Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле
(49)
где F площадь пролива, м2.
Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле
, (50)
где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг×м-2×с-1; рВ - плотность окружающего воздуха, кг×м-3; g = 9,81 м×с-2 - ускорение свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формулам:
(51)
где Fv , Fн - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
; (52)
;(53)
А=(h2+S2+1)/(2×S); (54)
B=(1+S2)/(2× S); (55)
S=2r/d; (56)
h=2H/d, (57)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле
t=ехр [-7,0×10-4×(r-0,5d)]. (58)
58. Интенсивность теплового излучения q, кВт×м-2, для “огненного шара” вычисляют по формуле (48).
Величину Еf определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Еf равным 450 кВт×м-2.
Значение Fq вычисляют по формуле
(59)
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 определяют по формуле
Ds=5,33m0,327, (60)
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной Ds/2.
Время существования “огненного шара” ts , с, определяют по формуле
ts=0,92m0,303. (61)
Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле
. (62)
7. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА
59. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
60. Величину индивидуального риска RB при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
(63)
где QBi годовая частота возникновения i-й аварии с горением газо-, паро-или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год; QBПi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной аварии i-го типа; п- количество типов рассматриваемых аварий.
Значения QBi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке. В формуле (63) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина QB для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение QBП вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп. 37-43.
61. Величину индивидуального риска Rп при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в табл.7 для категории Вн, рассчитывают по формуле
, (64)
где Qfi – годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год; Qfпi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-го типа; n- количество типов рассматриваемых аварий.
Значение Qfi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.
В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Qf для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Qfп вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пунктами 37-43.
62. Условную вероятность QBПi поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:
- вычисляют избыточное давление DР и импульс i по методам, описанным в разделе 6 (методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров или метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей);
- исходя из значений DР и i, вычисляют величину “пробит” - функции Рr по формуле
Рr= 5 - 0,26ln(V), (65)
где (66)
где DР- избыточное давление, Па; i- импульс волны давления, Па×с;
- с помощью табл. 9 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении Рr = 2,95 значение Qвп=2%=0,02, а при Рr=8,09 значение Qвп=99,9%=0,999.
63. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Qfпi определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину Рr по формуле
Рr =-14,9+2,56ln(t×q1,33), (67)
где t- эффективное время экспозиции, с; q - интенсивность теплового излучения, кВт×м-2, определяемая в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6).
Величину t находят:
1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
t=t0+х/u, (68)
где t0 - характерное время обнаружения пожара, с, (допускается принимать t=5 с); х - расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт×м-2, м; u - скорость движения человека, м×с-1 (допускается принимать u = 5 м×с-1);
2) для воздействия “огненного шара” - в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6);
б) с помощью табл. 9 определяют условную вероятность Qпi поражения человека тепловым излучением.
64. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и “огненный шар”, в формуле (64) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
Таблица 9
Значения условной вероятности поражения человека
в зависимости от величины Pr
|
Условная вероятность поражения % |
Величина Pr |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 |
- 3,72 4,16 4,48 4,75 5,00 5,25 5,52 5,84 6,28 |
2,67 3,77 4,19 4,50 4,77 5,03 5,28 5,55 5,88 6,34 |
2,95 3,82 4,23 4,53 4,80 5,05 5,31 5,58 5,92 6,41 |
3,12 3,90 4,26 4,56 4,82 5,08 5,33 5,61 5,95 6,48 |
3,25 3,92 4,29 4,59 4,85 5,10 5,36 5,64 5,99 6,55 |
3,36 3,96 4,33 4,61 4,87 5,13 5,39 5,67 6,04 6,64 |
3,45 4,01 4,36 4,64 4,90 5,15 5,41 5,71 6,08 6,75 |
3,52 4,05 4,39 4,67 4,92 5,18 5,44 5,74 6,13 6,88 |
3,59 4,08 4,42 4,69 4,95 5,20 5,47 5,77 6,18 7,05 |
3,66 4,12 4,45 4,72 4,97 5,23 5,50 5,81 6,23 7,33 |
|
- |
0,00 |
0,10 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,90 |
|
99 |
7,33 |
7,37 |
7,41 |
7,46 |
7,51 |
7,58 |
7,65 |
7,75 |
7,88 |
8,09 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ
Материалы настоящего приложения применяются для случая 100т/(rг,пVсв) < 0,5 Снкпр, где Снкпр — нижний концентрационный предел распространения пламени газа или пара, % (об.), и для помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более 5.
1. Коэффициент Z участия горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве при заданном уровне значимости Q (С > ) рассчитывается по формулам:
при Хнкпр£ L и Yнкпр£ S
Z = ХнкпрYнкпрZнкпр, (1)
при Хнкпр > L и Yнкпр > S
Z = F Zнкпр, (2)
где С0— предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный:
при отсутствии подвижности воздушной среды для горючих газов
С0 = 3,77×103, (3)
при подвижности воздушной среды для горючих газов
С0 = 3×102, (4)
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей
(5)
при подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей
(6)
т — масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в соответствии с разд. 3, кг;
d — допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне значимости Q (С > ), приведенные в таблице П1;
Хнкпр, Yнкпр, Zнкпр¾ расстояния по осям X, Y и Z от источника поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным пределом распространения пламени соответственно, м; рассчитываются по формулам (10 — 12) приложения;
L, S — длина и ширина помещения, м;
F — площадь пола помещения, м2;
U — подвижность воздушной среды, м×с-1;
Сн — концентрация насыщенных паров при расчетной температуре tp, °С, воздуха в помещении, % (об.).
Концентрация Сн может быть найдена по формуле
Сн = 100 (7)
где Рн— давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится из справочной литературы), кПа;
p0— атмосферное давление, равное 101 кПа.
Таблица 1
|
Характер распределения концентраций |
Q (С > ) |
d |
|
Для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды |
0,1 |
1,29 |
|
0,05 |
1,38 |
|
|
0,01 |
1,53 |
|
|
0,003 |
1,63 |
|
|
0,001 |
1,70 |
|
|
0,000001 |
2,04 |
|
|
Для горючих газов при подвижности воздушной среды |
0,1 |
1,29 |
|
0,05 |
1,37 |
|
|
0,01 |
1,52 |
|
|
0,003 |
1,62 |
|
|
0,001 |
1,70 |
|
|
0,000001 |
2,03 |
|
|
Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды |
0,1 |
1,19 |
|
0,05 |
1,25 |
|
|
0,01 |
1,35 |
|
|
0,003 |
1,41 |
|
|
0,001 |
1,46 |
|
|
0,000001 |
1,68 |
|
|
Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды |
0,1 |
1,21 |
|
0,05 |
1,27 |
|
|
0,01 |
1,38 |
|
|
0,003 |
1,45 |
|
|
0,001 |
1,51 |
|
|
0,000001 |
1,75 |
Величина уровня значимости Q (С > ) выбирается, исходя из особенностей технологического процесса. Допускается принимать Q (С > ) равным 0,05.
2. Величина коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве может быть определена по графику, приведенному на рисунке.
х
Значения Х определяются по формуле
(8)
где С* — величина, задаваемая соотношением
С* = j Сст, (9)
где j — эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9.
3. Расстояния Хнкпр, Yнкпр и Zнкпр рассчитываются по формулам:
Хнкпр = K1L; (10)
Yнкпр = K1S; (11)
Zнкпр = K3H, (12)
где K1 — коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов и 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K2— коэффициент, принимаемый равным 1 для горючих газов и K2 = T/3600 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K3— коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при подвижности воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,3536 для легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды;
Н ¾ высота помещения, м.
При отрицательных значениях логарифмов расстояния Хнкпр, Yнкпр и Zнкпр принимаются равными 0.
