Расчётно-графическая работа "ГРОБ"

                                                 Исходные данные 

      На  химически опасном объекте 15 июля 2010г. в 12.30 дня произошло разрушение обвалованной  емкости (высота обваловки – 2.6 м)  объемом 700 м³, содержавшей фтор, с нормативным коэффициентом заполнения

резервуара - 0,88.

      На  расстоянии 30 км от места аварии начинается жилая застройка площадью 4.5 км², с плотностью населения 2000 чел/км².

      В момент аварии температура воздуха  составляла 20 ⁰С; скорость ветра – 4 м/с (ветер направлен в сторону жилого массива); облачность отсутствует.

      Оценить химическую обстановку в жилом районе через 4 часа после аварии, если принять, что вся застройка находится  в зоне заражения. Население не оповещено  о происшествии. 
 

РЕШЕНИЕ 

І. Расчет глубины и площади зоны заражения, продолжительности поражающего действия АХОВ и времени подхода

зараженного воздуха к жилому массиву 

      1. По таблице А.1 определяем степень  вертикальной устойчивости атмосферы  при скорости ветра 4 м/с, ясной  погоде и времени 12.30 дня.

      Степень вертикальной устойчивости – изотермия 

      2. Определим массу разлитого фтора по формуле: 

 

где V_x – объем резервуара (V_x = 700 м³);

    d – плотность фтора(d =1,512 т/м³ по табл. В.1);

    п – нормативный коэффициент заполнения резервуара (п = 0,88).

                                          Q = 700∙1,512∙0,88=931,39 т

      3. По формуле (2.1) определяем эквивалентное  количество вещества в первичном  облаке: 

Q_э1 = К₁К₃К₅К₇Q₀ 

      По  табл. В.1 находим коэффициенты К₁ = 0,95; К₃ =3,0; К₇ = 1; К₅ =0,23

                                           Q_э1 =0,95∙3,0∙0,23∙1∙931,39=610,52 

      4. По уравнению (2.13) определяем продолжительность  поражающего действия (время испарения) фтора : 

 

      Толщина  слоя  жидкости  при  разливе   в   поддон   равна   h = H – 0,2

(см. п. 2.1).

      Коэффициенты: К₂ = 0,038 (табл. В.1); К₄ =2,0 при скорости ветра 4 м/с (табл. Г.1). 

Т=(2.6-0.2)∙1,512:0,038∙2,0∙1=47,74 ч

      5. Из выражения (2.5) определяем эквивалентное  количество вещества во вторичном  облаке: 

 

      Коэффициенты  К₁, К₂, К₃, К₄, К₅ такие же как и в формулах (2.1) и (2.13).

      Коэффициент К₆ =3,03

      Коэффициент К₇ = 1 (табл. В.1) для вторичного облака. 

      Q =(1-0,95)∙0,038∙3,0∙2,0∙0,23∙3,03∙1∙(931,39:2,4∙1,512)=2.03 т 

      6. По табл. Б.1 находим глубину зоны заражения для первичного облака.

      Для Q_э1 =610,52 т глубина зоны заражения находится методом интерполяции:

      Г=((81.17-65.92):(700-500)∙( 610,52-500))+65.92=74.34 км 

      7. Для вторичного облака для  Q_э2 =2.03 т глубина зоны заражения определяется по табл. Б.1 интерполированием: 

Г=((3,28 -1,88):(3-1)∙(2.03-1))+1.88 =2.60км 

      8. Рассчитываем полную глубину  зоны заражения (формула (2.7)): 

                        Г=74.34 +0,5∙2.60=75.64 км 

      9. По уравнению (2.8) определяем предельно  возможное значение глубины переноса воздушных масс: 

Г=4∙24=96 км 

      10. Расчетная глубина зоны заражения  принимается равной  Г = 75.64 км как минимальная из Г и Г_п. 

      11. Рассчитываем площадь зоны возможного  заражения по (2.10): 

            -3              2                                     2

S=8,72∙10∙75.64∙45=2245.08км 

      12. Определяем по уравнению (2.11) площадь  зоны фактического заражения:

                                                                                                                    2                                           2

S=0,133∙75.64∙1,32=1004.45 км 

      13. Определяем время подхода зараженного  воздуха к объекту по формуле  (2.12): 

t=30:24=1,25 час 

ІІ. Расчет количества и структуры пораженных 

      14. Производим оценку последствий  аварии в городе:

            а) по табл. К.1 на 12.30 дня находим средний коэффициент защищенности при действии первичного облака.

      Так как первичное облако действует  непродолжительно, расчет производится на минимальное время, приведенное  в таблице – 15 минут после воздействия ядовитого вещества. К'_защ =0,69 .

      По  формуле (2.15) определяем количество пораженных: 

П=2000∙4,5∙(1-0,69)=2790 чел

            б) аналогично, как и для первичного  облака, по табл. К.1 определяем средний  коэффициент защищенности при  действии вторичного облака через 4 часа после аварии (по условию). К''_защ =0,03 .

      По  уравнению (2.15) определяем количество пораженных (за исключением пораженных от первичного облака):

                                      П=(2000∙4,5-2790)∙(1-0,03)=6023 чел 

            в) суммарное количество пораженных: 

П=2790+6023=8813 чел 

      15. В соответствии с табл. Л. 1 оцениваем  структуру пораженных:

            - смертельные –  15 % - 8813_* 0,15 = 1322человек;

            - тяжелой и средней  степени – 10 % - 8813_* 0,1 =881 человек;

            - легкой и средней степени – 25 % - 8813 _* 0,25 = 2204 человека;

            - пороговые –  50 % - 8813_* 0,5 =4406 человек. 

      Проверка:

      1322+881+2204+4406=8813