А). Теоретичні передумови.

На території Одеської області знаходиться дуже багато небезпечних хіміч­них підприємств (всі водоочисні споруди, всі молочні заводи, м'ясокомбінати, кондитерські заводи, фабрика морозива, хімічний завод у місті Южне, аміакоп-ровод Тольяті - Одеса). Необхідно заздалегідь спрогнозувати можливі наслідки аварії на таких підприємствах.

Аварії на хімічно небезпечних об'єктах із викидом (виливом) сильнодію­чих ядучих речовин (СДЯР) можуть визивати масове ураження людей; тварин; привести і до інших тяжких наслідків. Генетики установили, що більшість не­безпечних хімічних речовин володіють не тільки сильною токсичною, а і мута­генною дією.

Подібно радіації хімічні речовини стимулюють розвиток злоякісних пух­лин визивають зміни в соматичних і статевих клітинах, що приводить до наро­дження індивідів із наслідковими паталогіями. Це зумовлює необхідність про­гнозувати можливі наслідки аварії і проведення заходів по захисту населення від небезпечних факторів із викидом (виливом) СДЯР.

При аварії із викидом (виливом) СДЯР утворюються первина і вторинна хмари зараженого повітря. В атмосфері під дією вітру ці хмари збільшуються і в залежності, від стану атмосфери можуть поширюватися на великі відстані. Хімічна обстановка після аварії в більшості визначається станом атмосфери.

Інверсія - це підвищення температури повітря по мірі збільшення висоти, виникає при ясній погоді і швидкостях вітру до 4 м/с, приблизно за годину до сходу сонця і руйнується протягом години після сходу. Інверсія перешкоджає розсіюванню повітря по висоті і створює сприятливі умови для збереження ви­соких концентрації СДЯР.

Ізотермія - характеризується стабільною рівновагою повітря (температура повітря в межах 20...ЗО м від земної поверхні майже однакова), виникає в по­хмуру погоду і при сніжнім покриві. Вона сприяє затяжному застою парів СДЯР на місцевості, в лісі, в житлових кварталах.

Конвекція - це вертикальне переміщення об'ємів повітря із однієї висоти на іншу (нижній шар повітря нагрітий сильніше верхнього і переміщається по вертикалі), виникає при ясній погоді, малих швидкостях вітрів, приблизно через 2 години після сходу сонця і руйнується за 2...2, 5 години до заходу сонця. Хмара зараженого повітря швидко розсівається.

В середньому на хімічних підприємствах мінімальні (не знижувальні) за­паси СДЯР створюються на 3 доби, а для підприємств по виробництву добрив на 10... 15 діб. Таким чином на великих об'єктах, складах, портах одночасно зберігаються тисячі тон СДЯР.

СДЯР, як правило, утримуються в стандартних алюмінієвих, залізобетон­них і стальних герметичних резервуарах циліндричної або шарової форми в

рідкому стані під тиском власних парів 6-10²... 12-10² кПа (6... 12 атм) і пода­ються по трубопроводах в технологічні цеха.

Хлор і сірністий ангідрид - наприклад, зберігаються в резервуарах від 1 до 100 тон, аміак - від 5 до 30000 тон.

Застосовуються слідуючи способи збереження СДЯР:

- в резервуарах під високим тиском (в цьому випадку розрахунковий тиск
резервуара відповідає тискові парів над рідиною);

-в ізотермічному сховищі під тиском, близьким до атмосферного (низькоте­мпературне збереження). При цьому способі збереження СДЯР штучно охоло­джуються. Тиск насичених парів зріджених газів залежить від температури: чим нижче температура, тим менший тиск парів. Якщо штучно охолоджувати аміак до -33°с, то тиск його пара буде близький до атмосферного;

- у відкритих ємкостях при температурі навколишнього середовища (для ви­
соко киплячих СДЯР).

У випадку їх руйнування з викидом СДЯР в атмосферу, події розподіля­ються на два періоди:

- Перший період - миттєвий викид в атмосферу приблизно 0, 15...0, 25 час­тини зберігаючої речовини, яка утворює аерозоль у вигляді важкої хмари, яка піднімається вгору до 20 м, а потім під дією «сили тяжіння» опускається на грунт. Під дією вітру хмара збільшується в діаметрі. В результаті утворюється первинна хмара зараженого повітря.

- Другий період - залишена в ємкостях частина рідини витікає з неї і роз­повсюджується по поверхні землі або стікає в піддон; Починається стаціонарне випаровування за рахунок тепла навколишнього повітря. Випаровування зале­жить від швидкості повітря, температури повітря. В результаті утворюється друга хмара. Обидві хмари рухаються під дією вітру.

В результаті утворюється зона хімічного зараження і осередок хімічного ураження (мал. 2).

Зона хімічного зараження - це територія, на яку поширилась хмара із СДЯР і в межах якої існує небезпека ураження незахищених людей ядучими речовинами. Зона зараження характеризується глибиною (Г), шириною (Ш) і кутовими розмірами (φ). В середині зони зараження може бути декілька осере­дків хімічного ураження.

Осередок хімічного ураження - це територія в межах якої в результаті ви­кидання в навколишнє середовище СДЯР виникли масові ураження людей, сільськогосподарських тварин і рослин.

Межі зони зараження залежать від метеорологічних умов рельєфу місцево­сті, щільності забудов, наявності лісових насаджень.

Ліквідації наслідків аварії на хімічно небезпечних об'єктах здійснюють спеціальні формування підприємств і цивільної оборони, які мають спеціальне обладнання і засоби захисту. Без спеціальних засобів захисту категорично забо­роняється входити в зону зараження. Першими в осередок ураження входять газоспасателі підприємства. Вони зобов'язані розшукати і винести потерпілих, локалізувати викиди СДЯР. Слідом за ними входять пожежні команди. Решта формувань зосереджується на межах осередку ураження і приступають до ро­боти після зниження рівня зараження до меж, яка дає можливість їх діяльності. Дегазуючі речовини наведені у табл. А.З.

При завчасному прогнозуванні масштабів зараження за величину викидан­ня СДЯР беруть їх вміст у одному максимальному резервуарі, в для сейсмоне­безпечних районів - загальний запас СДЯР на об'єкті.

Вірогідну площу розливу СДЯР (S_Р) визначають за формулою:

, (2.1)

де Q_о - кількість СДЯР у резервуарі (на об'єкті), т;

ρ - щільність СДЯР, т/м³;

h - товщина шару СДЯР, які розлились на підстилаючи поверхні, м.

Товщина шару СДЯР при вільному розливі на поверхні приймається h=0, 05 м по всій площі розливу, а для СДЯР, які розлилися у піддон чи на обва­ловану поверхню:

(2.2)

де Н - висота піддону (або обвалування), м.

Радіус площі розливу визначають за формулою:

(2.3)

Розміри зони зараження характеризуються глибиною (Г) і шириною (Ш). Глибину можна визначити по табл. А.1, А.2. Для обвалованих і заглиблених ре­зервуарів Г зменшується в 1, 5 рази.

Якщо дані про СДЯР у табл. А.1 відсутні, то глибину зони для відкритої місцевості при інверсії можна визначити за вражаючими концентраціями по формулі:

(2.4)

де G - кількість СДЯР, кг/л;

V— швидкість вітру в приземному шарі повітря, м/с.

Д- токсодоза, [(мг-хв)/л] яка визначається по формулі:

Д=С*Т, (2.5)

де С - концентрація, мг/л;

Т - час впливу СДЯР певної концентрації, хв.

Ширина зони залежить від ступеня вертикальної стійкості шарів повітря і визначається співвідношенням при:

інверсії Ш=0, 03 Г;

ізотермії Ш=0, 15Г; (2.6)

конвекції Ш=0, 8Г.

Площа зони хімічного ураження приймається як площа рівнобедреного трикутника, яка дорівнює половині глибини поширення зараженого повітря на ширину зони зараження:

S = 0, 5 Г · Ш [м²], (2.7)

Час підходу зараженого повітря до певної межі (об'єкту) визначається за формулою:

(2.8)

де r - відстань від місця розливу СДЯР до даної межі (об'єкту), м; V_ср - середня швидкість перенесення хмари вітром, м/с.

Середню швидкість перенесення хмари визначають за табл. А.4. Інверсія і конвекція при швидкості вітру більш 3 м/с буває рідко.

За даними оцінки хімічної обстановки робляться висновки для організації рятувальних та інших невідкладених робіт.

Втрати людей, які потрапили в осередок хімічного ураження, будуть зале­жати від чисельності людей, ступеня їх захищеності, своєчасного застосування протигазів та місця їх знаходження. Розрахунки втрат проводяться для насе­лення, яке потрапило в зону хімічного ураження і знаходилося дома, для пра­цюючих з урахуванням різних умов їх знаходження.