Э.7. Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется следующим образом:
а) рассчитываются Рr по формуле
(Э.24)
где t - эффективное время экспозиции, с;
q - интенсивность теплового излучения, кВт/м2.
t определяют:
1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
(Э.25)
где to - 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;
v - скорость движения человека, м/с (допускается принимать v = 5 м/с);
2) для воздействия «огненного шара» - в соответствии с приложением Д;
б) с помощью таблицы Э.2 определяют условную вероятность поражения человека тепловым излучением.
Э.8. Индивидуальный риск R, год-1, определяют по формуле
(Э.26)
где - условная вероятность поражения человека при реализации i-й ветви логической схемы;
Q(Ai) - вероятность реализации в течение года i-й ветви логической схемы, год-1;
п - число ветвей логической схемы.
Пример - Расчет индивидуального риска при выбросе пропана из шарового резервуара.
Данные для расчета.
Резервуар расположен на территории резсрвуарного парка склада сжиженных газов и имеет объем 600 м3-Температура 20 °С. Плотность сжиженного пропана 530 кг/м3. Степень заполнения резервуара 80 % (по объему). Удельная теплота сгорания пропана 4,6·107 Дж/кг. Расстояние от резервуара до человека, для которого определяют индивидуальный риск, составляет 500 м. Анализ статистики аварий показал, что вероятность выброса пропана из резервуара составляет 1 10-3 год-1.
Расчет.
Выполним оценку вероятности развития аварии по таблице Э.1 и формуле (Э.21). Вероятность сгорания паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волны избыточного давления (А9)
Вероятность образования «огненного шара» (А3):
Вероятность воспламенения пролива (А5):
Вероятности развития аварии в остальных случаях принимают равными 0.
Определяем значения поражающих факторов с помощью методов, приведенных в приложениях В, Д, Е.
Согласно расчетам, выполненным в контрольных примерах приложений Д, Е, избыточное давление ??p и импульс i волны давления, интенсивность теплового излучения от «огненного шара» qо.ш и время его существования ts на расстоянии 500 м составляют
??p = 16,2 кПа, i = 1000 Па·с; qо.ш = 12,9 кВт/м2, ts = 40 с.
В соответствии с приложением В значение интенсивности теплового излучения от пожара пролива пропана на расстоянии 500 м составляет
qп = 0,7 кВт/м2.
Для приведенных значений поражающих факторов по формулам (Э.22) и (Э.24) определяем значения «пробит» - функции Рr, которые соответственно составляют
Для указанных значений «пробит» - функции по таблице Э.2 условная вероятность поражения человека поражающими факторами равна:
По формуле (Э.26) определяем индивидуальный риск:
ПРИЛОЖЕНИЕ Ю
(рекомендуемое)
МЕТОД ОЦЕНКИ СОЦИАЛЬНОГО РИСКА ДЛЯ НАРУЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК.
Ю.1. Настоящий метод применим для расчета социального риска (далее - риска) на наружных технологических установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, и интенсивность теплового излучения.
Ю.2. Оценку риска проводят на основе построения логической схемы, в которой учитываются различные инициирующие события и возможные варианты их развития. Пример построения логической схемы приведен в разделе Э.2.
Ю.3. Рассчитывают вероятности Q(Ai) реализации каждой из рассматриваемых ветвей логической схемы. Для этого используют соотношения (Э.1) - (Э.10), приведенные в разделах Э.3 и Э.4 приложения Э.
Ю.4. Если статистические данные, необходимые для расчета вероятностных параметров, входящих в формулы (Э.1) - (Э.10), отсутствуют, то вероятность реализации различных сценариев аварии определяют в соответствии с Э.4.9.
Ю.5. Для каждой ветви логической схемы проводят расчеты значений поражающих факторов (интенсивность теплового излучения, длительность его воздействия, избыточное давление и импульс волны давления) с помощью методов, приведенных в приложениях В, Д, Е. Вычисления проводят для заданных расстояний от места инициирования аварии. Количество вещества, принимающего участие в создании поражающих факторов, оценивают в соответствии с расчетным вариантом аварии.
Ю.6. Определяют условные вероятности поражения человека на различных расстояниях r от наружной установки при реализации i-й ветви логической схемы. Определения проводят в соответствии с разделами Э.6 и Э.7. Строят графические зависимости = f(r).
Ю.7. На генеральном плане предприятия вокруг наружной установки строят зоны поражения, и для каждой из этих зон определяют:
- средние (по зоне) условные вероятности , поражения человека (j - номер зоны);
- среднее число nj людей, постоянно находящихся в j-й зоне.
Ю.8. Вычисляют ожидаемое число Ni погибших людей при реализации i-й ветви логической схемы по формуле
(Ю.1)
где k - число рассматриваемых зон поражения, выбираемое исходя из того, что вне k-й зоны все значения а в k-й зоне хотя бы одно из значений
Ю.9. Социальный риск S рассчитывают по формуле
(Ю.2)
где l - число ветвей логической схемы, для которых (No - ожидаемое число погибших людей, для которого оценивается социальный риск. Допускается принимать No = 10).
Если для всех ветвей логической схемы выполняется условие Ni < No, то рассматривают попарные сочетания ветвей логической схемы (реализация в течение года двух ветвей логической схемы), для которых выполняется условие:
(Ю.3)
При этом Sr рассчитывают по формуле
(Ю.4)
где - вероятности реализации ветвей i1 и i2 дерева событий соответственно.
В формуле (Ю.4) суммирование проводят по всем парам ветвей логической схемы, для которых выполняется условие (Ю.3).
Если ни для одной пары ветвей логической схемы условие (Ю.3) не выполняется, то Sr принимают равным 0.
Пример - Расчет социального риска при выбросе пропана из шарового резервуара.
Данные для расчета.
Резервуар расположен на территории резервуарного парка склада сжиженных газов и имеет объем 600 м3 (рисунок Ю.1). Температура 20 °С. Плотность сжиженного пропана 530 кг/м3. Степень заполнения резервуара 80 % (по объему). Удельная теплота сгорания пропана 4,6 107 Дж/кг. Численность персонала, обслуживающего склад, - 15 чел. Режим работы - трехсменный. С одной стороны склада от его внешней границы расположена территория садово-дачных участков с плотностью заселения 200 чел/км2. Далее находится жилая зона с плотностью заселения 2000 чел/км2 (рисунок Ю.1). Анализ статистики аварий показал, что вероятность выброса пропана из резервуара составляет 1 10-3 год-1.
Расчет.
Согласно расчетам, выполненным в контрольном примере приложения Э, вероятности сгорания паро-воздушной смеси с образованием волны давления, образования «огненного шара» и воспламенения пролива соответственно составляют
Вероятности развития аварии по остальным вариантам принимают равными 0.
В соответствии с приложениями В, Д, Е рассчитываем значения поражающих факторов, соответствующих рассматриваемым вариантам логической схемы, и значения условных вероятностей поражения человека (согласно приложению Э) на различных расстояниях от аварийного резервуара.
Выбираем расстояния от 100 до 1000 м через каждые 100 м.
Вычисленные значения наносим на график (рисунок Ю.2).
Производим разделение территории на зоны поражения.
Целесообразно провести разделение на три зоны - А, Б, В, а именно:
- зона А - территория склада (количество человек, постоянно пребывающих в зоне А, - пА = 15/3 = 5 человек);
- зона Б - территория, занимаемая садово-дачными участками [количество человек, постоянно пребывающих в зоне Б, - nБ= ??Б S, (??Б - плотность заселения, S - площадь, занимаемая садово-дачными участками)];
- зона В - территория, занимаемая жилой зоной [количество человек, постоянно пребывающих в зоне В, - nВ = ??В S, (??В - плотность заселения, S - площадь жилой зоны, nБ, nВ - приведены в таблице Ю.1)].
Рисунок Ю.1.
Схема территории склада и прилегающей к нему местности.
Таблица Ю.1
Результаты вычислений, необходимые для определения социального риска.
|
Зона |
Расстояние от резервуара, м |
Число человек в зоне |
Условные вероятности поражения человека (средние по зонам) |
Ожидаемое число погибших человек |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
I |
300 |
5 |
92 |
97 |
0 |
5 |
5 |
0 |
|
Б |
II |
400 |
22 |
81 |
83 |
0 |
18 |
18 |
0 |
|
|
III |
500 |
28 |
51 |
19 |
0 |
14 |
5 |
0 |
|
|
IV |
600 |
34 |
28 |
1 |
0 |
10 |
0 |
0 |
|
|
V |
700 |
40 |
14 |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
|
В |
VI |
800 |
480 |
7 |
0 |
0 |
34 |
0 |
0 |
|
|
VII |
900 |
534 |
3 |
0 |
0 |
16 |
0 |
о i |
|
|
VIII |
1000 |
596 |
2 |
0 |
0 |
12 |
0 |
0 |
Для большей точности расчета разделяем территорию зон Б и В на подзоны (с II по VIII), следующие одна за другой через каждые 100 м (рисунок Ю.2), и определяем число людей nБ, nВ, постоянно пребывающих в этих подзонах (таблица Ю.1).
С помощью графика (рисунок Ю.2) и формулы (Ю.1) определяем средние по подзонам I - VIII условные вероятности поражения человека ()и ожидаемое число погибших людей Ni при реализации соответствующих вариантов логической схемы (для подзоны I определение проводят по внешней границе зоны). Результаты определения приведены в таблице Ю.1.
На основании полученных результатов и с помощью формулы (Ю.2) определяем социальный риск
1 - пожар пролива; 2 - «огненный шар»; 3 - сгорание с развитием избыточного давления; 4 - пороговое значение = 1·10-2 год-1.
Рисунок Ю.2.
Зависимость условной вероятности поражения человека на различных расстояниях от резервуара.
ПРИЛОЖЕНИЕ Я
БИБЛИОГРАФИЯ.
[1] СНиП 2.01.02-85 Противопожарные нормы.
[2] СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий.
[3] СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование.
[4] СНиП 2.04.09-84 Пожарная автоматика зданий и сооружений.
[5] СНиП 2.11.03-93 Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы.
[6] НПБ 21-94 Системы аэрозольного тушения пожаров. Временные нормы и правила проектирования и эксплуатации.
___________________________________________________________________________
Ключевые слова: технологический процесс, пожарная безопасность, уровень пожарной опасности, объект, пороговое количество веществ, авария
