Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Примеры решения задач. На объекте произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением




Задача №1

На объекте произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением. В трубопроводе содержалось 40т сжижен­ного хлора. Оценить химическую обстановку через 2 часа после аварии. Метеоус­ловия: скорость ветра - 5 м/с, температура воздуха - 0 С, изотермия. Разлив АХОВ на подстилающую поверхность - свободный.

Исходные данные:

АХОВ - хлор, низкокипящая жидкость, tкип = -34оС, rж =1,553 т/м3

Способ хранения – сжиженный газ под давлением

Аварийная масса 40 т

Высота слоя испарения 0,05 м

Время прогноза Тпрог = 2 ч

Метеоусловия:

СВУ – изотермия, t = 0оС, скорость ветра v =5м/с, = 45о , vп=29км/ч

Коэффициенты:

К1 = 0,18 К3 = 1 К7п = 0,26

К2 = 0,052 К4 = 2,34 К = 1

К5 = 0,23 К8 = 0,133

Решение:

1. Определение глубины зоны заражения:

а) mэ1 = K1 К3 К5 К7п mо = 0,18 × 1 × 0,23 × 0,26 × 40 = 1 т

б) Тисп = h рж / К2 К4 К = 0,05 × 1,553 / (0,052 × 2,34 × 1) = 0,64 ч = 38 мин

в) К6 = 1; (Тисп <1)

г) mэ2 =(1- К12КзК4К5КбКm0/(hrж) = (1- 0,18)×0,052×1×2,34×0,23×1×1×40/0,05×1,553 = 11,8 т

д) Г1 = 1,68 км, Г2 = 5,53+(8,19-5,53)×(11,8-10)/(20-10) = 6км,

е) Гоб = max { Г12) + 0,5 min { Г12} = 6 + 0,5×1,68 = 6,84 км

ж) Гппрог Vn=2×29 = 58 км

з) Г = min { Гоб; Гп) = min { 6,84; 58 } = 6,84 км

 

2.Определение площади заражения

а) SB = 8,73×10-3×Г2 ф = 8,73×10-3 ×6,842 × 45 = 18,38 кв. км.

б) Тф = Г / Vn= 6,38 / 29 = 0,22 час

в) q = min { Тф; Тпрог} = min { 0,22; 2} = 0,22 час

г) SФ = К8 Г2 q0,2 = 0,133 * 6,842 * 0,220,2 = 4,6 кв.км.

Задача №2

На объекте сосредоточены запасы хлора -30т, аммиака -150т, нитрила акри­ловой кислоты -200т. Оценить химическую обстановку на 3 часа после разруше­ния объекта. Температура воздуха - 0° С. Определить время подхода облака зара­женного воздуха к рубежу, отстоящему от места аварии на 18 км.

Решение:

Для прогнозирования принимаются условия: инверсия, скорость ветра-1м/с.

1.по формуле (5) определяем времена испарения АХОВ:

хлора Тисп = h рж / К2 К4 К7 =0,05 * 1,553 / 0,052*1* 1=1,49час=1час ЗОмин

аммиака Тисп = h рж / К2 К4 К7 =0,05 * 0,681 / 0,025*1*1= 1,36час = 1час 22мин

нитрила акриловой

кислоты Тисп = h рж / К2 К4 К7 =0,05 * 0,806 / 0,007*1*0,4= 14,39час=14час 23мин


2.Определяем значение коэффициента К6 для каждого вещества по формуле(З):
хлор К6 = min { Тисп; Т^ }°'8 = min { 1,49; 3}°'8 = 1,49 °'8 = 1,375,

аммиак К6 - min { Тисп; Т^ }°'8 = min { 1,36; 3}°'8 = 1,36 °'8 = 1,279,

нитрил акриловой

кислоты К6 = min { Тисп; ТпрОГ }°'8 = min { 14,39; 3}°'8 = 3 °'8 = 2,408.

 

3. По формуле (15) находим суммарное эквивалентное количество АХОВ

mэ = 20 К4К5 S(К2К3К6К7 mож)1=20*1*1*(0,052*1*1*1,375*1*30/1,553+

+0,025*0,04*1,279*1*150/0,681+0,007*2,408*0,4*200/0,806) = 60т.

4.По таблице 13 находим глубину зоны заражения

Гоб = 52,67 +(65,23-52,67)*(60-50)/(70-50) = 59 км

5.По формуле (8) определяем глубину переноса переднего фронта облака

Гп= ТпрОГ Vn =3*5=15 км.

6.По формуле (9) определяем окончательную глубину зоны

Гок = min { Гоб; Гп) = min { 59; 15} = 15 км.

7. По формуле (10) определяем площадь зоны возможного заражения

SB = 8,73* 10'3* Гок 2* ф =8,73* 10'3* 15 2* 180 = 353,57 км2

8.По формуле (11) определяем время формирования зоны

ТФ = ГОК /Vn =15/5=3 час.

9.По формуле (12) определяем минимальное из времён

q = min { Тф; Тпрог} = min { 3; 3} = 3 час

10.По формуле (13) определяем площадь зоны фактического заражения

SФ = К8 Гок 2 е°'2 = 0,081*15 2 * 3 0,2 =22,7 км 2

11 По формуле (14) определяем время подхода облака к заданному рубежу

t = X/Vn = 18 / 5 = 3,6 час = 3 час 36 мин

12.продолжительность аварии определяется наибольшим временем испарения АХОВ (нитрил акриловой кислоты) и составляет 14 час 23 мин.

Рекомендуемые контрольные вопросы к Занятию 3.2.:

 

Хи­ми­че­ская об­ста­но­вка и метод ее прогнозирования.

По­ня­тие эк­ви­ва­ле­нт­но­го ко­ли­че­ства АХОВ.

Ис­хо­дные дан­ные при про­гно­зи­ро­ва­нии по­следс­твий ЧС на ХОО.

Учет вли­яния усло­вий хра­не­ния, опре­де­ля­ющих ха­ра­к­тер раз­ли­ва.

Ко­эф­фи­ци­ен­ты, ис­по­ль­зу­емые при рас­че­те.

По­сле­до­ва­те­ль­ность рас­чет глу­би­ны зо­ны за­ра­же­ния.

Опре­де­ле­ние пло­ща­ди зо­ны за­ра­же­ния. Зо­на воз­мож­но­го за­ра­жения. Зо­на фак­ти­че­ско­го за­ра­же­ния. Про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния. До­пу­ще­ния при про­гно­зе об­ста­но­вки при раз­ру­ше­нии ХОО.

Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры «30» августа 2006 г. Протокол № заседания кафедры.

При­ло­же­ние 1. ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТОВ.

Таб­ли­ца 13. Глу­би­ны зон воз­мож­но­го за­ра­же­ния АХОВ, км

Ск-сть Эквивалентное количество АХОВ, т
ветра  
м/с 0.01 0.05 0.1 0.5                        
  0.38 0.85 1.25 3.16 4.75 9.18 12.53 19.20 29.56 38.13 52.67 65.23 81.91 166.0 231.0 363.0
  0.26 0.59 0.84 1.92 2.84 5.35 7.20 10.84 16.44 21.02 28.73 35.35 44.09 87.79 121.0 189.0
  0.22 0.48 0.68 1.53 2.17 3.99 5.34 7.96 11.94 15.18 20.59 25.21 31.30 61.47 84.50 130.0
  0.19 0.42 0.59 1.33 1.88 3.28 4.36 6.46 9.62 12.18 16.43 20.05 24.80 48.18 65.92 101.0
  0.17 0.38 0.53 1.19 1.68 2.91 3.75 5.53 8.19 10.33 13.88 16.89 20.82 40.11 54.67 83.60
  0.15 0.34 0.48 1.09 1.53 2.66 3.43 4.88 7.20 9.06 12.14 14.79 18.13 34.67 47.09 71.70
  0.14 0.32 0.45 1.00 1.42 2.46 3.17 4.49 6.48 8.14 10.87 13.17 16.17 30.73 41.63 63.16
  0.13 0.30 0.42 0.94 1.33 2.30 2.97 4.20 5.92 7.42 9.90 11.98 14.68 27.75 37.49 56.70
  0.12 0.28 0.40 0.88 1.25 2.17 2.80 3.96 5.60 6.86 9.12 11.03 13.50 25.39 34.24 51.60
  0.12 0.26 0.38 0.84 1.19 2.06 2.66 3.76 5.31 6.50 8.50 10.23 12.54 23.49 31.61 47.53
  0.11 0.25 0.36 0.80 1.13 1.96 2.53 3.58 5.06 6.20 8.01 9.61 11.74 21.91 29.44 44.15
  0.11 0.24 0.34 0.76 1.08 1.88 2.42 3.43 4.85 5.94 7.67 9.07 11.06 20.58 27.61 41.30
  0.10 0.23 0.33 0.74 1.04 1.80 2.37 3.29 4.66 5.70 7.37 8.72 10.48 19.45 26.04 38.90
  0.10 0.22 0.32 0.71 1.00 1.74 2.24 3.17 4.49 5.50 7.10 8.40 10.04 18.46 24.69 36.81
  0.10 0.22 0.31 0.69 0.97 1.68 2.17 3.07 4.34 5.31 6.86 8.11 9.70 17.60 23.50 34.98

При­ме­ча­ния: 1.При ско­ро­сти вет­ра бо­лее 15 м/с ис­по­ль­зу­ют зна­че­ние для 15 м/с.

2.При ско­ро­сти вет­ра ме­нее 1 м/с ис­поль­зу­ют зна­че­ние для 1 м/с.

 

Таблица 14. Ха­ра­к­те­ри­с­ти­ки АХОВ и рас­чет­ные ко­эф­фи­ци­ен­ты.

NN Наименование АХОВ Плотность Темпе- Порого- Значения коэффициентов
п / п   т/м. куб ратура вая ток-  
      кипе- содоза       К7 для значений температуры (С)
    газ жид- ния, г мин/м3 К1 К2 К3 - 40 - 20      
                           
  Аммиак-хранение под 0.0008 0.681 -33.42   0.18 0.025 0.04 0/0.9 0.3/1 0.6/1 1/1 1.4/1
  Давлением                        
  Аммиак-изотермическое 0.681 -33.42   0.01 0.025 0.04 0/0.9 1/1 1/1 1/1 1/1
  Хранение                        
  Водород втористый 0.989 19.52     0.028 0.15 0.1 0.2 0.5    
  Водород хлористый 0.0016 1.191 -85.10   0.28 0.037 0.30 0.4/1 0.6/1 0.8/1 1/1 1.2/1
  Диметиламин 0.0020 0.680 6.9 1.2 0.06 0.041 0.50 0/0.1 0/0.3 0/0.8 1/1 2.5/1
  Нитрил акриловой 0.806 77.3 0.75   0.007 0.80 0.04 0.1 0.4   2.4
  Кислоты                        
  Окислы азота 1.491 21.0 1.5   0.040 0.40     0.4    
  Сернистый ангидрид 0.0029 1.462 -10.1 1.8 0.11 0.049 0.333 0/0.2 0/0.5 0.3/1 1/1 1.7/1
  Окись этилена 0.882 10.7 2.2 0.05 0.041 0.27 0/0.1 0/0.3 0/0.7 1/1 3.2/1
  Сероводород 0.0015 0.964 -60.35 16.1 0.27 0.042 0.036 0.3/1 0.5/1 0.8/1 1/1 1.2/1
  Формальдегид 0.815 -19.0 0.6 0.19 0.034 1.0 0/0.4 0/1 0.5/1 1/1 1.5/1
  Фосген 0.0035 1.432 8.2 0.6 0.05 0.061 1.0 0/0.1 0/0.3 0/0.7 1/1 2.7/1
  Фтор 0.0017 1.512 -188.2 0.2 0.95 0.038 3.0 0.7/1 0.8/1 0.9/1 1/1 1.1/1
  Фосфор треххлористый 1.570 75.3 3.0   0.010 0.2 0.1 0.2 0.4   2.3
  Фосфора хлорокись 1.675 107.2 0.06   0.003 10.0 0.05 0.1 0.3   2.5
  Хлор 0.0032 1.553 -34.1 0.6 0.18 0.052 1.0 0/0.9 0.3/1 0.6/1 1/1 1.4/1
  Хлорпикрин 1.658 112.3 0.02   0.002 30.0 0.03 0.1 0.3   2.9
  Хлорциан 0.0021 1.220 12.6 0.75 0.04 0.048 0.8 0/0 0/0 0/0.6 1/1 3.9/1
  Этиленамин 0.838 55.0 4.8   0.009 0.125 0.05 0.1 0.4   2.2
  Этиленсульфид 1.005 55.0 0.10   0.013 6.0 0.05 0.1 0.4   2.2
  Этилмеркаптан 0.839 35.0 2.20   0.028 0.27 0.1 0.2 0.5   1.7

При­ме­ча­ния: 1.Плот­но­сти га­зо­об­раз­ных АХОВ в ко­лон­ке 3 при­ве­де­ны для ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния (98.1 кПа).

2.В ко­лон­ках 10—14 в чис­ли­те­ле да­ны зна­че­ния для пер­вич­но­го об­ла­ка, в зна­ме­на­те­ле — для вто­рич­но­го.

3.Зна­че­ние К при изо­тер­ми­че­ском хра­не­нии ам­ми­ака при­ве­де­но для слу­чая раз­ли­вов (вы­бро­сов) в под­дон.

 

Таб­ли­ца 15. Зна­че­ния ко­эф­фи­ци­ен­та К4 в за­ви­си­мо­сти от ско­ро­сти вет­ра.

Скорость ветра, м/с                      
К4   1.33 1.67 2.0 2.34 2.67 3.0 3.34 3.67 4.0 5.68

 

Таб­ли­ца 16. Ско­рость пе­ре­но­са пе­ре­дне­го фрон­та об­ла­ка за­ра­жен­но­го воз­ду­ха, км/час

Скорость ветра, м/с                              
Инверсия         - - - - - - - - - - -
Изотермия                              
Конвекция         - - - - - - - - - - -

(Сохранена нумерация таблиц по методическому пособию 1992 г)


[1] Нуж­но иметь вви­ду, что в практических условиях про­до­лжи­те­ль­ность со­хра­не­ния не­из­мен­ны­ми ме­те­о­ус­ло­вий при­ни­ма­ет­ся рав­ной 4 ча­сам. По ис­те­че­нии ука­зан­но­го вре­ме­ни про­гноз об­ста­но­вки до­лжен уточ­ня­ть­ся).

 

[2]Для рас­че­та объ­ема ис­по­ль­зу­ют­ся из­ве­ст­ные фор­му­лы объ­ема ци­лин­дра Vц= p D2L/4 и ша­ра Vш= p D3/6.

[3] Ис­по­ль­зу­ет­ся при рас­че­те эк­ви­ва­ле­нт­но­го ко­ли­че­ства ве­ще­ства. При расчете пло­ща­ди зо­ны за­ра­же­ния используется (см. ниже) коэффициент К8, также учи­ты­ва­ющий влияние сте­пени вер­ти­ка­ль­ной устой­чи­во­сти воз­ду­ха на интенсивность рассеивания АХОВ

[4] О коэффициенте К8 см. ниже.

[5] Наблюдается так называемый «эффект танковой гусеницы».




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 6112; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.