Прогнозирование обстановки при аварии на химически опасном объекте

 

В статье раскрыты особенности проведения практического занятия со слушателями, обучающимися по программам повышения квалификации, по прогнозированию обстановки при аварии на химически опасном объекте.

Ключевые слова: прогнозирование обстановки, авария, химически опасный объект, оценка обстановки, зона возможного химического заражения.

 

Химическая безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, вызываемых поражающим воздействием опасных химических веществ на организм человека и окружающую среду;

Источниками чрезвычайных ситуаций химического характера являются опасные техногенные происшествия, которые могут возникнуть на химически опасных объектах, а также при транспортировке опасных химических веществ.

В Российской Федерации в настоящее время функционирует 13 тыс. 983 химически опасных объекта, в т.ч. более 2,5 тыс. организаций химического и оборонно-промышленного комплексов, эксплуатирующих химически опасные объекты, относящиеся к категориям чрезвычайно высокой и высокой опасности.

Важнейшим показателем химической опасности является то, что 70 процентов химически опасных объектов расположены в 140 городах Российской Федерации, в каждом из которых проживает не менее 100 тыс. человек. Всего в зонах возможного химического воздействия проживает более 40 млн. человек.

Указанные химически опасные объекты, а также объекты хранения запасов химического оружия и ракетных топлив, наличие более тысячи могильников с захоронением опасных химических отходов, масштабная транспортировка опасных химических веществ автомобильным, железнодорожным и трубопроводным транспортом, а также угроза террористических проявлений с применением опасных химических веществ создают существенные угрозы национальной безопасности страны.

Принятая в 2014 году «Концепция радиационной, химической и биологической защиты населения до 2020 года» одной из своих целей ставит минимизацию рисков чрезвычайных ситуаций техногенного, природного и террористического характера, связанных с вероятностью возникновения и осуществления химических угроз. Для достижения указанной цели необходимо проводить анализ и прогнозирование аварий на химически опасных объектах.

Существует достаточно большое количество методик прогнозирования аварий на химически опасных объектах. С выходом в свет свода правил СП 165.1325800.2014 «Инженерно-технические мероприятия по гражданской обороне» (далее - свода правил СП 165.1325800.2014) появилась необходимость ознакомить слушателей учебно-методического центра с методикой  прогнозирования масштабов возможного химического заражения аварийно химически опасными веществами  при авариях на химически опасных объектах и транспорте, изложенной в обязательном приложении к своду правил. Ознакомление с указанной методикой целесообразно проводить на практическом занятии в компьютерном классе.

Для компьютерного класса была разработана программа, которая полностью соответствовала методике, изложенной в своде правил. Данная программа позволяет слушателям не только произвести расчет, но и ознакомиться с текстом методики, найти необходимые справочные данные для расчета.

При проведении занятия слушатели получают задание и справочный материал в файле, выполненном в редакторе Microsoft Excel. В этом файле содержится 3 листа: «Задание», «Результаты расчета», «Примечание».

На листе «Задание» слушатели знакомятся с заданием и справочным материалом. При работе с этим листом слушатели имеют возможность вводить необходимые данные для расчетов. Результаты расчетов представлены на листе «Результаты расчета». Лист «Примечание» необходим для промежуточных расчетов и предназначен для преподавателя. Листы «Результаты расчета» и «Примечание» защищены от изменений, имеющихся на них данных. Изменения данных для расчетов можно проводить только на листе «Задание». При изучении вопроса слушатели знакомятся с обстановкой на химически опасном объекте. В задании имеется 5 вариантов обстановки. В зависимости от уровня подготовки слушателей им можно предложить решать один вариант задания или несколько.

Слушателям необходимо произвести заблаговременный прогноз и оценить обстановку при аварии на одном из химически опасных объектов. В исходных данных указывается расстояние от химически опасного объекта до действующей организации, вид аварийно химически опасного вещества, его объем и условия разлива, в также метеоусловия при аварии.

Для решения поставленной перед слушателями задачи им предлагается определить эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке. Расчет эквивалентного количества АХОВ в первичном облаке проводится на листе «Задание», при чем текст листа задания полностью совпадает текстом методики, приведенной в своде правил СП 165.1325800.2014. Но в отличие от текста методики на странице задания имеется таблица. Слушатели заполняют правый столбец этой таблицы, подставляя вместо нулей необходимые данные для расчета (таблица 1). Указанное в задании приложение В является приложением к своду правил СП 165.1325800.2014 и имеется у слушателей в электронном виде.

Таблица 1

Фрагмент листа «Задание»

Б.2.1.1 Определение эквивалентного количества АХОВ в первичном облаке
Эквивалентное количество QЭ1 (т) АХОВ в первичном облаке определяется по формуле
QЭ1 = К1·К3·К5·К7·Q0,        (Б.3)
где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, определяемый по приложению В (таблица В.3); для сжатых газов К1 = 1;
К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ, определяемый по приложению В (таблица В.3);
К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для инверсии принимается равным 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08;
К7- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяемый по приложению В (таблица В.3); для сжатых газов К7 = 1;
Q0- количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т.
Введите коэффициент для расчета	К1	0,000
Введите коэффициент для расчета	К3	0,000
Введите коэффициент для расчета	К5	0,000
Введите коэффициент для расчета	К7	0,000
Введите количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т	Q0	0,00
Результат расчета эквивалентного количества АХОВ в первичном облаке дан на листе "Результаты расчета"

 

На листе «Результаты расчета» отображаются введенные слушателем данные и результат расчета (таблица 2).

Таблица 2

Фрагмент листа «Результата расчета»

	Расчет Б.2.1.1
Вы ввели
коэффициенты для расчета	К1	0,180
	К3	0,040
	К5	0,230
	К7	1,000
количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т	Q0	70,00
Qэ1=	0,12	т

 

После определения эквивалентного количества аварийно химического вещества в первичном облаке преподаватель проверяет работу слушателей и выдает рекомендации слушателям, которые не смогли правильно провести расчет.

Слушателям предлагается сделать прогноз для наиболее сложного варианта развития аварии, когда происходит разгерметизация емкости со сжиженным газом. При такой аварии необходимо определить эквивалентного количества аварийно химического вещества не только в первичном облаке, но и вторичном облаке.

Определение   эквивалентного количества АХОВ во вторичном облаке проводиться аналогично первому расчету также имеется формула для расчета:

где:

К₂- коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ, определяемый по приложению В (таблица В.3);

К₄- коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяемый по приложению В (таблица В.4);

К₆ - коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии;

d - плотность АХОВ, т/м³, определяемая по приложению В (таблица В.3);

h - толщина слоя АХОВ, м.

Однако, в тексте методики так же, как и в задании, коэффициент К₆ необходимо рассчитать дополнительно.

В готовых учебных программах обычно предлагается выполнить расчет последовательно, при этом изменяется текст методики. Указанный подход позволяет легко проводить данный расчет на занятии, но в дальнейшем в своей работе слушателям тяжело проводить эти расчеты, имея только свод правил СП 165.1325800.2014, в котором методика изложена в другой последовательности. Кроме того, необходимые информационные данные поставлялись в готовых учебных программах либо автоматически, либо выбирались из предлагаемого в самой программе списка. Слушатели не знакомятся при этом ни с текстом методики, ни с изложением справочных данных. Фактически им приходиться заново изучать методику расчета.

  Одним из важных этапов расчета является расчет глубины зоны возможного химического заражения АХОВ при аварии на химически опасном объекте. В приложении к своду правил СП 165.1325800.2014 приведены максимальные значения глубины зоны возможного химического заражения первичным Г₁ или вторичным Г₂ облаком АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.

В таблице даны значения глубины зоны возможного химического заражения только для определенных значений эквивалентного количества вещества, которое очень часто не совпадает со значением, полученным в результате расчета. В таком случае необходимо использовать метод интерполяции. Поскольку слушатели, прибывающие на обучение, имеют различный уровень образования и квалификацию, то необходимо объяснить слушателям суть метода интерполяции. Для реализации его в программе предусмотрен соответствующий расчет.

Обучаемые уясняют задачу, оценивают обстановку и получают практические навыки в проведении расчётов по определению глубины и площади химического заражения, отображают выявленную обстановку на схеме, определяют ориентировочное время подхода зараженного воздуха, продолжительность поражающего действия АХОВ. Предложения по защите персонала и объекта по результатам расчетов слушатели докладывают преподавателю.

В конце занятия необходимо напомнить важность отрабатываемой темы, подвести итог, выделить лучшие предложения по защите персонала, отметить недостатки и ответить на вопросы.

 

Литература:

 

1.      СП 165.1325800.2014 [Электронный ресурс]: Инженерно-технические мероприятия по гражданской обороне. Сетевой доступ из электронного фонда правовой и нормативно-технической документации ЗАО «Кодекс». URL: http://docs.cntd.ru/document/1200118578.
2.      Концепция радиационной, химической и биологической защиты населения до 2020 года [Электронный ресурс]. М, 2014 г. Официальный сайт МЧС России: http://www.mchs.gov.ru/upload/site1/document_file/a5pMHNd7MQ.pdf.