Смекни!
smekni.com

Обеспечение безопасности прогнозирование и разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации (стр. 11 из 28)

h – высота завала;

L – дальность разлета обломков (при авариях со взрывом L=0,5H);

Азав, Взав – длина и ширина завала.

Рисунок 2.2 – Расчетная схема образования завала при различных давлениях


Размеры завалов при взрыве в здании определяются по формулам

Азав= А+2L; Взав=В+2L (2.31)

Вне здания: Азав= А+L; Взав=В+L (2.32)

Приравняв правые части формул (2.22) и (2.23), найдем высоту завала

, (2.33)

Из приложения Б видно, что полному разрушению подвергнутся здание компрессорной станции (А=85 м, В=65 м, Н=10 м, Азав=95 м, Взав=75 м) и установка подготовки газа (А=4 м, В=5 м, Н=4 м, по формулам 3.17: Азав=6 м, Взав=7 м). Таким образом, подставив значения получим высоту и объем завала, образовавшегося при полном разрушении строения

;

;

;

;

;

.

Объем завала зданий, получивших сильную степень разрушения, принимают равным половине от объема завала полностью разрушенного здания. В зоне сильных разрушений находятся установка охлаждения газа (А=45м, В=20 м, Н=4 м, Азав=47 м, Взав=22 м), здание ремонтного управления (А=30 м, В=10 м, Н=3 м, Азав=33 м, Взав=13 м) и установка очистки газа (А=38 м, В=15 м, Н=4 м, Азав=40 м, Взав=17 м).

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Общие потери людей на объекте будут суммироваться из чисел пострадавших в зданиях и вне зданий

Nоб = Nоб.зд + Nоб.откр., (2.34)

где Nоб.зд – пострадавшие, находившиеся в зданиях (17 человек);

Nоб.откр – пострадавшие, находившиеся вблизи здания (0 человек).

Следовательно,

Nоб = 17+0=17 чел.

Безвозвратные потери людей под завалами составят

Nб = 0,6∙Nоб (2.35)

Nб = 0,6×17=10 чел.,

а санитарные потери в завалах

Nс = Nоб – Nб (2.36)

Nс = 17 – 10=7 чел.

Таким образом, общее число пострадавших при ЧС на компрессорной станции будет определяться как сумма пострадавших от избыточного давления ударной волны взрыва и пострадавших, находящихся под завалами:

Nсан=7+5=12; Nбезвозвр=10+0=10.

Общее число пострадавших при ЧС на компрессорной станции составит– 22 человека.


2.11 Расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «огненного шара»

Облако газовоздушной смеси, переобогащенное топливом, и не способное поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки, образуя огневой шар. Такие шары, вызванные горением углеводородов, светятся и излучают тепло, что может причинить смертельные ожоги и вызвать возгорание горючих веществ. Огневой шар как поражающий фактор оценивается следующими параметрами:

- максимальный размер;

- время существования;

- плотность теплового потока.

Данные для расчета.

По сценарию С3 с максимально негативным воздействием на окружающую среду, перед образованием «огненного шара», 902,5 кг. газа участвует в образовании избыточного давления, т.о. масса газа в «огненном шаре» составит 2292,5 кг. Плотность газа 0,71 кг/м3. Расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара» 60м.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м2, проводят по формуле:

q = Ef · Fq · t, (2.37)

где Ef — cреднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;

Fq — угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равным 450 кВт/м2 [17].

Fq рассчитывают по формуле:

, (2.38)

где Н— высота центра «огненного шара», м;

Ds — эффективный диаметр «огненного шара», м;

r — расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» Ds рассчитывают по формуле:

Ds =5,33∙ m 0,327, (2.39)

где т — масса горючего вещества, кг.

H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной Ds/2.

Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывают по формуле:

ts = 0,92 m 0,303 (2.40)

Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле:

t = ехр [-7,0 · 10-4 (

- Ds / 2)], (2.41)

Доза теплового излучения Q, Дж/м2,рассчитывается по формуле:

Q = q · ts, (2.42)


Расчет.

По формуле (2.39) определяем эффективный диаметр «огненного шара» Ds:

Ds = 5,33 · 2292,50,327 = 66,9 м.

По формуле (2.38), принимая H = Ds /2 = 33,5 м, находим угловой коэффициент облученности Fq:

По формуле (2.41) находим коэффициент пропускания атмосферы t:

t = ехр [-7,0 · 10-4 · (

)] = 0,97.

По формуле (2.37), принимая Ef = 200 кВт/м2, находим интенсивность теплового излучения q:

q = 450 · 0,1· 0,97 = 45,3 кВт/м2.

По формуле (2.40) определяем время существования «огненного шара» ts:

ts = 0,92 · 2292,50,303 = 9,5 с.

Доза теплового излучения Q определяем по формуле (2.42):

Q = 45300·9,5 = 0,43 МДж/м2.

Зависимость величины теплового излучения огневого шара от расстояния до его центра представлена в таблице 2.7 и на рисунке 2.3.


Таблица 2.7 – Зависимость величины теплового потока от расстояния до его центра

Расстояние до центра огневого шара Тепловой поток, q, кВт/м2 Доза теплового излучения, 105 Дж/м2
1 2 3
40 70,2 6,7
60 45,3 4,4
80 28,6 2,8
100 18,4 1,8
120 12,2 1,2
140 8,4 0,8
160 5,9 0,6
180 4,3 0,4
200 3,2 0,3
220 2,4 0,2
240 1,9 0,2
260 1,5 0,1
280 1,2 0,1

Площадь пожара на промплощдке КС составила 2352 м2.

За время существования огневого шара (9,5 сек.), допустим, что 3 человека получат ожоги различной степени тяжести. На таблице 2.8 представлена численность и степень ожогов пострадавшего населения.

Таблица 2.8 – Предельно допустимая доза теплового излучения при воздействии «огненного шара» на человека

Расстояние до центра огневого шара, м Доза теплового излучения, Дж/м2 Степень ожога Численность пострадавшего населения
до 75 3,2×105 III 1
От 75 до 90 2,2×105 II 1
От 90 до 115 1,2×105 I 1

Т.о. 1 человек, находящийся в радиусе до 75 метров от газопровода получит ожоги III степени,1 человек в радиусе от 75 до 90 метров II степень и 1 человек в радиусе от 90 до 115 метров I степень. Всего пострадает 3 человека.

Учитывая масштаб и расстояние, на котором расположен газопровод, необходимо произвести оценку риска для населения находящиеся на промплощадке компрессорной станции.

2.12 Метод оценки индивидуального риска для аварии в помещении

Уровень обеспечения безопасности людей при пожарах отвечает требуемому, если:

, (2.43)

где

— нормируемый индивидуальный риск,
= 10-6 год-1;

Qв — расчетный индивидуальный риск.

Расчетный индивидуальный риск Qв в каждом здании (помещении) рассчитывают по формуле

Qв= Qп Pпp (1 - Рэ) (1 - Pп.з), (2.44)

где Qп — вероятность пожара в здании в год (Qп=10-4 – по статистическим данным);

Рпр — вероятность присутствия людей в здании;

Рэ — вероятность эвакуации людей;

Рп.з — вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты.

Вероятность эвакуации Рэ рассчитывают по формуле