Приложение I. Экспресс-метод прогнозирования медико-санитарных последствий химических аварий и пример расчета

Приложение I

Экспресс-метод прогнозирования медико-санитарных последствий химических аварий и пример расчета

Исходные данные для расчета

В экспресс-методе используется минимально необходимое количество исходных данных, перечень которых представлен в табл. 1.1*.

Таблица 1.1

Перечень исходных параметров, их обозначения и размерности

Наименование параметра	Обозначение	Единица измерения
Количество АОХВ в емкости	Q	г
Радиус санитарной защитной зоны (удаление поражаемого объекта от центра химически опасного объекта)	RZ	м
Размеры города (объекта)
Численность населения	N	чел.
Скорость ветра	U	м/с
Температура воздуха	TCW	°С
Время оповещения населения (персонала) о химической аварии	TN	с
Время надевания СИЗ (выхода с загрязненной местности) населения (персонала)	TP (TW)	с
Глубина леса	GL	м
Время после аварии, на которое определяются потери	T	с
Суммарная высота возвышенностей	W	м

В табл. 1.2 приведены расчетные значения глубин G и площадей S поражения АОХВ для 64 основных наиболее распространенных и токсичных АОХВ при скорости ветра U = 1 м/с, инверсии, для типовой емкости Q = 50 т, как наиболее распространенной в промышленности, температуры воздуха TCW = 20°, коэффициента проникания АОХВ в сооружения КР = 1.

Таблица 1.2

Расчетные данные по глубинам/площадям поражения АОХВ в населенном пункте

Наименование АОХВ	Вид облака	Глубина поражения (км)/площадь поражения , с токсодозами, вызывающими поражения
		смертельные	средние	пороговые
Азотная кислота	Втор.	0,06/0,0012	0,1/0,0034	0,33/0,02
Акрилонитрил	Втор.	0,2/0,008	0,35/0,025	0,86/0,09
Акролеин	Втор.	0,3/0,018	1,75/0,056	2,62/0,52
Аммиак	Перв. Втор.	0,1/0,0028 0,072/0,0015	0,19/0,0086 0,14/0,0062	0,9/0,13 0,53/0,043
Аммиак 30 000 т	Перв. Втор.	10/6 16/13	19/20 28/30	71/235 110/397
Анилин	Втор.	0,001/0,000001	0,002/0,00001	0,02/0,0002
Ацетонитрил	Втор.	0,05/0,00075	0,1/0,0023	0,34/0,02
Ацетоциангидрин	Втор.	0,05/0,0006	0,08/0,0016	0,2/0,007
Бром	Втор.	0,1/0,024	0,17/0,006	0,4/0,022
Ви-икс	Втор.	0,03/0,0003	0,053/0,001	0,8/0,08
Водород бромистый	Перв. Втор.	0,7/0,07 0,42/0,026	1,2/0,2 0,7/0,073	4,5/1,6 2,53/0,51
Водород мышьяковистый	Перв. Втор.	2,2 /0,46 2,0/0,3	3,7/1,16 3,3/1,0	8,4/5,2 7,6/3,5
Водород фтористый	Перв. Втор.	0,2/0,01 0,68/0,068	0,4/0,035 1,2/0,19	1,3/0,26 4,6/1,774
Водород хлористый	Перв. Втор.	0,21/0,01 0,17/0,0073	0,4/0,028 0,35/0,024	1,5/0,28 1,25/0,195
Гемиоксид азота	Перв. Втор.	0,6/0,035 0,07/0,0015	1,06/0,14 0,15/0,006	4,2/1,7 0,6/0,063
Гидразин	Втор.	0,02/0,00025	0,04/0,0006	0,2/0,01
Диоксид азота	Перв. Втор.	0,04/0,0005 0,23/0,001	0,08/0,0016 0,43/0,004	0,3/0,02 1,43/0,28
Дикетен	Втор.	0,003/0,00001	0,01/0,00005	0,1/0,003
Диметиламин	Перв. Втор.	0,05/0,001 0,46/0,03	0,1/0,003 0,87/0,115	0,49/0,4 3,2/1,02
Диметилсульфат	Втор.	0,04/0,0005	0,06/0,0012	0,13/0,006
Дихлорэтан	Втор.	0,01/0,00005	0,02/0,0002	0,06/0,002
Зарин	Перв. Втор.	0,06/0,0014 0,5/0,04	0,12/0,006 1,0/0,12	0,8/0,08 6,8/3,45
Зоман	Перв. Втор.	0,07/0,0017 0,3/0,016	0,14/0,07 0,57/0,06	1,3/0,22 7,1/4,1
Иприт	Перв. Втор.	0,003/0,00001 0,01/0,00005	0,01/0,00005 0,02/0,0002	0,064/0,001 0,2/0,008
Кротоновый альдегид	Втор.	0,04/0,0005	0,1/0,004	0,95/0,113
Люизит	Перв. Втор.	0,003/0,00001 0,02/0,0002	0,01/0,00005 0,04/0,0003	0,092/0,003 0,3/0,016
Метилакрилат	Втор.	0,05/0,00075	0,08/0,0015	0,65/0,061
Метиламин	Перв. Втор.	0,06/0,0013 0,16/0,006	0,12/0,004 0,3/0,025	0,45/0,026 1,17/0,17
Метилбромид	Перв. Втор.	0,02/0,0002 0,04/0,0006	0,04/0,0008 0,08/0,0025	0,34/0,017 0,74/0,08
Метилизоцианат	Перв. Втор.	0,16/0,006 1,9/0,4	0,32/0,032 3,4/0,98	1,1/0,13 10,5/11,22
Метилмеркаптан	Перв. Втор.	0,06/0,0015 0,14/0,004	0,11/0,006 0,25/0,014	0,4/0,04 0,9/0,1
Метиловый спирт	Втор.	0,015/0,00014	0,025/0,0002	0,06/0,001
Метилхлорид	Перв. Втор.	0,05/0,0007 0,06/0,001	0,1/0,0025 0,11/0,004	0,4/0,032 0,74/0,08
Муравьиная кислота	Втор.	0,01/0,00005	0,02/0,0002	0,34/0,025
Несимметричный диметилгидразин	Втор.	0,2/0,008	0,4/0,03	1,9/0,38
Оксид азота	Перв.	0,3/0,02	0,5/0,04	1,7/0,34
Оксид углерода	Перв.	0,12/0,006	0,2/0,008	0,45/0,03
Пероксид водорода	Втор.	0,003/0,00001	0,01/0,00008	0,06/0,001
Пропиленоксид	Втор.	0,43/0,04	0,8/0,1	3,2/1,1
Серная кислота	Втор.	0,002/0,00001	0,0004/0,0002	0,02/0,0002
Сернистый ангидрид	Перв. Втор.	0,1/0,003 0,1/0,003	0,2/0,01 0,2/0,01	1,1/0,13 1,3/0,2
Сероводород	Перв. Втор.	0,1/0,003 0,03/0,0003	0,2/0,01 0,06/0,0018	0,9/0,11 0,3/0,023
Сероуглерод	Втор.	0,02/0,0002	0,033/0,0035	0,3/0,022
Соляная кислота	Втор.	0,025/0,0003	0,045/0,0009	0,16/0,006
Тетраэтилсвинец	Втор.	0,002/0,00001	0,004/0,00002	0,02/0,0002
Толуол	Втор.	0,003/0,00001	0,006/0,00004	0,03/0,0004
Триметиламин	Перв. Втор.	0,16/0,006 0,57/0,062	0,3/0,02 1,08/0,127	0,86/0,1 8,1/4,86
Трихлорэтилен	Втор.	0,06/0,001	0,11/0,0027	0,46/0,036
Углерода тетрахлорид	Втор.	0,01/0,00005	0,02/0,0002	0,04/0,0008
Фенол	Втор.	0,002/0,00001	0,004/0,00002	0,02/0,0002
Формальдегид	Перв. Втор.	0,18/0,0075 0,35/0,023	0,3/0,018 0,7/0,064	1,3/0,2 2,42/0,53
Фосген	Перв. Втор.	0,48/0,07 1,4/0,24	1,04/0,15 2,5/0,76	3,4/1,03 5,9/3,1
Фосфин	Перв. Втор.	1,69/0,30 1,4/0,26	3,0/1,0 2,3/0,52	8,3/5,1 5,9/3,1
Фосфора оксихлорид	Втор.	0,1/0,002	0,17/0,056	0,62/0,056
Фосфора трихлорид	Втор.	0,1/0,002	0,18/0,006	0,65/0,065
Фтор	Перв.	1,2/0,17	2,2/0,5	8,1/4,8
Хлор	Перв. Втор.	0,7/0,071 0,64/0,061	1,2/0,17 1,1/0,16	4,78/1,86 4,33/1,57
Хлорбензол	Втор.	0,002/0,00001	0,005/0,00002	0,02/0,0002
Хлорпикрин	Втор.	0,06/0,0017	0,11/0,0034	2,3/0,42
Хлорциан	Перв. Втор.	0,6/0,053 0,8/0,09	1,1/0,17 1,4/0,25	4,0/1,4 8,0/4,45
Циановодород	Перв. Втор.	0,38/0,023 0,85/0,12	0,733/0,077 1,4/0,33	1,3/0,37 2,9/0,97
Этиленимин	Втор.	0,4/0,03	0,7/0,07	2,8/0,84
Этиленоксид	Перв. Втор.	0,02/0,00026 0,08/0,002	0,04/0,0008 0,16/0,0064	0,15/0,005 1,1/0,133
Этиленсульфид	Втор.	0,33/0,0272	0,6/0,06	1,8/0,34
Этилмеркаптан	Перв. Втор.	0,005/0,00002 0,04/0,0005	0,01/0,0001 0,08/0,0025	0,06/0,0012 1,4/0,2

Порядок расчета медико-санитарных последствий химических аварий

Определяются следующие параметры:

- суммарный поправочный коэффициент KU, учитывающий изменения условий относительно табличных (табл. 1.2):

, (1.1)

где - коэффициенты из табл. 1.3 и табл. 3.3;

- суммарные глубины поражения АОХВ , как большие из значений глубин первичного и вторичного облаков (табл. 1.2);

Таблица 1.3

Значения коэффициентов для пересчета глубин (площадей) поражения АОХВ для условий, отличных от табл. 1.2

Наименование условий	Значение
Глубина (площадь) поражения тяжелой степени тяжести	от глубины (площади) смертельных поражений
Глубина (площадь) поражения легкой степени тяжести	от глубины (площади) поражений средней степени тяжести
Скорость ветра, отличная от U = 1 м/с
Изменение количества АОХВ (Q) по сравнению с 50 т
Коэффициент проникания АОХВ в сооружение (КР)
Глубина (площадь) поражения АОХВ детей
Глубина (площадь) поражения вторичным облаком при свободном разливе АОХВ
Глубина (площадь) поражения АОХВ:
при изотермии
при конвенции
Глубина (площадь) поражения на открытой местности при: инверсии, изотермии, конвекции соответственно при значениях:
<0,1 км (<0,01 )	; 2,5 (1); 1,5 (0,6)
0,1-1 км (0,01-0,1 )	; 2,0 (0,75); 1,2 (0,5)
1-10 км (0,1-1 )	; 1,5 (0,6); 1,0 (0,4)
км ()	; 1,2 (0,5); 0,7 (0,3)
Температура воздуха отличная от 20°С	, значения которых представлены в табл. 3.3

- суммарные площади поражения АОХВ , как суммы значений большей из площадей поражения первичного или вторичного облаков, приведенных в табл. 1.2, с половиной меньшей из площадей;

- глубина и площадь поражения с учетом поправочного коэффициента KU и влияния глубины леса GL и суммарных высот возвышенностей W:

(1.2)

при GL = 4000 м, ;

, (1.3)

где k - индекс степени тяжести поражения, глубины и площади поражения соответственно;

- время "незащищенности" населения после аварии:

ТА = TN + TP (TW), (1.4)

где TN - время оповещения населения об аварии, с; TP (TW) - время применения средств защиты (выхода из зоны поражения) населением, с;

- "приведенные" суммарные глубины поражений облаком АОХВ в населенном пункте на заданное время (Т) с учетом времени "незащищенности" населения, размеров населенного пункта по направлению ветра (Цх), размеров санитарно-защитной зоны (расстояния от центра химически опасного объекта до наветренной границы населенного пункта - RZ) по одному из соотношений

если (или ), то , (1.5)

если , то при

. (1.6)

Иначе

. (1.7)

Если , то при

. (1.8)

Иначе

. (1.9)

Для других условий:

. (1.10)

- "приведенные" суммарные площади поражения в населенных пунктах

если , то . (1.11)

Иначе . (1.12)

- количество пораженных по формуле:

, (1.13)

где N - количества населения; Цх, Цу - размеры города, м;

- количество пораженных с учетом их распределения по степеням тяжести

(1.14)

санитарные потери . (1.15)

- расчет пораженных среди детей проводится аналогично таковому для взрослых при условии учета увеличения глубин и площадей поражения в соответствии с п. 5 табл. 3.

Пример решения задачи экспресс-методом

Условие. На химически опасном объекте, расположенном на расстоянии RZ = 1,1 км от наветренной границы потенциально поражаемого объекта (населенный пункт), в 10 ч 20 мин 30 июня произошла авария с емкостью Q = 100 т сжиженного хлора, который полностью вытек в обвалование высотой Н = 0,8 м. На потенциально поражаемом объекте находится N = 10 000 чел. Длина потенциально поражаемого объекта по направлению ветра - Цх = 2 км, ширина Цу = 1 км. Время оповещения об аварии - 300 с, время выхода людей из зараженной зоны - 600 с. Скорость ветра - 2 м/с, направление от химически опасного объекта на населенный пункт, температура воздуха - 20°С, инверсия, средний коэффициент проникания АОХВ КР = 0,6.

Решение. Определяются следующие параметры:

- коэффициенты , учитывающие влияние условий, приведены в табл. 1.3:

,

по формуле (1.1)

для глубин поражения

для площадей поражения

.

- суммарные величины глубин (площадей) поражения хлором с учетом величин первичного и вторичного облака, взятых из табл. 1.2 и величины коэффициента KU по формулам (1.2, 1.3):

м;

м;

м;

м;

м; .

В дальнейших расчетах используются значения глубин поражения, которые превосходят расстояние от химически опасного объекта до населенного пункта (RZ = 1,1 км);

- время "незащищенности" населения по формуле (1.4) и глубина поражения облаком хлора за время "незащищенности" ТА:

ТА = 300 + 600 = 900 с

м;

- для значений глубин поражения хлором, превышающих величину радиуса санитарно-защитной зоны RZ = 1,1, определяются суммарные "приведенные" глубины поражения в населенном пункте по формуле (1.9)

км;

по формуле (1.7):

км;

- суммарные "приведенные" площади поражения по формуле (1.11):

;

- количество пораженных по формуле (1.13):

чел.

чел.;

- количество пораженных с учетом их распределения по степеням тяжести по формулам (1.14, 1.15):

чел.

чел.

чел.

Санитарные потери равны:

чел.

______________________________

* В приложениях используется индексационная нумерация таблиц и формул. Первая цифра обозначает номер приложения, вторая - номер таблицы или формулы