Рухи зараженого повітря до ОГД

Розрахунок розмірів зони хімічного зараження і часу

Заражена хмара, яка утворюється в місці викиду ХНР, переноситься вітром над місцевістю і накриває певну територію, де люди можуть бути отруєними. Ця територія називається зоною хімічного зараження. Розміри зони характеризуються глибиною Грама (тобто найбільшою дистанцією розповсюдження хмари за напрямом вітру, в межах якої в повітрі зберігаються вражаючі концентрації ХНР) і шириною Ш.

Процес розповсюдження зараженого повітря в приземному шарі атмосфери і, отже, розміри зони хімічного зараження визначають безліч чинників, серед яких: кількість ХНР у викиді і його властивості (токсичність і физико-хімічні характеристики), технічні особливості зберігання ХНР (обвалованість ємності з ХНР або наявністю під нею піддону), рельєф і характер місцевості (відкрита або закрита, тобто що має забудову або рослинність) і метеорологічних умов (швидкості вітру, температури повітря, наявності опадів і туману, вертикальної стійкості приземного шару атмосфери).

У найбільшій мірі процес розповсюдження зараженого повітря залежить від швидкості вітру і вертикальної стійкості приземного шару атмосфери, яка визначається переміщеннями повітря по висоті і обумовлюється вертикальним розподілом температури повітря.

Ступінь вертикальної стійкості приземного шару атмосфери прийнято характеризувати трьома станами: інверсією, ізотермією і конвекцією.

Інверсія характеризує дуже спокійну атмосферу і буває в тиху, ясну погоду від заходу до сходу сонця, коли поверхня землі холодніша, ніж повітря. При інверсії температура повітря з висотою зростає, розсіяння зараженого повітря у вертикальному напрямі сильно гальмується і тому створюються найбільш сприятливі умови для збереження концентрацій ХНР в повітрі. При інверсії величина Грама найбільша і, отже, хімічна обстановка є найнебезпечнішою.

Конвекція, навпаки, характеризує турбулентну атмосферу і буває вдень при ясній погоді, коли від нагрітої землі піднімаються вгору потоки теплого повітря. При конвекції умови для розповсюдження зараженої хмари найгірші, оскільки воно швидко розсівається.

Ізотермія (постійність температури повітря з висотою) виникає при переході від інверсії до конвекції і назад, тобто в ранковий і вечірній годинник, а також при похмурій або легковажній погоді.

Глибина зони хімічного зараження Грамом при аварійних викидах найбільш поширених ХНР - хлора і аміаку на закритій місцевості і швидкості приземного вітру V=1 м/с визначається за таблицею 1.2.4.

Таблиця 1.2.4 - Глибина зони хімічного зараження Грамом, км при швидкості приземного вітру 1 м/с

Тип ХНР	Кількість ХНР у викиді G,т
	При інверсії
Хлор	6,6			26,5	33,9	41,1		47,3
Аміак		1,3	1,7		2,4	2,7		3,3	3,6	3,9	4,3
	При ізотермії
Хлор	1,3		2,9	3,5		4,6	5,15	5,26	5,5	5,8
Аміак	0,2	0,26	0,33	0,4	0,47	0,54	0,6	0,65	0,72	0,79	0,9
	При конвекції
Хлор	0,4	0,52	0,65	0,78	0,9		1,08	1,16	1,22	1,27	1,32
Аміак	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16	0,18	0,19	0,21	0,24	0,26

При інших швидкостях приземного вітру табличне значення Грам слід помножити на поправочний коефіцієнт, який визначається за таблицею 1.2.5

Таблиця 1.2.5 - Поправочний коефіцієнт на швидкість приземного вітру

Ступінь стійкості атмосфери	Швидкість приземного вітру V (м/с)
Інверсія		0,6	0,45
Ізотермія		0,71	0,55
Конвекція		0,7	0,62

Ширина зони хімічного зараження Ш також залежить від вертикальної стійкості приземного шару атмосфери і для її визначення значення глибини зони Грама необхідно помножити на коефіцієнт:

- 0,03 при інверсії;

- 0,15 при ізотермії;

- 0,8 при конвекції.

Оскільки швидкість окремих шарів повітря з висотою росте, то результативна швидкість руху зараженої хмари над землею перевищує швидкість приземного вітру. Цей ефект враховується через середню швидкість перенесення хмари повітряним потоком W (м/с), величина якої визначається за таблицею 1.2.6.

Таблиця 1.2.6 - Швидкість перенесення зараженої хмари W, м/с

Швидкість приземного вітру V (м/с)	Інверсія	Ізотермія	Конвекція
		1,5	1,5
		4,5	4,5

Таким чином, час руху зараженої хмари Т від місця викиду до ОГД знаходиться за формулою:

Т = R/W (1.2.4)

Слід звернути увагу на відповідність розмірності величин, що входять у формулу (1.2.4).

Розміри зони хімічного зараження Грамом і Ш, а також час руху зараженої хмари мають бути визначені для всіх трьох станів атмосфери, тобто для інверсії, ізотермії і конвекції.

Дата добавления: 2014-11-29