Час перебування людей у засобах захистув осередках хімічного ураження буде залежати головним чином від температури навколишнього середовища і стійкості ОР.Задача 20. Вихідні дані. Визначити допустимий час перебування особового складу рятувальних формувань в захисних костюмах під час проведення рятувальних робіт на зараженій місцевості при температурі повітря 17 °С. Розв'язок. Знаходимо в табл. 66 допустимий час перебування особового складу рятувальних формувань при температурі 17 °С, який становить 2 год. Таблиця 66. Час перебування в засобах захисту шкіри,год
Втрати людей в осередку хімічного ураження залежать від типу хімічної речовини, чисельності людей, які перебувають в осередку ураження, ступеня захищеності й своєчасного застосування протигазів. Задача 21. Вихідні дані. В атмосфері знаходиться іприт. Населення і особовий склад рятувальних формувань забезпечені індивідуальними засобами захисту. Рівень захищеності людей — середній. Визначити можливі втрати людей., Розв'язок. За табл. 67 у районі застосування можливі втрати людей зі смертельним і важким ступенем ураження можуть бути від 10 до 20 %, легким ступенем — ЗО—50 %.
Таблиця 67. Втрати людей в осередку хімічного ураження залежно від рівня захищеності,%
Примітка. Рівень захищеності: високий — люди добре підготовлені, щоб застосувати засоби індивідуального захисту (313), забезпечені ПРУ; середній — задовільно підготовлені, щоб застосувати 313, забезпечені перекритими щілинами, можуть укриватися у виробничих приміщеннях і житлових будинках; слабкий — незадовільно підготовлені, щоб застосувати 313, розміщені на відкритій місцевості або у відкритих щілинах. 3.12. Прогнозування наслідків впливу сильнодіючих ядучих речовин Наслідки впливу небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті визначаються з метою прогнозування масштабів зараження при аваріях з небезпечними хімічними речовинами на промислових об'єктах, автомобільному, залізничному і трубопровідному транспорті, а також морському транспорті, якщо заражена хмара може дійти до прибережної зони, де перебувають люди. Прогнозування масштабів зараження — це визначення глибини і площі можливого і фактичного зараження території СДЯР, часу підходу зараженого повітря і небезпеки ураження людей, тварин і рослин. Методика прогнозування застосовується для хімічних речовин, що перебувають у рідкому або газоподібному стані та при потраплянні в атмосферу переходять у газоподібний стан і утворюють хмару зараженого повітря (первинну і вторинну). Розрахунки передбачається проводити для приземного шару повітря до висоти 10 м над поверхнею землі. Прогнозування проводиться з метою планування організації захисту людей, сільськогосподарських тварин, урожаю, продуктів харчування та ін., які перебувають у зоні хімічного зараження. Прогнозування обстановки може бути довгострокове (оперативне) і аварійне. Довгострокове прогнозування проводиться завчасно для визначення можливих масштабів зараження, сил і засобів для ліквідації
наслідків аварії, розробки заходів забезпечення захисту населення їм підвищення стійкості роботи об'єктів. Для прогнозування необхідні такі дані: — загальна кількість небезпечних хімічних речовин на об'єктах, н кі знаходяться в небезпечних районах (на воєнний час та для сейсмонебезпечних районів тощо), розлив хімічної речовини приймається "нільно"; кількість хімічної речовини в одиничній максимальній с.мності — залежно від умов зберігання приймається розлив хімічної речовини "у піддон" або "вільно"; висота обвалування та піддону; — метеоумови: — швидкість вітру в приземному шарі — 1 м/с, температура повітря — 20 °С, ступінь вертикальної стійкості повітря — інверсія, напрямок вітру не враховується, тому поширення хмари зараженого повітря приймається у полі 360°; — заповнення ємності приймається за 70 % від паспортного об'єму ємності; — ємності при аваріях руйнуються повністю; — при аваріях на газо- і продуктопроводах величина викидання хімічної речовини приймається за таку, що дорівнює її максимальній кількості, яка знаходиться в трубопроводі між автоматичними відсіка-чами (це 270—500 г); — середня щільність населення в цій місцевості; — захищеність населення, продуктів харчування. При розташуванні в межах адміністративної території двох і більше хімічно небезпечних об'єктів та накладанні зон можливого зараження одна на одну чисельність населення, що може потрапити в зону зараження, визначають з розрахунку одноразового зараження території максимальною зоною можливого зараження СДЯР. Зона можливого хімічного зараження — це площа кола з радіусом, який дорівнює глибині поширення хмари зараженого повітря з уражаючою токсодозою. За наявності на об'єкті або адміністративній території кількох небезпечних речовин прогнозування масштабів зараження та оцінювання ступеня хімічної небезпеки проводяться за тією речовиною, аварія з викиданням (виливанням) якої може бути найбільш небезпечною для населення. Порядок нанесення зон зараження СДЯР на карти і схеми. При швидкості вітру, меншій за 1 м/с, зараження має вигляд кола (рис. 31, а), точка 0 відповідає джерелу зараження, ер = 360°. Радіус кола дорівнює Г. Зображення еліпса (пунктиром) відповідає зоні фактичного зараження на певний момент часу. При швидкості вітру за прогнозом 1 м/с зона зараження має вигляд півкола (рис. 31, б), точка 0 відповідає джерелу зараження,
Ф = 180°. Радіус півкола дорівнює Г. Бісектриса півкола збігається з віссю сліду зараженої хмари і орієнтована за напрямком вітру. При швидкості вітру за прогнозом від 1 до 2 м/с зона зараження має вигляд сектора (рис. 31, в), точка 0 відповідає джерелу зараження, ф = 90°. При швидкості вітру за прогнозом більше ніж 2 м/с Ф = 45°, радіус сектора дорівнює Г. Бісектриса сектора збігається з віссю сліду хмари й орієнтована за напрямком вітру. Визначення площі зони можливого і фактичного хімічного зараження. Прогнозування масштабів зараження — це визначення глибини і площі можливого і фактичного зараження території СДЯР, часу підходу зараженого повітря і небезпеки ураження людей, тварин і рослин. У результаті руйнування ємності і миттєвого (1—3 хв.) переходу в атмосферу хімічної речовини утворюється первинна хмара зараження Випаровування речовини, що розлилася на підстеляючу поверхню, утворює вторинну хмару небезпечної хімічної речовини. Площа зони фактичного зараження — це територія з небезпечними для життя людей і тварин межами. Площу можливого зараження первинною (або вторинною) хмарою СДЯР визначають за формулою
де SM — площа зони можливого зараження СДЯР, км2; Г — глибина зараження, км; ф — умовний розмір зони можливого зараження, коефіцієнт, що умовно дорівнює кутовому розміру зони.
Аварійне прогнозування здійснюється за данними розвідки після виникнення аварії для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій у зоні можливого хімічного зараження. Для аварійного прогнозування необхідні такі дані: — загальна кількість хімічної речовини в ємності (або трубопроводі) на час аварії; — характер розливу хімічної речовини на підстеляючу поверхню ("вільно" або "у піддон"); — висота обвалування (або піддону); — наявність населених пунктів, лісових і садових насаджень; — реальні метеоумови на даний час: температура повітря (°С), швидкість (м/с) і напрямок вітру в приземному шарі, ступінь вертикальної стійкості шарів повітря (інверсія, конвекція, ізотермія) (рис. 29, 30, табл. 68, 69, 71);
— середня густота населення для території, над якою поширюється хмара зараженого повітря; — захищеність населення. Прогноз здійснюється не більше ніж на 4 год, після чого він має бути уточнений. Після отримання даних з урахуванням усіх коефіцієнтів отримане значення порівнюється з максимальним значенням перенесення повітряних мас за 4 год: Г = 4V, де Г — глибина зони; V — швидкість перенесення повітряних мас (табл. 68).
Площу зони фактичного зараження S$ (км2) розраховують за формулою
де К — коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря, приймається рівним 0,081 — при інверсії; 0,133 — при ізотермії; 0,235 — при конвекції; Г — глибина зони зараження, яка визначається за допомогою таблиць 69—78, t — час, який пройшов після аварії, год. Таблиця 69. Глибина поширення зараженого повітря сірковуглецем, соляною кислотою, сірчистим ангідридом після аварії, при інверсії, км
Задача 22. Вихідні дані. Після аварії зі СДЯР утвориться зона зараження з глибиною 10 км, швидкість вітру 2 м/с, інверсія. Визначити. Яка буде площа зони фактичного зараження через 4 год. Розв'язок. 1. Розрахувати площу можливого зараження за формулою
2. Визначити площу зони фактичного зараження:
У разі аварії (руйнування) резервуарів СДЯР оцінювання проводиться за конкретною фактичною обстановкою, що склалася, беруть реальні дані метеоумов і кількість речовини, яка вилилася (або викинута) у навколишнє середовище. Оцінювання хімічної обстановки передбачає визначення розмірів зон хімічного зараження і осередків хімічного ураження, часу підходу зараженого повітря до певного об'єкта, меж населеного пункту, тривалості уражаючої дії і можливих втрат людей в осередку хімічного ураження. Розглянемо методику розв'язання задач оцінювання хімічної обстановки при аваріях зі СДЯР. Визначення зон хімічного зараження з уражаючою концентрацією. Розміри зон хімічного зараження залежать від кількості СДЯР, яка вилилася (або викинута) в навколишнє середовище, фізичних і токсичних властивостей, умов зберігання, рельєфу місцевості та метеорологічних умов. Розміри зони характеризуються глибиною поширення і шириною. Глибину поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР залежно від характеру місцевості, кількості хімічної речовини, стану вертикальних шарів атмосфери, умов зберігання резервуарів і швидкості вітру можна визначити за табл. 79, 80. Для швидкого визначення глибини поширення зараженого повітря небезпечними хімічними речовинами залежно від стану вертикальних шарів атмосфери, кількості хімічної речовини, швидкості вітру і температури повітря необхідно користуватись табл. 69—78. Якщо даних про СДЯР у табл. 79 немає, то глибину (Г) зони для відкритої місцевості при інверсії можна визначити за уражаючими концентраціями за формулою
Таблиця 79. Глибина поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР, км (резервуари не обваловані швидкість вітру 1 м/с)
Примітки. 1. Для обвалованих і заглиблених резервуарів із СДЯР глибина поширення хмари зараженого повітря зменшується у 1,5 раза. 2. При швидкості вітру більше 1 м/с застосовуються поправкові коефіцієнти табл. 80. де G — кількість СДЯР, кг/л; Д — токсодоза, мг • хв/л, Д = СТ (С — концентрація, мг/л; Т — час впливу СДЯР певної концентрації, хв); v — швидкість вітру в приземному шарі повітря, м/с. Ширина (Ш) зони прогнозованого хімічного зараження залежить від ступеня вертикальної стійкості шарів повітря і визначається: при інверсії
Площа зони хімічного ураження приймається як площа рівнобедреного трикутника, яка дорівнює половині глибини поширення зараженого повітря на ширину зони зараження S3= 1/2ГШ. Задача 23. Вихідні дані. На об'єкті в результаті аварії викинуто в атмосферу 5 т хлору. Резервуар не обвалований, місцевість відкрита, швидкість вітру в приземному шарі 3 м/с, різниця температур на висотах 50 і 200 cm Визначити. Площу зони хімічного зараження. Розв'язок. 1. Визначити ступінь вертикальної стійкості повітря. У графіку (рис. 30) знаходимо, що за даних метеоумов це інверсія. У табл. 79 знаходимо, що викидання на відкриту місцевість 5 т хлору при швидкості вітру 1 м/с та інверсії, утворить зону хімічного зараження повітря 23 км. Знаходимо у табл. 80 поправковий коефіцієнт для швидкості вітру З м/с при інверсії, який дорівнює 0,45. 2. Визначаємо глибину поширення зараженого повітря: Г = 23 км • 0,45 = 10,35 км. 3. Ширина зони хімічного зараження: Ш = О.ОЗГ = 0,03 • 10,35 =. 0,3 км. 4. Площу зони хімічного зараження з уражаючою концентра Sy = 1/2 ГШ = 1/2 • 10,3 • 0,3 = 1,54 км2. Якщо хімічна речовина розливається на підстеляючу поверхню, то висота шару приймається не більшою ніж 0,05 м, за такої умови прогнозування застосовується розлив "вільно". При розливі хімічної речовини на обвалованій поверхні висота шару розлитої хімічної речовини має становити: h = Н - 0,2 м (Н — висота обвалування); приймається розлив "у піддон". Для вирахування висоти обвалування застосовуються коефіцієнти зменшення глибини поширення зараженої хмари при виливі "у піддон" (табл. 81).
Примітка: 1. Якщо резервуари і СДЯР герметично закриті та обладнані спеціальними уловлювачами, то коефіцієнт збільшується в 3 рази. 2. При проміжних значеннях висоти обвалування наявне значення висоти обвалування округлюється до близького. Визначаючи глибину поширення зараженої хмари в умовах забудови або лісів, необхідно враховувати зменшення поширення (табл. 82). Таблиця 82. Коефіцієнти зменшення (на кожний км) глибини поширення хмари зараженого повітря в умовах забудови і лісів
При аварії з резервуарами, де СДЯР менше, ніж зазначено в табл. 72—81, глибина розраховується методом інтерполювання між нижчим значенням та нулем. Глибина поширення хмари, зараженої хімічною речовиною, якої немає в табл. 72—81, розраховується за глибиною поширення хмари, зараженої хлором, враховуючи ці умови, і перемножується на коефіцієнт цієї речовини: анілін — 0,01, водень фтористий — 0,31, водень ціаністий — 0,97, нітробензол — 0,01, оксид етилену — 0,06, оксид азоту — 0,28, тетраетил свинцю — 0,08, фосген — 1,14, диметиламін — 0,24, метиламін — 0,24, метил хлористий — 0,06. Вихідні дані (кількість хімічної речовини, швидкість вітру, стійкість шарів атмосфери і температура повітря) використовуються відповідно до умов, за яких виникла аварія.
Визначення часу підходу зараженого повітря. Час підходу зараженого повітря до певної межі (об'єкта) t визначається діленням відстані R (м) від місця розливу СДЯР до даної межі (об'єкта) насередню швидкість перенесення хмари вітром (м/с). Середню швидікість перенесення хмари зараженого повітря визначають за табл. 68. Хмара зараженого повітря поширюється на висоти, де швидкість вітру більша, ніж біля поверхні землі, тому й середня швидкість поширення зараженого повітря буде більшою порівняно зішвидкістю вітру на висоті 1 м. Інверсія і конвекція при швидкоС11 вітру З м/с буває рідко. Задача 24. Вихідні дані. Місто розташоване за 8 км від аварії, вітер у сторону міста, інші умови задачі 23. Визначити. Час підходу зараженого повітря до міста. Розв'язок. 1. Час підходу зараженого повітря до міста визначається за формулою
де R — відстань від місця розливу СДЯР до населеного пункту, км; vсер — середня швидкість перенесення зараженої хмари вітром км/год. 2. Знаходимо в табл. 68, що при інверсії і швидкості вітру 3м/с, середня швидкість перенесення зараженої хмари вітром становитиме 16 км/год. 3. Час підходу зараженого повітря до міста:
При швидкості вітру від 1 до 3 м/с орієнтовний час підходу зараженої хмари СДЯР можна визначити з допомогою табл.
301
*Цифри без літер означають час у хвилинах. *Цифри з позначенням літери "г" показують час у годинах. Визначення часу уражаючої дії СДЯР. Час уражаючої дії СДЯР в осередку хімічного ураження залежить від часу випаровування з поверхні її розливу і маси речовини.
де tураж — час уражаючої дії; tвип — час випаровування, год (хв); G — кількість рідини в резервуарі, т; Свип — швидкість випаровування, т/хв. Швидкість випаровування розраховують за формулою
Свип— швидкість випаровування рідини, т/хв; S — площа розливу, м2; Ps — тиск насиченої пари, кПа; М — молекулярна маса рідини; v — швидкість вітру, м/с. Площа розливу СДЯР в обвалованому сховищі чи з піддоном дорівнює площі всієї обвалованої території або піддону. Якщо ж сховище не обваловане, то
302
де В — об'єм рідини в сховищі. Тиск насиченої пари визначається за графіком (рис. 32). Крім цього, за певних умов можна розрахувати час Задача 25. Визначити час уражаючої дії. Вихідні дані. У результаті аварії в атмосферу викинуто 10 т хлору. Резервуар не обвалований, місцевість відкрита, швидкість вітру в приземному шарі 3 м/с, температура повітря +4 °С. Розв'язок. У табл. 84 знаходимо, що час випаровування 10 т хлору при t = +4 °С і швидкості вітру 1 м/с становить 3,8 год, а щоб визначити його при швидкості 3 м/с застосовуємо поправковий коефіцієнт 0,55 (табл. 85). Виходячи з цього визначаємо час уражаючої дії.
303
305
Примітка. Орієнтовна структура втрат людей в осередку ураження становить, %: легкий ступінь — 25; середній і важкий ступінь — 40; зі смертельними наслідками — 35. Визначення можливих втрат людей в осередку хімічного ураження. Втрати людей, які потрапили в осередок хімічного ураження, будуть залежати від чисельності людей, ступеня їх захищеності, своєчасного застосування протигазів та місця їх знаходження. Задача 26. Умови задачі 23. Нанесемо зону зараження на карту, враховуючи масштаб карти. В осередок ураження СДЯР потрапила частина населенного пункта, 200 осіб знаходилися в житлових будинках, забезпечених протигазами 50 %. Визначити. Можливі втрати людей і структуру втрат.
Такі розрахунки проводяться для населення, яке потрапило в зону хімічного ураження і знаходилося дома, для працюючих з урахуванням різних умов їх знаходження і для особового складу рятувальних формувань. За даними оцінки радіаційної і хімічної обстановки роблять висновки для організації рятувальних та інших невідкладних робіт формуваннями цивільного захисту в осередках зараження і ураження. Це знаходить відображення в рішенні керівника цивільного захисту об'єкта й населеного пункту і є одним із важливих документів забезпечення безпеки в надзвичайних ситуаціях.
3.13. Оцінка пожежної обстановки Пожежна обстановка — це масштаби і щільність ураження пожежами населених пунктів, об'єктів і лісових масивів, що впливає на життєдіяльність населення, роботу об'єктів народного господарства, організацію та проведення рятувальних і невідкладних робіт. Масштаби і характер пожеж населених пунктів і об'єктів господарювання залежать від обсягу ураження, пожежної небезпеки об'єкта, характеристики району пожежі, вогнестійкості будівель, виду лісової пожежі, метеорологічних умов та інших факторів. Знаючи характеристику лісових пожежонебезпечних матеріалів, можна передбачити ступінь пожежної небезпеки в лісі з урахуванням віддаленості даного лісового масиву від місця можливого ядерного вибуху. Тому в роботі начальника цивільного захисту і командирів формувань обов'язковим має бути оцінка пожежної обстановки і в умовах війни. Така оцінка проводиться за даними прогнозу або розвідки для розробки заходів і прийняття найбільш доцільного рішення для ведення рятувальних робіт. Оцінка пожежної обстановки складається з попередньої оцінки можливої пожежної обстановки, зробленої завчасно в умовах мирного часу; початкової оцінки обстановки після одержання даних про координати застосування запалювальної зброї, центру вибуху, його потужності та виду, напрямку і швидкості вітру, з метою визначення пожежної обстановки на маршрутах введення і розподілу сил для виконання рятувальних робіт; уточнення пожежної обстановки на основі розвідувальних даних повітряної, загальної наземної і спеціальної пожежної розвідки для прогнозування пожеж, особливо на маршрутах введення, в районах проведення рятувальних робіт і виявлення загрози для особового складу формувань і населення в таких ситуаціях. Вихідними даними для початкової оцінки обстановки є потужність ядерного вибуху, вид, місце і час вибуху, масштаби і характер застосування запалювальної зброї, вогнетривкість будівель і споруд, їх пожежо- і вибухобезпечність, щільність забудови, фактична здатність лісів до загорання, метеорологічні дані (швидкість і напрямок приземного вітру). За здатністю до загорання ліси поділяються, на три категорії: І — висока — до неї належать хвойні насадження на дуже сухих, сухих світлих і вологих ґрунтах та, листяні насадження на дуже сухихі сухих ґрунтах;
II — сильна — хвойні насадження на сирих і мокрих ґрунтах; III — мала — листяні насадження на світлих, вологих, сирих, мокрих і заплавних ґрунтах.
q — потужність вибуху, кт. Наприклад, внаслідок повітряного вибуху потужністю ЗО кт і наземного 100 кт радіуси зон виникнення пожеж становитимуть відповідно:
Визначаючи радіуси виникнення пожеж потрібно брати до уваги, що вони дійсні для високої прозорості атмосфери і низької вологості горючих матеріалів. За інших умов розміри зон виникнення пожеж будуть значно меншими. Орієнтовно поширення зон пожеж у населених пунктах і в лісі можна розрахувати за формулою
де L6e3n — відстань від полум'я, на якій практично не відчувається агресивний вплив теплового випромінювання; h — очікувана або фактична висота полум'я. Якщо, наприклад, лісопожежній команді необхідно переїхати через населений пункт, де висота полум'я може бути до 20 м, то при ширині вулиці 30 м безпечна відстань від полум'я становитиме:
Але горінням можуть бути охоплені будинки з протилежного боку вулиці, тоді
Оцінюючи обстановку, яка складається в районі масових пожеж, потрібно мати на увазі, що щільність диму за висотою не однакова. Найбільшого значення вона досягає в шарі від 0,5 до 5—10 м над поверхнею землі. Для орієнтовного визначення радіусів зон виникнення пожеж залежно від матеріалів можна скористатися даними табл. 88. Основний фактор, який зменшує прозорість атмосфери — це водяні пари. Вночі вологість досягає максимальної величини — понад 80 % і значно знижується (до 20—25 %) на 16 год.
Таблиця 88. Радіуси спалахування деяких об'єктів (імовірність 50 %) при чистому повітрі (видимість до 100 км) без снігу, км
Примітки. 1. Перша цифра — при наземному вибуху, друга — при повітряному. 2. При сніговому покриві радіуси ураження у 1,5—2 раза менші. 3. При меншій прозорості повітря вводяться коефіцієнти: добра прозорість — видимість до 50 км, К = 0,93; середня прозорість — видимість до 20 км, К = 0,8; легкий серпанок — видимість до 10 км, К = 0,66; сильний дим — видимість до 5 км, Я = 0,36; дуже сильний дим, туман — видимість до 1 км К = 0,12. Пожежна обстановка значною мірою визначається не тільки пожежною готовністю горючого матеріалу, масштабами запалювальної зброї або ядерного вибуху, а й умовами поширення світлового і теплового випромінювання в атмосфері, від чого залежать розміри зон виникнення пожеж (табл. 89). У населених пунктах радіуси зон виникнення пожеж на 20—ЗО % менші, ніж у лісі. Таблиця 89. Поправкові коефіцієнти для визначення радіусів зон виникнення пожеж залежно від прозорості атмосфери
|
км, при ізотермії Ш = 0,3 • Г0'75 км, при конвекції 
км.
t = -10.
Розв'язок. За табл. 87 знаходимо втрати: з них:
ураження легкого ступеня; середнього і важкого ступеня
особа; зі смертельними наслідками
Радіуси зон виникнення пожеж після вибухів можна визначити
за формулами: після повітряного після наземного, де
