Прогнозирование, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на Туймазинском газоперерабатывающем заводе

За время существования огневого шара (9,6 сек.) люди получат ожоги различной степени тяжести (см. приложение А, табл. 3).

3.3.4 Расчет интенсивности теплового излучения при пожаре пролива

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, рассчитывают по формуле:

q = Ef · Fq · t, (3.13)

где Ef — среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м2;

Fq — угловой коэфф

ициент облученности;

t — коэффициент пропускания атмосферы.

Ef принимают на основе имеющихся экспериментальных данных. При отсутствии данных допускается Ef принимать равной 100 кВт/м2 для СУГ [24].

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

, (3.14)

где S — площадь пролива, м2.

Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле

, (3.15)

где т — удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м · с);

rв — плотность окружающего воздуха, кг/м3;

g— ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.

Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формуле:

,(3.16)

где

(3.17),

где А = (h2 + + 1) / 2S1, (3.17)

Sl= 2r/d, (3.18)

где r— расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта

, (3.19)

(3.20)

B = ( 1+S12 ) / ( 2S1 ), (3.21)

Определяют коэффициент пропускания атмосферы t по формуле:

t = exp[ -7,0 · 10 -4 ( r - 0,5 d)], (3.22)

Расчет: происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 л жидкостей, разливается на площади 0,1 м2 поверхности.

Определим площадь пролива:

При мгновенной разгерметизации емкости, в пожаре пролива участвует 3456 кг вещества, по таблице 3.1 плотность жидкой фазы пропана при температуре окружающего воздуха 20ºС равна 499 кг/м3. Объем жидкого пропана, участвующего в пожаре пролива равен

V = m/ρ = 3456/499 = 6,92 м 3= 6920 л

S = 6920·0,1 = 692 м2.

Определяем эффективный диаметр пролива d по формуле (3.14):

d = = = 28 м.

Находим высоту пламени по формуле (3.15), принимая

т = 0,1 кг / (м2 · с), g = 9,81 м/с2 и rв = 1,2 кг/м3:

=57 м.

Находим угловой коэффициент облученности Fq по формулам (3.16) – (3.21), принимая r = 50 м:

,

= 7,14,

4,84,

= 3,64.

=0,04,

=0,11,

Fg== 0,11.

Определяем коэффициент пропускания атмосферы по формуле (3.22):

t = exp [ - 7,0 · 10 -4 (50 - 0,5 ·14)] = 0,97.

Находим интенсивность теплового излучения q по формуле (3.13), принимая Еf= 100 кВт/м2

q = 100 · 0,11 · 0,97 = 10,6 кВт/м2.

В соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 разделяются различные степени поражения людей и материалов в зависимости от интенсивности теплового излучения от пожара. На расстоянии 50 м от геометрического центра разлива при воздействии теплового потока 10,6 кВт/м2 люди получат ожоги 1 и 2 степени тяжести.

3.4 Оценка индивидуального и социального риска

Индивидуальный риск - вероятность (частота) возникновения опасных факторов пожара и взрыва, возникающая при аварии в определенной точке пространства. Характеризует распределение риска.

Социальный риск - зависимость вероятности (частоты) возникновения событий, состоящих в поражении определенного числа людей, подвергшихся поражающим воздействиям пожара и взрыва, от числа этих людей. Характеризует масштаб пожаровзрывоопасности. Социальный риск оценивается по поражению не менее десяти человек.

3.4.1 Оценка индивидуального риска

Вероятность реализации различных сценариев аварии рассчитывают по формуле:

Q (Ai) = Qав Q (Ai)ст, (3.23)

где Q (Ai)ст — статистическая вероятность развития аварии по i-й ветви логической схемы.

Для СУГ, Q (Ai)ст определяют по таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Статистические вероятности различных сценариев развития аварии с выбросом СУГ

Условная вероятность поражения человека избыточным давлением, развиваемым при сгорании газопаровоздушных смесей, на расстоянии r от эпицентра рассчитывают следующим образом:

- вычисляются избыточное давление Dp и импульс i;

- исходя из значений Dp и i, вычисляют значение «пробит» — функции Рr по формуле

Pr = 5 - 0,26 ln (V), (3.24)

, (3.25)

где Dp — избыточное давление, Па; i — импульс волны давления. Па·с.

V = (17500/ 53000)8,4 + (290/ 423)9,3 = 0,029,

PrС.Д.= 5 – 0,26 ln 0,029 = 5,92.

В зависимости от «пробит»-функции определяется условная вероятность поражения избыточным давлением (см. приложение А, табл. 4):

QпС.Д. = 82

Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется следующим образом:

Pr ПП.=-14,9+2,56ln(t·q1,33), (3.26)

где t –эффективное время экспозиции, с;

q – интенсивность теплового излучения, кВт/м2.

Эффективное время экспозиции для пожаров проливов ГЖ и СУГ определяется по формуле:

t = tо + x/v, (3.27)

где tо – характерное время обнаружения пожара, с (допускается принимать t=5 с);

х – расстояние от места расположения человека до зоны (интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м2), м;

 Скачать реферат