторов выветривания, эрозии, склоновых и береговых деформаций, вызванные в большей части внешними по отношению к литосфере силами (солнечной энергией, атмосферными, гидросферными, гравитационными).
Определение эквивалентного количества выброшенного (пролившегося) АХОВ
Под эквивалентным количеством АХОВ (QЭ1) принимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения (при данной степени вертикальной устойчивости воздуха) количеством данного АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
Эквивалентное количество АХОВ по первичному облаку QЭ1,т определяется по формуле:
где, – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (табл. П1);
– коэффициент, равный отношению средней пороговой токсодозы хлора к средней пороговой токсодозе данного АХОВ (табл. П1);
Различают следующие три степени вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ):
– инверсия – возникает обычно в вечерние часы примерно за 1 ч до захода солнца и разрушается в течение часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиванию его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций зараженного воздуха;
– изотермия – характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может также возникать в утренние и вечерние часы как переходное состояние от инверсии к конвекции (утром) и наоборот (вечером);
– конвекция – возникает обычно через 2 ч после восхода солнца и разрушается примерно за 2-2,5 ч до его захода. Она наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних, что способствует быстрому рассеиванию зараженного воздуха и уменьшению его поражающего действия.
Степень вертикальной устойчивости воздуха определяется по табл. П3.
– коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха на скорость образования первичного облака (табл. П1);
Количество АХОВ, обусловившее ЧС.
При оценке химической обстановки по фактупроизошедшей ЧС количество вышедших АХОВ определяется по реальным данным.
При определении количества АХОВ, участвующих в виртуальнойЧС учитываются два фактора:
1) Вид происшествия на ХОО,т.е. авария или разрушение объекта: при аварии прогноз ведется исходя из объема наибольшей емкости, а при разрушении— по совокупному объему всех емкостей с АХОВ на рассматриваемом ХОО. Прогноз на разрушение объекта ведется для сейсмоопасных районов и для ЧС военного времени
2) Агрегатное состояниеАХОВ.Количество АХОВ, вышедшее при ЧС,( mо ) определяется в зависимости от агрегатного состояния АХОВ по-разному:
— при хранении (транспортировке) в газообразном состоянии используется уравнение состояния газа, согласно которому количество вышедшего АХОВравно 2 :
— при хранении (транспортировке) в жидком состоянии:
V- объем резервуара,rж– плотность жидкости.
Эквивалентное количество АХОВ.
Коэффициенты, используемые для расчёта эквивалентного количества АХОВ.
Рассмотрим используемые при расчетах коэффициенты и поясним их физический смысл и особенности расчета и использования.
К1— коэффициент, определяющий относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ;
K3— отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ
К4— коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на интенсивность испарения АХОВ
K5—коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на интенсивность рассеивания АХОВ:
К6 — коэффициент, учитывающий соотношение времени, на которое осуществляется прогноз (Тпрог) и продолжительности испарения АХОВ (Тисп) :
Определение эквивалентного количества выброшенного (пролившегося) АХОВ
Тема 2: Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях.
Занятие № 2. Прогнозирование и оценка химической обстановки при чрезвычайных ситуациях на химически опасных объектах (Самостоятельная работа №2)
Цель занятия: рассмотреть общие положения методики выявления и оценки химической обстановки, приобрести первоначальные навыки в решении задач.
Вводная часть
(Основы прогнозирования и оценки химической обстановки при ЧС на ХОО)
В результате аварии на ХОО с выбросом (выливом) опасного химического вещества (ОХВ) может создаваться сложная химическая обстановка с образованием на значительной территории зон химического заражения и очагов химического поражения.
Под химической обстановкой понимают совокупность последствий химического заражения местности ОХВ, оказывающих влияние на деятельность объектов экономики (ОЭ), сил ГО ЧС и населения.
Зона химического заражения включает территорию, подвергшуюся непосредственному воздействию ОХВ (участок разлива) и территорию, над которой распространилось облако зараженного воздуха с поражающими концентрациями ОХВ.
Очагом химического поражения (ОчХП)называют территорию, в пределах которой в результате воздействия ОХВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.
В зоне химического поражения может создаваться один или несколько ОчХП.
Оценка химической обстановки при авариях на ХОО включает:
определение размеров зоны химического заражения;
определение возможных потерь людей в очагах заражения;
определение времени подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту);
определение времени поражающего действия ОХВ.
Задание
Определить: размеры и площадь зоны возможного химического заражения, возможные потери от АХОВ населения и их структуру, время подхода зараженного воздуха к черте населенного пункта и время поражающего действия АХОВ; какие защитные мероприятия могут быть предприняты по защите населения данного населенного пункта.
Таблица исходных данных[1]
№ вар | Х, км | Числ. нас. чел | АХОВ, способ хранения | Qо, т | Облач- ность | Время суток | U, м/с | Время N, ч | tвозд., 0 С |
1,5 | аммиак под давл.(жидк.) | ясно | ночь | 1,5 | -20 | ||||
1,5 | аммиак (изот.хранение.) | перемен. | утро | ||||||
водор. хлорист.(жидк.) | сплошн. | день | 1,5 | 2,5 | +20 | ||||
водор.бромист.(жидк) | ясно | вечер | -20 | ||||||
водор.мышьяк.(жидк) | перемен. | ночь | 3,5 | ||||||
метиламин (жидк) | сплошн. | утро | 1,5 | +20 | |||||
сероводород(жидк) | ясно | день | |||||||
сернист.ангидрид(жидк) | перемен. | вечер | 2,5 | ||||||
метил хлорист. (жидк) | сплошн. | ночь | +20 | ||||||
формальдегид (жидк) | ясно | утро | 3,5 | ||||||
фтор (жидк) | перемен. | день | 1,5 | ||||||
метил бромист. (жидк) | сплошн. | вечер | +20 | ||||||
хлор(жидк) | ясно | ночь | 1,5 | 2,5 | -20 | ||||
фосген (жидк) | перемен. | утро | |||||||
3,5 | фосген (жидк) | сплошн. | день | 3,5 | +20 | ||||
хлорциан (жидк) | ясно | вечер | 1,5 | ||||||
сероводород (жидк ) | перемен. | ночь | |||||||
2,5 | триметиламин (жидк) | сплошн. | утро | 2,5 | +20 | ||||
хлор (жидк ) | ясно | день | -20 | ||||||
2,5 | сернист.ангидрид (жидк) | перемен. | вечер | 1,5 | 3,5 | ||||
хлорциан (жидк) | сплошн. | ночь | 1,5 | +20 | |||||
2,5 | аммиак под давл. (жидк) | ясно | утро | -20 | |||||
фтор (жидк ) | перемен. | день | 2,5 | ||||||
окись этилена (жидк) | сплошн. | вечер | 1,5 | +20 | |||||
водор.мышьяк. (жидк ) | ясно | день | 3,5 |
Методика проведения расчетов
Определение эквивалентного количества выброшенного (пролившегося) АХОВ
Под эквивалентным количеством АХОВ (QЭ1) принимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения (при данной степени вертикальной устойчивости воздуха) количеством данного АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
Эквивалентное количество АХОВ по первичному облаку QЭ1,т определяется по формуле:
где, – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (табл. П1);
– коэффициент, равный отношению средней пороговой токсодозы хлора к средней пороговой токсодозе данного АХОВ (табл. П1);
Различают следующие три степени вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ):
– инверсия – возникает обычно в вечерние часы примерно за 1 ч до захода солнца и разрушается в течение часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиванию его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций зараженного воздуха;
– изотермия – характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может также возникать в утренние и вечерние часы как переходное состояние от инверсии к конвекции (утром) и наоборот (вечером);
– конвекция – возникает обычно через 2 ч после восхода солнца и разрушается примерно за 2-2,5 ч до его захода. Она наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних, что способствует быстрому рассеиванию зараженного воздуха и уменьшению его поражающего действия.
Степень вертикальной устойчивости воздуха определяется по табл. П3.
– коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха на скорость образования первичного облака (табл. П1);
Расчеты при авариях на химически опасном объекте
Защита в чрезвычайных ситуациях и гражданская оборона
Тема 3. Аварии на химически опасных объектах (занятия 3.1,3.2 3.3)
Занятие 3.2. Прогнозирование обстановки при авариях на ХОО
Время— 2 учебных часа.
Учебные вопросы:
Основные положения методического подхода к расчету параметров зон заражения 15 мин
Степени вертикальной устойчивости воздуха и другие исходные данные для расчетов 10мин
Методика расчета эквивалентных количеств вещества. 20 мин
Методика расчета глубин зон заражения. 15 мин
Методика расчета площадей зон заражения. 15 мин
Методика прогноза обстановки при разрушении ХОО. 15 мин
Литература для студентов:
3. Чумаченко Г.В. “Ликвидация последствий производственных аварий, катастроф и стихийных бедствий и их предупреждение”, М. МАТИ,1991 г.
4. Емельянов В.М. и др.”Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях”:учебное пособие для высшей школы,,М.,Академический Проект, 2003.
Литература для преподавателей:
4. Лекции по курсу “Защита в ЧС и ГО”, кафедра ЗЧС и ГО, МГТУ, 2009 г.
Конспект семинарского занятия
Прогнозирование обстановки при авариях на химически опасных объектах (занятие 3.2.)
Химическая обстановка и ее оценка
Общие положения
Под химической обстановкойпонимают масштабы и степень заражения отравляющими веществами или АХОВ воздуха, местности, водоемов, сооружений, техники и т. п.
Оценка химической обстановки — это определение масштабов и характера заражения АХОВ окружающей среды, а также анализ влияния АХОВ на деятельность объектов и сил ГО и установление степени опасности для населения.
Оценка является прогнозом, который проводится
либо по факту произошедшей ЧС на основании реальных данных химической разведки и другим наблюдениям,
либо для виртуальной ЧС с наихудшими условиями ее протекания.
При этом обычно подлежат определению: глубина зоны заражения; площадь возможного заражения; площадь территории, над которой пройдет облако; время прихода зараженного облака к определенному рубежу; продолжительность заражения.
Исходными данными при прогнозе химической обстановки являются:
— метеорологические условия (степень вертикальной устойчивости воздуха, скорость приземного ветра и температура воздуха);
— виды, количество и способ хранения АХОВ, в емкостях на объекте;
— характер разлива АХОВ (свободно на подстилающую поверхность или в поддон, обваловку);
— время, на которое делается прогноз.
1.2. Задание метеоусловий
В числе параметров метеоусловий, используемых при прогнозе химической обстановки, кроме температуры и скорости ветра используется параметр, который в обиходе используется для характеристики метеоусловий значительно реже. Таким параметром является степень вертикальной устойчивости атмосферного воздуха в приземном слое, высота которого принимается равной 20 м.
Различают три вида вертикальной устойчивости воздуха: инверсию, изотермию и конвекцию.
От степени вертикальной устойчивости воздуха зависят масштаб и продолжительность заражения. Во многом это происходит из-за характерных для каждой степени температурных режимов в приземном слое воздуха: при конвекции температура воздуха в приземном слое с высотой понижается, при инверсии — возрастает, а при изотермии — остается постоянной. Поэтому при конвекции происходит интенсивное перемешивание слоев воздуха и, как следствие, быстрое рассеивани зараженного облака, а при инверсии эти процессы протекают существенно медленнее.
Определение степени вертикальной устойчивости воздуха в конкретных условиях производится по специальным метеотаблицам в зависимости от времени года, времени суток, облачного покрова, снежного или травяного покрова и других факторов.
Следует помнить, что при скорости ветра более 4 м/с под влиянием перемешивания слоев воздуха всегда устанавливается изотермия.
Различают 2 случая задания метеоусловий :
1) при оценкереальной ЧСметеоусловия берутсяпо факту;
1.3. Количество АХОВ, обусловившее ЧС
При оценке химической обстановки по факту произошедшей ЧС количество вышедших АХОВ определяется по реальным данным.
При определении количества АХОВ, участвующих в виртуальной ЧС учитываются два фактора:
1) Вид происшествия на ХОО, т.е. авария или разрушение объекта.
При аварии прогноз ведется исходя из объема наибольшей емкости.
При разрушении — по совокупному объему всех емкостей с АХОВ на рассматриваемом ХОО. Прогноз на разрушение объекта ведется для сейсмоопасных районов и для ЧС военного времени.
2) Агрегатное состояниеАХОВ.Количество АХОВ, вышедшее при ЧС, определяется в зависимости от агрегатного состояния АХОВ по-разному:
— при хранении (транспортировке) в газообразном состоянии используется уравнение состояния газа, согласно которому количество вышедшего АХОВ равно[2]:
— при хранении (транспортировке) в жидком состоянии:
сзап — коэффициент стандартного заполнения резервуара,
1.4. Учет влияния условий хранения, определяющих характер разлива
Для ограничения площадей разлива жидких АХОВ под промышленными емкостями для хранения АХОВ сооружаются поддоны или обваловки. Время испарения вылившейся в поддон или обваловку жидкости определяется высотой слоя жидкости в поддоне или обваловке.
1) При стандартно залитом резервуаре высоту слоя жидкости в поддоне или обваловке принимают равной
Зазор в 0,2 м предусмотрен ГОСТом.
2) В случае общей обваловки для нескольких резервуаров при виртуальной аварии высота слоя жидкости вычисляется по формуле
, м (4)
где moi — масса АХОВ в каждом резервуаре, т.
3) При свободном разливе АХОВ на подстилающую поверхность (земля, бетон, асфальт и т.п.) высота слоя жидкости принимается равной h = 0,05 м.
Расчеты при авариях на химически опасном объекте
2.1. Основные положения методического подхода к расчету
В основу методики расчетов положены следующие допущения и условия.
1.Внешние границы зон заражения рассчитываются по пороговой токсодозе АХОВ.
2.Определение глубины зоны заражения проводится по единой для всех АХОВ таблице.
3.Для того, чтобы пользоваться единой таблицей для всех АХОВ, производится пересчет исходных данных и характеристик вещества к веществу, выбираемому эталоном. Эталонным веществом в используемой методике прогнозирования выбран хлор.
4.Основная таблица составлена для аварий с выходом хлора при следующих метеоусловиях: инверсия, температура воздуха 20 о С.
Таким образом, первым этапом используемой методики является расчет эквивалентного количество АХОВ.
Эквивалентное количество АХОВ- это такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии и температуре 20 о С эквивалентен масштабу заражения данным АХОВ при конкретных метеоусловиях.
Токсичность любого АХОВ по отношению к хлору, свойства, влияющие на образование зараженного облака, а также отличные от стандартных метеоусловия учитываются специальными коэффициентами, по которым рассчитывается эквивалентное количество АХОВ.
2.2. Коэффициенты, используемые при расчете эквивалентного количества АХОВ
Рассмотрим используемые при расчетах коэффициенты и поясним их физический смысл и особенности расчета и использования.
К1— коэффициент, определяющий относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ:
Способ хранения | Вещество (тип вещества) и его агрегатное состояние | К1 |
Все низкокипящие вещества, хранящиеся под давлением в виде жидкости | Значения приведены в таб.№ 14 | |
Аммиак, хранящийся изотермически в виде жидкости | Значения приведены в таб.№ 14 | |
Другие АХОВ, хранящиеся изотермически в виде жидкости | ||
Низкокипящие АХОВ, хранящиеся под давлением в виде газа | ||
Высококипящие жидкости, хранящиеся при нормальных условиях |
K3 — отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (значения приведены в таб.№ 14);
К4— коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на интенсивность испарения АХОВ (значения приведены в таб.№ 15);
K5 —коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на интенсивность рассеивания АХОВ [3]:
К6 — коэффициент, учитывающий соотношение времени, на которое осуществляется прогноз (Тпрог) и продолжительности испарения АХОВ (Тисп) :
Площадь зоны возможного заражения облаком АХОВ определяется по формуле:
j — угловые размеры зоны, град.
Зоной фактического зараженияназывается территория, воздушное пространство которой заражено АХОВ в опасных для жизни пределах. Конфигурация зоны фактического заражения близка к эллипсу, который не выходит за пределы зоны возможного заражения и может перемещаться в ее пределах под воздействием ветра.
Из-за возможного перемещения зоны фактического заражения на карту ее не наносят. Ее размеры используют для определения возможной численности пораженного населения и необходимого запаса сил и средств, необходимых для проведения спасательных работ.
Площадь зоны фактического заражения облаком АХОВ вычисляется по формуле:
q — время формирования зоны на момент прогноза, которое определяется, как
2.6. Определение времени подхода зараженного воздуха к заданному объекту
Время подхода облака АХОВ к заданному рубежу зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:
где R — расстояние от источника заражения до выбранного рубежа, км;
2.7. Определение продолжительности заражения
Время поражающего действия АХОВ ( продолжительность заражения) Тзар определяется максимальным временем испарения из всех вышедших АХОВ.