Наш современный мир уже невозможно представить без быстрых темпов роста промышленного производства, вслед за ростом которых возрастает доля опасностей, исходящих от техносферы. Технологические аварии на производстве являются одной из наиболее опасных техногенных катастроф. Наибольший рост числа среди аварий на промышленных объектах, получили химически опасные объекты. Аварии на ХОО актуальны как в мирное, так и в военное время. Ведь в большинстве случаев они приводят к отравлению и гибели людей, тяжелым экологическим последствиям.
Потенциальная опасность объектов отражается в паспортах безопасности объектов, муниципальных районов, декларациях промышленной безопасности. Решения по защите населения указываются в первых разделах планов гражданской обороны (ГО) и планов действий по предупреждению и ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера. В них отдельной строкой указывается наличие химически опасных объектов и возможная обстановка в случае возникновения аварии на них.
Под химической обстановкой понимают совокупность последствий химического заражения местности АХОВ, оказывающих влияние на жизнедеятельность людей и работу хозяйственных объектов. Химическая обстановка может возникнуть в результате разлива (выброса) АХОВ или при транспортировке АХОВ [1].
Основными параметрами аварии с АХОВ являются глубина и площадь зоны химического заражения.
Различают фактическую химическую обстановку, выявленную по данным разведки с использованием объективных средств контроля – различных газоанализаторов, и возможную химическую обстановку, выявленную методом прогнозирования, основанным на модельных представлениях и вероятностных расчетах. Фактическая обстановка выявляется после аварии и образования зоны заражения. Химическая обстановка, выявленная методом прогноза, дает только приближенные характеристики химического заражения. Однако она обладает неоспоримым преимуществом – быстротой получения данных о возможном заражении, что обеспечивает своевременное принятие мер по организации защиты людей, помогает выбрать наиболее целесообразные способы действий [2].
Целями прогнозирования ЧС являются заблаговременное получение качественной и количественной информации о возможном времени и месте возникновения ЧС, характере и степени связанных с ними опасностей для населения и территорий и оценка социально-экономических последствий ЧС.
Правильное прогнозирование величины глубины и площади возможного химического заражения имеет важное экономическое и социальное значение при планировании мероприятий по защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и военного характера.
Материалы и методы исследования
Анализ методик и методов прогнозирования параметров зон возможного химического заражения (методики РД 52.04.253 – 90, «Токси», графоаналитический метод) показывает, что наряду с множеством исходных данных и условий, при которых рассчитываются эти параметры, не учитывается такой существенный, на наш взгляд, фактор, как рельеф местности в районах расположения химически опасных объектов и близлежащих населенных пунктов, а также на всей глубине распространения облака, зараженного АХОВ (методика «Токси» учитывает только шероховатость поверхности). При этом предполагается, что облако зараженного воздуха распространяется по горизонтали в направлении воздушного потока [3, 4].
В процесс перемещения разнородных молекул в воздухе на молекулы АХОВ действует целая система сил, в том числе сила веса, подъемная сила и сила давления потока воздуха [5].
Результаты исследования и их обсуждение
Учитывая, что молекулы АХОВ имеют молекулярную массу, отличную от молекулярной массы воздуха, под действием системы сил они будут стараться распространяться или выше плоскости горизонта (аммиак), или ниже данной плоскости (хлор) (рис. 1, 2) [6].
Рис. 1. Схема распространения облака, зараженного аммиаком (а), и изменение его приземной концентрации (Сi)
Рис. 2. Схема распространения облака, зараженного хлором (б), и изменение его приземной концентрации (Сi)
Учёт влияния рельефа местности при расчете зон возможного химического заражения при аварии на химически опасном объекте покажем на примере прогнозирования параметров зоны возможного химического заражения при аварии на ПАО «Нижнекамснефтехим».
Промышленная площадка ПАО «Нижнекамскнефтехим» отделена от территории г. Нижнекамска 7-километровой санитарно-гигиенической зоной, при этом наивысшая точка города составляет высоту 135 м над уровнем моря по Балтийской системе, а промышленной пло- щадки – 215 м.
Среднее количество хлора, используемого в технологических процессах на ПАО «Нижнекамскнефтехим», составляет 100 т.
Глубина зоны распространения возможного химического заражения при аварии с выбросом хлора на ПАО «Нижнекамскнефтехим» составит 13, 67 км (рис. 3).
Рис. 3. Зона химического заражения при аварии с проливом хлора
Наложение величины рассчитанной глубины зоны возможного химического заражения (АС) на профиль рельефа местности и использование тригонометрической формулы а = с∙cosβ (рис. 4) позволяет определить величину горизонтальной составляющей (ВС) распространения облака зараженного воздуха по направлению к г. Нижнекамску, равную 10,62 км.
Рис. 4. Определение горизонтальной составляющей распространения облака зараженного воздуха
Рис. 5. Сравнение зон возможного химического заражения при аварии на химически опасном объекте, рассчитанных с учетом и без учета рельефа местности
Наложение прогнозируемых зон возможного химического заражения без учета рельефа местности и с учетом рельефа на схему взаимного расположения промышленной площадки ПАО «Нижнекамскнефтехим» и г. Нижнекамска (рис. 5) подтверждает правомочность принципа учета рельефа местности при расчете зон возможного химического заражения при аварии на химически опасном объекте [7].
Глубина зоны возможного химического заражения, рассчитанная с учётом рельефа местности, на 3,05 км меньше, чем при традиционном методе расчёта.
Заключение
Сокращение глубины зоны возможного химического заражения позволит органам местного самоуправления снизить затраты на приобретение средств индивидуальной защиты для неработающего населения и учащихся, повысить точность и объективность зоны возможного химического заражения; уточнить количество нуждающихся в медицинской помощи и укрытия; использовать дополнительную «чистую» территорию для размещения элементов РСЧС и ГО [8].
Таким образом, мы считаем, что необходимо внести изменения в существующие методики расчёта параметров зоны возможного химического заражения, дополнив их данными о рельефе местности в местах расположения ХОО и близлежащих населенных пунктов и в местах проживания населения на территориях, прилегающих к ХОО.
Библиографическая ссылка
Муравьева Е.В., Афанасьев В.М., Сайфутдинова И.Х., Хисматова А.Т. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ В МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА ЗОН ВОЗМОЖНОГО ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ // Успехи современного естествознания. – 2019. – № 8. – С. 62-66;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37184 (дата обращения: 24.04.2024).