Пример 1. Расчет параметров процесса распространения ОВ из ППОО с ОХВ при залповом выбросе в условиях "глубокое море"

Этап: Планирование и организация оценки опасности ППОО

Оценка опасности проводится с целью установления зон действия поражающих факторов, в границах которых возможно возникновение ЧС в акватории с размещением ППОО. Рассмотренный пример показывает работу математического аппарата для условий "глубокое море" и не привязан к конкретному объекту.

В качестве источника заражения рассматривается гипотетический затопленный объект в виде бочки с ипритом.

Этап: Идентификация опасностей ППОО

Вид ОВ согласно приложению N 1 приказа МЧС России от 27 февраля 2003 г. N 98 - высокотоксичное вещество, загрязняющее вещество. Согласно Реестру ППОО вид опасности - химическая.

Затопленный объект представляет из себя сферическую емкость, в которой содержится 100 кг иприта. Глубина залегания ППОО - 650 м.

Разделение объекта на составные части не требуется.

В качестве наиболее опасного сценария рассмотрим залповый выброс ОВ ППОО при условии полного разрушения его ЗО, распространение ОВ по акватории размещения ППОО.

Этап: Оценка опасности ППОО

В качестве объекта воздействия определяем акваторию размещения ППОО и акваторию моря вокруг ППОО, в границах которой происходит распространение ОХВ. Акватория Карского моря является Западно-Сибирским рыбопромысловым бассейном и наступление опасного сценария может повлечь за собой ущерб рыбопромысловой отрасли. В настоящий момент не известны границы зон нефтегазодобычи, на которые может оказать влияние реализация опасного сценария на ППОО.

Критерием опасности ППОО будем считать возможность создания в акватории размещения ППОО ситуации, когда концентрация ОВ будет превышать значение его ПДК в морской воде в 100 и в 5 раз, а зоны акваторий с такими значениями концентраций ОВ пересекаются с зонами хозяйственной деятельности человека в рассматриваемой акватории.

Значение ПДК согласно ГН 2.1.5.2561-09 для 2,2"-дихлордитиосульфида (иприта) и ипритно-люизитной смеси в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования районов размещения объектов хранения и уничтожения химического оружия составляет 2 x 10^-7 кг/м³.

Распространение иприта будет происходить в акватории по модели диффузионного переноса, влияние течений не учитывается.

Для оценки площади поверхности раздела сред (S_пi в законе А. Фика), через которую осуществляется диффузионный массоперенос, оценим общий объем иприта в захоронении из массы (100 кг) и плотности иприта, равной 1280 кг/м³.

V = m / p = 100 / 1280 = 0,08 м³.

Затем рассчитаем радиус сферы, в которой размещен иприт:

.

Далее найдем площадь поверхности сферы: .

Для проведения оценки опасности анализируемого ППОО занесем исходные данные для расчетов в таблицу 1.

Для выбора модели распространения иприта рассчитаем коэффициент H_h.

.

Получаем H_h < 1, поэтому применяем алгоритм расчета распространения опасных веществ для условия "глубокое море".

По формуле (2) подраздела 8.1 Методических рекомендаций определяем радиус полусферы R_к, внутри которой за время t_к сформировалась равновесная концентрация иприта, равная ПДК.

.

Таблица 1. Исходные данные для расчета

Аналогично определяем расстояния от ППОО, на которых формируются значения концентраций иприта в размере 5 и 50 ПДК. Результат расчета помещен в таблицу 2.

Площадь акватории, загрязненной ипритом, согласно выражению (5) подраздела 8.1 Методических рекомендаций, составит:

Время установления равновесного состояния по концентрации иприта в объеме воды, ограниченном полусферой с радиусом R_к, в условиях "глубокое море" определяем по выражению (3) подраздела 8.1 Методических рекомендаций:

Таблица 2. Результаты расчета параметров зон заражения с превышением ПДК иприта при залповом выбросе

Для наглядности нанесем результаты расчетов на схему, изображенную на рисунке 1.

Рисунок 1. Изображение расчетных зон распространения иприта

На рисунке 1 представлены зоны заражения ипритом акватории в районе захоронения ППОО. Для 50-кратного превышения ПДК (красный) - 266,8 м, для 5-ти кратного превышения ПДК (фиолетовый) - 362 м и в момент достижения концентрации значений ПДК в воде (зеленый) - 266,8 м.

Этап: Установление опасности ППОО

Оценка масштабов ЧС:

Согласно таблице 2-1 Методических рекомендаций, аварии с боевыми отравляющими веществами являются чрезвычайной ситуацией.

Из представленных в таблице 2 расчетов гипотетического залпового выброса 100 кг иприта на глубине 650 м понятно, что зоной ЧС можно считать акваторию с превышением ПДК в 50 и в 5 раз с радиусом 362 и 266,8 метра, соответственно. Однако зоны с таким превышением ПДК не достигнут поверхности моря. На поверхности моря значения концентраций опасных веществ не превысят ПДК, что не будет представлять опасности воздействия на какие-либо объекты, которые могут появиться в акватории. Масштаб ЧС определить невозможно.