Массу во взрывоопасных пределах, способную участвовать во взрыве, согласно РД-03-26–2007, определяют путем интегрирования концентрации
по пространству, ограниченному поверхностями УВКПВ и УНКПВ по формуле:

       .                         (1)

Для оценки последствий взрывных превращений необходимо учитывать не только его тип (горение/детонация) и массу топлива во взрывоопасных пределах, но и расстояние дрейфа, на котором в облаке могут сохраняться взрывоопасные концентрации. Общие схемы дрейфа облаков ТВС и параметры зон существования различных поражающих факторов приведены на рисунке 1.

На рисунке 1 отображены выброс, образование пролива стабильных жидкостей (нефть, бензин, керосин, дизельное топливо), при испарении которых образуется только вторичное облако.

При расчетах зон поражения предполагают, что максимальные значения дальности дрейфа взрывоопасного облака (расстояние L, приведенное
на рисунке 1) составляет расстояние, на котором облако рассеивается до концентрации, равной половине НКПВ. Такой критерий был принят, т. к. в облаке сильная неоднородность концентрации и поэтому при средней концентрации в облаке менее НКПВ в отдельных местах могут существовать области с концентрацией выше НКПВ, т. е. концентрации при которой возможно воспламенение. Кроме этого, принятый критерий позволяет учесть и такой эффект как перемещение пламени в область с изначально более низкой концентрацией топлива как за счет расширения продуктов сгорания, так и за счет переноса в поле ветра уже горящих объемов.

Рисунок 1. Схема распространения вторичного облака ТВС при аварийном выбросе и испарении из пролива стабильных жидкостей (нефть, бензин, керосин и др. нефтепродукты)

1 – источник выброса опасного вещества;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2 – источник инициирования ТВС;

L – максимальная дальность дрейфа облака ТВС в направлении ветра;

l – размер пролива в направлении ветра;

L' – расстояние, на котором достигается максимальная ширина облака;

r – полуширина облака ТВС;

R – граница зоны избыточного давления при взрыве ТВС;

RL2 – максимальный размер зоны поражения при взрыве с учетом дрейфа облака ТВС (от источника выброса)


Кроме того, предполагают, что инициирование взрывного превращения происходит в точке на оси выброса на расстоянии L/2 от места выброса.

В результате максимальный размер зоны поражения при взрыве с учетом дрейфа облака ТВС RL1 (RL2), радиус зоны избыточного давления при взрыве R
и максимальные размеры дрейфа L, r, L' связаны следующими соотношениями:

  RL1= R'+L/2,                                        (2)

  RL2= R'+L/2+ l,                                        (3)

где R'= max{R; (r2+(L'–L/2)2)1/2; L/2}.

Волны давления

Для расчета параметров волн давления (давление P и импульс I), образующихся при сгорании/взрыве облаков ТВС, используют формулы согласно РД 03-409–01.

Расчетный режим энерговыделения (детонация/дефлаграция), скорость горения Vг выбирают согласно РД 03-409–01. Масса топлива, участвующая
в энерговыделении Е, равно как и содержание аэрозолей в облаке у, определяют согласно РД-03-26–2007.


Струйное горение

Последствия сценария со струйным горением паров (капель) нефти (нефтепродуктов) определяют в соответствии с «Методикой определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах».


Критерии поражения, разрушения

Для расчета зон поражения людей и разрушения зданий, сооружений
по вычисленным параметрам поражающих факторов, используют критерии, основанные на пробит-функции и расчетных значениях основных параметров поражающих факторов. В случае отсутствия необходимых исходных данных возможно использование критериев, учитывающих только величину поражающих факторов.

Для расчета вероятности поражения термическим излучением используют пробит-функцию в соответствии с «Методикой определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах», значение которой определяют следующим образом.

Для поражения человека тепловым излучением величину пробит-функции описывают следующими выражениями:

,                                        (4)

Величина эффективного времени экспозиции t вычисляют по формулам:

для огненного шара:

;                                        (5)

для пожара пролива или для факела:

,                                                (6)

где m – масса горючего вещества, участвующего в образовании огненного шара, кг;

t0 – характерное время, за которое человек обнаруживает пожар
и принимает решение о своих дальнейших действиях, с (принимают равным 5 с);

хб – расстояние от места расположения человека до безопасной зоны (зона, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м2), м;

uср – средняя скорость движения человека к безопасной зоне,
м/с (принимают равной 5 м/с).

Связь вероятности поражения с пробит-функцией принимают согласно  РД 03-409–01, таблице № 2.

Таблица № 2

Связь вероятности поражения с пробит-функцией

P, %

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

2,67

2,95

3,12

3,25

3,38

3,45

3,52

3,59

3,66

10

3,72

3,77

3,82

3,86

3,92

3,96

4,01

4,05

4,08

4,12

20

4,16

4,19

4,23

4,26

4,29

4,33

4,36

4,39

4,42

4,45

30

4,48

4,50

4,53

4,56

4,59

4,61

4,64

4,67

4,69

4,72

40

4,75

4,77

4,80

4,82

4,85

4,87

4,90

4,92

4,95

4,97

50

5,00

5,03

5,05

5,08

5,10

5,13

5,15

5,18

5,20

5,23

60

5,25

5,28

5,31

5,33

5,36

5,39

5,41

5,44

5,47

5,50

70

5,52

5,55

5,58

5,61

5,64

5,67

5,71

5,74

5,77

5,81

80

5,84

5,88

5,92

5,95

5,99

6,04

6,08

6,13

6,18

6,23

90

6,28

6,34

6,41

6,48

6,55

6,64

6,75

6,88

7,05

7,33

99

7,33

7,37

7,41

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09


Размеры зон поражения тепловым излучением могут быть определены также по уровню интенсивности теплового излучения. Детерминированные критерии поражения людей и сооружений приведены в таблице № 3.

Таблица № 3

Предельно-допустимая интенсивность теплового излучения

Степень поражения

Интенсивность теплового излучения, кВт/м2

Без негативных последствий в течение длительного времени

1,4

Безопасно для человека в брезентовой одежде

4,2

Непереносимая боль через 20–30 с.

Ожог первой степени через 15–20 с.

Ожог второй степени через 30–40 с.

Воспламенение хлопка–волокна через 15 мин

7,0

Непереносимая боль через 3–5 с.

Ожог первой степени через 6–8 с.

Ожог второй степени через 12–16 с

10,5

Воспламенение древесины (влажность 12 %) с шероховатой поверхностью  при длительности облучения 15 мин

12,9

Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры

17,0


При расчете вероятности поражения тепловым излучением необходимо учитывать возможность укрытия (например, в здании или за ним), определяемую коэффициентом уязвимости.

Для расчета условной вероятности разрушения объектов
и  поражения людей ударными волнами используют пробит-функцию
в соответствии с РД 03-409–01, значение которой определяют следующим образом:

вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, может оцениваться
по соотношению:

,                                        (7)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25