Інверсія перешкоджає розсіюванню повітря по висоті і створює найбільш сприятливі умови для збереження високих концентрацій НХР.

ІЗОТЕРМІЯ - такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні грунту орієнтовно рівна температурі повітря на висоті 2 м від поверхні. Ізотерміяхарактеризується стабільною рівновагою повітря. Вона найбільш типова для похмурої погоди, але може виникнути в уранішніх і у вечірній годинник.

Ізотермія сприяє тривалому застою пари НХР на місцевості, в лісі, в житлових кварталах міст і населених пунктів.

КОНВЕКЦІЯ - такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні

грунту більша за температуру повітря на висоті 2 м від поверхні, при цьому відбувається вертикальне переміщення повітря з одних висот на інших. Повітря тепліший переміщається вгору, а холодніший і щільніший - вниз.

При конвекції спостерігаються висхідні потоки повітря, розсіюючи заражену хмару, що створює несприятливі умови для розповсюдження НХР. Наголошується конвекція в літні ясні дні.

При завчасному прогнозуванні масштабів зараження на випадок аварії в якості вихідних даних рекомендується приймати: за величину викиду НХР - його зміст у максимальній по обсязі одиничної ємності (технологічної, складський, транспортної й ін.), метеорологічні умови - інверсія, швидкість вітру - 1 м/с.

Для прогнозу масштабів зараження безпосередньо після аварії повинні братися конкретні дані про кількість викинутої (що розлилася) НХР і реальні метеоумови

Зовнішні границі зон зараження НХР розраховуються по граничної токсодозі при інгаляційному впливі на організм людини.

Прийняті допущення:

- ємності, що містять НХР, руйнуються повністю;

- товщина шаруючи рідини для НХР (h), що розлилися вільно по поверхні, що підстилає, приймається рівної 0, 05 м по всій площі розливу;

- для НХР, що розлилися в піддон (в обвалування), визначається зі співвідношень:

а) при розливах з ємностей, що мають самостійний піддон (обвалування):

h = H - 0,2

б) при розливах з ємностей, розташованих групою, що мають загальний піддон (обвалування):

де: Q₀ - кількість викинутої при аварії речовини, т;

d -густина речовини, т/м³;

F - реальна площа розливу

· при аваріях на газо- і продуктопроводах величина викиду НХР приймається рівної його максимальній кількості, що втримується в трубопроводі між автоматичними отсікачами, наприклад для аміакопроводів - 275 - 500 т.

Втратисеред робітників та службовців підприємства, на якому відбувся аварійний викид НХР, і населення, розташованого за напрямком руху зараженої хмари, можуть складати від одиничних випадків до сотень і навіть тисяч уражених. Це залежить від:

- виду, кількості, концентрації НХР, що вилилася;

- часу вражаючої дії НХР в осередку хімічного ураження [час вражаючої дії визначається

часом випаровування НХР (t_враж = t_вип)табл.21]

- від характеру аварії;

- від кількості працюючих у даній зміні;

- розташування цехів на території підприємства (на піднесеній чи низинній частині території) забезпеченості робітників та службовців засобами індивідуального захисту і уміння, користатися ними в екстремальних ситуаціях;

- кількості населення, що проживає поблизу хімічно небезпечного підприємства своєчасності забезпечення його засобами індивідуального захисту;

- метеоумов на місцевості, де відбувся викид (розлив) НХР тощо.

Методологія визначення зон зараження, що вимагають певних мір захисту, при аваріях на технологічних ємностях і сховищах, при транспортуванні НХР залізничним, трубопровідним і іншим видами транспорту, а також у випадку руйнувань хімічно небезпечних об'єктів, якщо хмара НХР при аварії на ньому може дістати прибережної зони, де мешкає населення. Вона основана на «Методиці прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах і транспорті»“. Методика поширюється на випадок викиду НХР в атмосферу в газоподібному, пароподібному або аерозольному стані.

Методика застосовується тільки для НХР, які зберігаються у газоподібному або рідкому стані і які в момент викиду, виливу переходять у газоподібний стан і створюють первинну або/і вторинну хмару НХР.

Методика може бути використана для довгострокового (оперативного) і аварійного прогнозування при аваріях на ХНО і транспорті, а також для визначення ступеня хімічної небезпеки ХНО і адміністративно-територіальних одиниць.

ДОВСТРОКОВЕ (ОПЕРАТИВНЕ)ПРОГНОЗУВАННЯ

Довгострокове прогнозування здійснюється заздалегідь для визначення можливих масштабів забруднення, сил і засобів, які залучатимуться для ліквідації наслідків аварії, складення планів роботи та інших довгострокових (довідкових) матеріалів.

Для довгострокового (оперативного) прогнозування використовуються такі дані:

- загальна кількість НХР для об’єктів, які розташовані в небезпечних районах (на воєнний час та для сейсмонебезпечних районів тощо). У цьому разі приймається розлив НХР “вільно";

- кількість НХР в одиничній максимальній технологічній ємкості для інших об’єктів. У цьому разі приймається розлив НХР “у піддон” (в разі, коли ємкоскі з НХР обваловани) або “вільно” залежно від умов зберігання НХР; - метеорологічні дані: швидкість вітру в приземному шарі — 1 м/с, температура повітря 20⁰ С, ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) - інверсія, напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається у колі 360⁰;

- середня щільність населення для цієї місцевості;

- площа зони можливого хімічного забруднення S_змхз = 8,72 × 10^-3 × Г² × j (км²)

[при приблизному (спрощеному плануванні) S_ЗМХЗ = 3,14Г² (площа кола = π × R²)];

- площа прогнозованої зони хімічного забруднення S_пзхз = К × Г² × N^о,2 (км²)

[при приблизному (спрощеному плануванні) S_пзхз (площа сектора) =πR²×j⁰: 360⁰)];

- ступінь заповнення ємкості (ємностей) приймається 70% від паспортного об’єму ємкості;

- ємкості з НХР при аваріях руйнуються повністю;

- заходи щодо захисту населення детальніше плануються на глибину зони можливого хімічного забруднення, яка утворюється протягом перших 4 годин після початку аварії.

Мал. 1. Ємкість зі НХР обвалована

Обвалування ємкостей зі НХР проводиться: а.) за допомогою зведення навколо ємкості валу з землі (ґрунту), б.) шляхом зведення навколо ємкості бетонних (залізобетонних) парканів

Мал. 1*. Ємність зі НХР не обвалована

АВАРІЙНЕ ПРОГНОЗУВАННЯ

Аварійне прогнозування здійснюється під час виникнення аварії за даними розвідки для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення.

Для аварійного прогнозування використовуються такі дані:

- загальна кількість НХР на момент аварії в ємкості (трубопроводі), на якій виникла аварія;

- характер розливу НХР на підстильній поверхні ("вільно” або “у піддон");

- висота обвалування (піддону);

- реальні метеорологічні умови: температура повітря (С⁰), швидкість (м/с) і напрямок вітру у приземному шарі, ступінь вертикальної стійкості повітря (додаток 7);

- середня щільність населення для місцевості, над якою розповсюджується хмара НХР;

- площа зони можливого хімічного забруднення;

- площа прогнозованої зони хімічного забруднення;

- прогнозування здійснюється на термін не більше ніж на 4 години,після чого прогноз має бути уточнений.

Зона можливого зараження хмарою НХР на картах (схемах) обмежена окружністю, півколом або трикутником (сектором), що має кутові розміри j⁰і радіус (R) дорівнює глибині зараження Г. Центр окружності, півкола або сектори збігається із джерелом зараження.

Мал.2

ПРИМІТКА*

Ш – ширина зони хімічного забруднення. О –місце (осередок) безпосереднього розливу НХР

V –середня швидкість приземного повітря. S_з– зона прогнозованого хімічного забруднення

W – середня швидкість переносу хмари з НХР. Г –глибина зони хімічного забруднення

ХНО –хімічно небезпечний об’єкт

а) при швидкості вітру за прогнозом < 0,5 м/с зона зараження має вигляд окружності, крапка О (центр кола) відповідає джерелу зараження, =360⁰; радіус окружності дорівнює Г.

б) при швидкості вітру за прогнозом від 0,6 до 1 м/с зона зараження має вигляд півкола, крапка О (центр кола) відповідає джерелу зараження, =180⁰, радіус півкола (R) дорівнює Г, а бісектриса сектора збігається з віссю сліду хмари й орієнтована по напрямку вітру.

в) при швидкості вітру за прогнозом > 1 м/с зона зараження має вигляд трикутника (сектора).

Крапка О відповідає джерелу зараження, =90⁰ при швидкості вітру від 1,1 до 2 м/с, - 45⁰ при швидкості вітру за прогнозом більше 2 м/с; радіус сектора дорівнює Г, а бісектриса сектора збігається з віссю сліду хмари й орієнтована по напрямку вітру (мал 2).

На топографічних картах і схемах зона можливого зараження має вигляд:

Мал. 3 Залежність глибини розповсюдження хмари забрудненого повітря від топографічних й метеоумов

Параметри зони хімічного забруднення залежать від ступені вертикальної стійкості повітря та топографічних умов місцевісті (мал. 3)

Площа зони можливого хімічного зараження [S_ЗМХЗ]

залежать від типу й маси НХР, яка вийшла з-під конторю, а також швидкості та напрямку вітру, і розраховується за емпіричною формулою →

S_змхз = 8,72 × 10^-3 × Г² × j (км²) (1)

де: Г — глибина зони зараження

j— коефіцієнт, який залежить від швидкості вітру

(умовно дорівнюється кутовому розміру зони)

Площа прогнозованої зони хімічного забруднення [S_ЗПХЗ]приймається як еліпс (сектор круга), форма і розмір розраховується за емпіричною формулою →

S_пзхз = К × Г² × N^о,2 (км²) (2),

де: К - коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря

(таблиця 4);

N— час, на який розраховується глибина ПЗХЗ (не більше 4^х годин).

Таблиця 1*