10.Розрахунок радіусів зон ураження токсичною хмарою

Токсичність хімічних сполук характеризується пороговою концентрацією, межею витривалості й токсичною дозою (токсодозою). Порогова концентрація - це найменша кількість речовини, що при попаданні в організм людини може викликати відчутний фізіологічний ефект. У цьому випадку уражені відчувають лише первинні ознаки ураження й зберігають працездатність.

Межа витривалості - це максимальна концентрація, що людина може витримати певний час без стійкого ураження. На практиці як межа витривалості використовується гранично допустима концентрація (ГДК). Це така концентрація, що при постійному впливі на людину протягом робочого дня не може викликати через тривалий проміжок часу патологічних змін або захворювань. Вона, як правило, встановлюється до восьмигодинного робочого дня.

Токсодоза є кількісною оцінкою токсичності шкідливих речовин. Розрізняють смертельні(LD), середні(ID), легкі(ED) та граничні токсодози(PD). На практиці більш широке застосування знаходять середні токсодози, що викликають ураження в 50% людей.

Смертельна токсодоза (LD50) - це така кількість речовини, що при попаданні в організм викликає загибель 50% уражених.

Середня токсодоза (ID50) - це така кількість речовини, що при попаданні в організм виводить 50% уражених із ладу.

Легка токсодоза(ED50) - це така кількість речовини, що при попаданні в організм викликає легкі ураження в 50% людей.

Порогова токсодоза (PD50) - це така кількість речовини, що при попаданні в організм викликає початкові ознаки ураження в 50% людей.


Прийняті припущення:


  1. Розрахунок проводиться для вторинної хмари;
  2. При розрахунках приймаються такі метеоумови:
  • інверсія, швидкість вітру - 1 м/с, температура повітря +20 °С. Напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається у колі 360 град.
  1. Кількість виливу з ємкості приймається 70% від паспортного об'єму ємкості;
  2. Ємкості з ХНР при аваріях руйнуються повністю.

1. $PD50, мг·хв·л^{-1}$ – порогова токсодоза НХР розраховується за формулою або приймається по таблиці

$PD50 = 240K·ГДК $ (10.1)


K - коефіцієнт приймається 5 для подразнюючих ХНР та 9 для всіх інших речовин;
ГДК - граничнодопустима концентрація ХНР в робочій зоні (мг·л-1), що приймається згідно ГОСТ 12.1.005-88

2. $Q, кг $ - еквівалентна кількість ХНР у хмарі розраховується за формулою

$Q = {{PD50 \over PD50_х}·Q_0}$ (10.2)

$PD50$ - порогова токсодоза ХНР, що утворила хмару;

$PD50_х$ - порогова токсодоза хлору (0,6);

$Q_0$ - маса ХНР, що утворила хмару.

3. $Г, м$ - глибина зони зараження хмарою ХНР на рівні порогової токсодози

$Г = {100·Кп^{-1}·Q^{0,57}}$ (10.3)

$К_п$ - сумарний понижуючий коефіцієнт, що розраховується
$К_п = К_1·К_2$

$К_1$ - коефіцієнт пониження глибини зони зраження при виливі "у піддон"

Висота обвалування, м 1 2 3
К1 2,1 2,4 2,5
Примітки:
1. Якщо приміщення, де зберігається ХНР, герметично зачиняються, обладнані спеціальними вловлювачами, то відповідний коефіцієнт збільшується в 3 рази.
2. У разі проміжних значень висоти обвалування існуюче значення висоти обвалування округляється до ближчого $К_2$ - коефіцієнт пониження глибини зони зараження в умовах міської забудови, сільського будівництва або лісів
Тип забудови Міська забудова Лісові масиви Сільське будівництво
К2 3,5 1,8 3

4. $Г_і, м$ - глибина зони токсичного забруднення на рівні відповідної токсодози

$Г_і = {Г·е^{- 0,85 ln(n_і)}}$ (10.4)
де $n_i$ приймає такі значення LD50/PD50; ID50/PD50; ED50/PD50;
Порогові токсодози для деяких ХНР наведені в таблиці.
Хімічнонебезпечна речовина PD50 мг·хв·л-1 n1,2,3
1 Акролеин 0,2
2 Аміак 15 27, 7, 3
3 Ацетонитрил 21,6
4 Ацетонциангідрин 1,9
5 Водень миш'яковистий 0,2
6 Водень фтористий 4
7 Водень хлористий 2
8 Водень бромистий 2,4
9 Водень ціаністий 0,2
10 Диметиламін 1,2
11 Метиламін 1,2
12 Метил бромистий 1,2
13 Метил хлористий 10,8
14 Метилакрилат 6
15 Метилмеркаптан 1,7
16 Нітрил акрилової кислоти 0,75
17 Окисли азоту 1,5
18 Окис етилену 2,2
19 Сірчистий ангідрид 1,8
20 Сірководень 16,1
21 Сірковуглець 45
22 Соляна кислота (концентрована) 2 27,7,3
23 Триметиламін 6
24 Формальдегід 0,6
25 Фосген 0,6
26 Фтор 0,2
27 Фосфор трьоххлористий 3
28 Фосфору хлорокис 0,06
29 Хлор 0,6
30 Хлорпікрин 0,02
31 Хлорциан 0,75
32 Етиленимін 4,8
33 Етиленсульфид 0,1
34 Етилмеркаптан 2,2


Література: - Методика прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах i транспорті, затв. наказом МНС № 73 від 27.03.2001; - РД 52.04.253-90 Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте.