Модели и методики оценки последствий взрывов на химически опасных объектах. Методика оценки последствий аварийных взрывов топлив. Лекция 13_ред_2015 (2). Лекция 13. Модели и методики оценки последствий взрывов на химически опасных объектах. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливновоздушных смесей назначение,

• Название: Лекция 13. Модели и методики оценки последствий взрывов на химически опасных объектах. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливновоздушных смесей назначение,
• Анкор: Модели и методики оценки последствий взрывов на химически опасных объектах. Методика оценки последствий аварийных взрывов топлив
• Дата: 17.01.2023
• Размер: 391.44 Kb.
• Имя файла: Лекция 13_ред_2015 (2).docx
• Тип: Лекция; #890345
• страница: 3 из 3

Оценка вероятности поражения людей при взрыве облака ТВС

Далее приводятся соотношения, которые могут быть использованы для расчета уровня вероятности поражения воздушной волной живых организмов (в том числе человека).

Вероятность длительной потери управляемости у людей (состояние нокдауна), попавших в зону действия ударной волны при взрыве облака ТВС, может быть оценена по величине пробит-функции:

(52)

Фактор опасности V₃ рассчитывается по соотношению:

(53)

Безразмерное давление и приведенный импульс задаются:

(54)

(55)

где m – масса тела живого организма, кг. Ранее в расчетах рекомендовалось принимать среднюю массу человека 80 кг, в соответствии с рекомендациями [11] – 70 кг. В последних редакциях документов [4,6] отсутствуют какие-либо рекомендации по средней массе человека.

Вероятность разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне определяется с использованием значения пробит-функции Pr₄ по табл. 10:
(56)

Вероятность отброса людей волной давления может оцениваться по величине пробит-функции Pr₅ по табл. 10:
(57)

(58)

При использовании пробит-функций в качестве зон 100% поражения принимаются зоны поражения. Где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 90%. В качестве зон безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 1%.

Соотношение (58) рекомендуется для определения летального исхода в результате взрыва ТВС.

Оценка радиусов зон поражения

Для определения радиусов зон поражения методикой ТВС [4] рекомендуется метод, состоящий в численном решении уравнения:
(59)
Для этого уравнение (59) приводим к виду:

f ( ) = ΔP( )•I( ) – I^*• ΔP( ) – P^*•I( ) + P^*• I^* – k=0 (60)
причем константы k, P*, I* зависят от характера зоны поражения и определяются из табл.11 в разделе Дополнительная справочная информация к лабораторной работе 3, а функции P(R) и I(R) находятся по соотношениям (24)–(30) соответственно в зависимости от режима взрывного превращения.

Подставив значения констант из таблицы 11 в уравнение (59) и задавшись интервалами значений расстояний, на которых определен корень данного уравнения одним из численных методов (например, методом половинного деления) находят корни данного уравнения на различных интервалах расстояний от источника взрыва. В качестве первого приближения используют интервалы значений, определённых с использованием подхода на основе тротилового эквивалента (см. формулы (7),(8),(10)-(13) и таблицу №4). Критерии повреждения отдельных категорий промышленного оборудования, расположенного на территории ОПО, в соответствии с рекомендациями [7] приведены таблице №12 в разделе Дополнительная справочная информация к лабораторной работе 3.
Поражение ударной волной человека

_{В соответствии с рекомендациями} [7] величина избыточного давления на фронте падающей ударной волны _{=5 кПа принимается безопасной для человека. Воздействие на человека ударной волной с избыточным давлением на фронте > 120 кПа рекомендуется принимать в качестве смертельного поражения. Для определения числа пострадавших рекомендуется принимать значение избыточного давления, превышающее 70 кПа.}

Условная вероятность травмирования и гибели людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени разрушения зданий от воздействия ударной волны определяется по таблице 6 [1,7].

Таблица 6

Зависимость условной вероятности поражения человека с разной степенью тяжести от степени разрушения здания

Тяжесть поражения	Степень разрушения
	Полное	Сильное	Среднее	Слабое
Смертельное	0,6	0,49	0,09	0
Тяжелые травмы	0,37	0,34	0,1	0
Легкие травмы	0,03	0,17	0,2	0,05

В соответствии с рекомендациями [6] величина индивидуального риска для i-го человека или риска разрушения i-го здания R_i(год^-1) определяется по формуле (61):
₍₆₁₎

где принимается равной величине потенциального риска в j-ой области территории, год^-1 (определяется методами количественной оценки риска) при расчете индивидуального риска, или принимается равной прогнозируемой частоте реализации в j-ой области территории нагрузок (давление, импульс), способных привести к разрушению i-го здания при расчете риска разрушения зданий;

принимается равной вероятности присутствия человека в j-ой области территории при расчете индивидуального риска, или принимается равной 1 в случае, если i-е здание располагается в j-ой области территории и нулю, в противном случае, при расчете риска разрушения зданий;

G – число областей, на которые условно можно разбить территорию объекта, при условии, что величина потенциального риска на всей площади каждой из таких областей можно считать одинаковой.

Вероятность присутствия людей в границах j-ой области определяется по следующей зависимости [12]:

<sub>(62)

где - число людей на j-ом объекте;

- число людей, рискующих на j-ом объекте;

- коэффициент присутствия людей на j-м объекте.

Предполагается, что реципиенты риска распределены по области равномерно.

Коэффициент присутствия – среднее относительное время нахождения людей в заданной области за рассматриваемый промежуток времени.

Число людей на объекте – число людей, одновременно одновременно находящихся в границах выделенной области. При наличии работы в несколько смен – принимается равным максимальному числу людей в смене.

Число рискующих – общее число человек во всех сменах (количество людей, находящихся в выделенной области, которые потенциально могли пострадать в результате аварии на опасном объекте).

Индивидуальный риск рекомендуется оценивать частотой поражения определённого человека (группы людей) в результате аварии в течение года.</sub>

В соответствии с рекомендациями [7] bиндивидуальный риск рекомендуется оценивать частотой поражения определённого человека (группы людей) в результате аварии в течение года. Величину индивидуального риска , год^-1, для i-го индивида рекомендуется определять по формуле:

(63)

где – вероятность присутствия i-го индивида в k-й области территории с учетом продолжительности действия поражающего фактора;

G – число областей, на которые условно можно разбить территорию, при условии, что величина потенциального риска на всей площади каждой из таких областей можно считать одинаковой.

– величина потенциального риска, год^-1, в определённой точке (х,у) на территории площадочного объекта и в зонах, граничащих с площадочным объектом, рекомендуется определять по формуле:

(64)

где I – число сценариев развития аварий;

– частота реализации в течение года i-го сценария развития аварии, год^-1;

– коэффициент уязвимости человека, находящегося в точке территории с коэффициентами (х,у) от j-го поражающего фактора, который может реализоваться в ходе i-го сценария аварии и зависящий от защитных свойств помещения, укрытия, в котором может находиться человек в момент аварии, и изменяющийся от 0 (человек неуязвим) до 1(человек не защищен из-за незначительных защитных свойств укрытия), или превышать 1 в случае гибели людей при обрушении зданий;

– количество поражающих факторов, которые могут действовать одновременно при реализации i-го сценария в точке с координатами (х,у);

– условная вероятность гибели незащищенного человека на открытом пространстве в точке территории с координатами (х,у) от j-го поражающего фактора при реализации i-го сценария аварии.

Вероятность рекомендуется определять исходя из доли времени нахождения рассматриваемого человека в определенной области территории.

Для производственного персонала долю времени, при которой реципиент подвергается опасности, можно оценить величиной 0,22 – для производственных объектов с постоянным пребыванием персонала (41 час в неделю) и 0,08 – для производственных объектов без постоянного пребывания персонала (менее 2 часов в смену).

Для прочих наиболее характерных мест пребывания людей долю времени, при которой реципиент подвергается опасности, можно оценить следующим образом:

для мест постоянного проживания – 1 (человек находится постоянно в данной точке);

для садовых участков – 0,17 (2 месяца в году);

гаражи – 0,0125 (0,3 часа в день);

для автомобильных и железных дорог – определяется с учетом длины сближения с опасным участком, средней скорости движения по дороге, количества совершаемых поездок.

Индивидуальный риск для людей, находящихся в зданиях, рекомендуется определять с учетом потенциального риска разрушения здания при взрыве согласно приложению №3 [6], таким образом, что коэффициент уязвимости при реализации сценариев со взрывом равен нулю, если здание не опадает в зону разрушений при взрыве, и равен единице, если попадает, при этом условная вероятность гибели людей в здании принимается в зависимости от степени разрушения зданий. Коэффициент уязвимости при реализации поражающих факторов, связанных с термическим и токсическим поражением, рекомендуется определять исходя из способности укрытия, при отсутствии сведений о защитных свойствах укрытия принимать коэффициент уязвимости равным единице.

В случае использования людьми, находящимися в зоне действия поражающих факторов средств индивидуальной защиты, при наличии сведений об их защитных свойствах, в точках территории коэффициент уязвимости допускается принимать равным минимальной из величин коэффициента уязвимости, определяемого для средства индивидуальной защиты, и коэффициента уязвимости, определяемого для укрытия.

В целях сравнения оценок риска с критериями допустимого индивидуального риска рекомендуется рассчитывать максимальное значение индивидуального риска для определенной группы лиц (рискующих).

Список литературы:

1. 
   Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы, оценка и предупреждение. – М.: Химия, 1991, 432 с.
   
2. 
   Мастрюков Б. С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: учебник для вузов. – М. : Издательский центр «Академия», 2003. – 336 с.
   
3. 
   Сафонов В.С., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. – М.: Изд-во Минприроды, 1996. – 207 с.
   
4. 
   Руководство по безопасности «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей». Серия 27. Выпуск 9/колл. авт. –– М.: ЗАО «Научно-технический центр исследования проблем промышленной безопасности», 2015. – 44 с.
   
5. 
   Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis. Second edition. – New York: American Institute of Chemical Engineers, 2000. – 800 с.
   
6. 
   Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывоопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Серия 09. Выпуск 37. – 2-е изд., доп. – М.:ЗАО НТЦ ПБ, 2014. – 126 с.
   
7. 
   Руководство по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах». Серия 27. Выпуск 8. – М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2015. – 56 с.
   
8. 
   Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Анализ риска и проблем безопасности. В 4-х частях // Ч. 2. Безопасность гражданского и оборонного комплексов и управление рисками: Научн. руковод. К. В. Фролов. – М. : МГФ «Знание», 2006. – 752 с.
   
9. 
   Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром» (СТО Газпром 1-2.3-351-2009). Москва, 2009 г, 373 с.
   
10. 
    Руководство по безопасности «Методика моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ». Серия 27. Выпуск 11. – М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2015. – 125 с.
    
11. 
    Декларирование пожарной безопасности и оценка пожарного риска: Сборник документов. Серия 19. Выпуск 2: В 4 ч. Ч.4. Нормативные правовые документы по оценке пожарного риска, методики и примеры / Колл.авт. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2011. – 322 с.
    
12. 
    А.А. Агапов, А.В. Дементиенко, А.Ф. Егоров. Методическое пособие по расчету последствий возможных аварий и оценке риска на опасных производственных объектах с использованием программного комплекса ТОКСИ+RISK. М.:ЗАО «НТЦ исследований проблем промышленной безопасности», 2013 г. – 326 с.