WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 13 |

• массовые, лесные и торфяные пожары, принявшие неуправляемый характер и повлекшие нарушение нормальной жизнедеятельности населения региона;

• факторы риска биолого-социального характера: эпидемии, эпизоотии и эпифитотии.

• столкновения и сход с рельсов железнодорожных составов;

• аварии на водных коммуникациях.

Эпидемия – массовое распространение инфекционного заболевания людей в какой-либо местности, стране, значительно превышающее обычный уровень заболеваемости этой болезнью.

Эпизоотия – массовое распространение инфекционного заболевания животных в какой-либо местности, значительно превышающее обычный уровень заболеваемости.

Эпифитотия – поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями.

5. ЧС военно-политического характера в мирное время:

• одиночный (случайный) ракетно-ядерный удар, нанесенный с акватории нейтральных вод кораблем неустановленной принадлежности или падение носителя ядерного оружия со взрывом боевой части;

• падение носителя ядерного оружия с разрушением или без разрушения боевой части;

• вооруженное нападение на штабы, пункты управления, узлы связи, склады войсковых соединений и частей (в т.ч. и ГО) (Петров, Макашев, 2008).

6.1. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей (по РД 03-409-01) Методика оценки последствий аварийных взрывов топливновоздушных позволяет провести приближенную оценку различных параметров воздушных ударных волн и определить вероятные степени поражения людей и повреждений зданий при авариях с взрывами топливно-воздушных смесей. Рекомендуется для использования при определении масштабов последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей; при разработке и экспертизе деклараций безопасности опасных производственных объектов. При рассмотрении предполагается частичная разгерметизация или полное разрушение оборудования, содержащего горючее вещество в газообразной или жидкой фазе, выброс этого вещества в окружающую среду, образование облака ТВС, инициирование ТВС, взрывное превращение (горение или детонация) в облаке ТВС.

Исходными данными для расчета параметров ударных волн при взрыве облака ТВС являются:

характеристики горючего вещества, содержащегося в облаке ТВС;

агрегатное состояние ТВС (газовая или гетерогенная);

средняя концентрация горючего вещества в смеси Cr;

стехиометрическая концентрация горючего газа с воздухом Сст;

масса горючего вещества, содержащегося в облаке, Мr;

удельная теплота сгорания горючего вещества qr;

информация об окружающем пространстве.

Основными элементами алгоритма расчетов являются:

определение массы горючего вещества, содержащегося в облаке;

определение эффективного энергозапаса ТВС;

определение ожидаемого режима взрывного превращения ТВС;

расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных ударных волн для различных режимов;

определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки;

оценка поражающего воздействия взрыва ТВС.

П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т О В В результате аварии на автодороге, проходящей по открытой местности, в безветренную погоду произошел разрыв автоцистерны, содержащей 8 т сжиженного пропана. Для оценки максимально возможных последствий принято, что в результате выброса газа в пределах воспламенения оказалось практически все топливо, перевозившееся в цистерне. Средняя концентрация пропана в образовавшемся облаке составила около 140 г/м3. Расчетный объем облака составил 57 тыс. м3. Воспламенение облака привело к возникновению взрывного режима его превращения. Требуется определить параметры воздушной ударной волны (избыточное давление и импульс фазы сжатия) на расстоянии 100 м от места аварии.

Р е ш ен и е Сформируем исходные данные для дальнейших расчетов: тип топлива – пропан; агрегатное состояние смеси – газовая;

концентрация горючего в смеси Сr=0,14 кг/м3; масса топлива, содержащегося в облаке, Мr=8000 кг; удельная теплота сгорания топлива qr=4,64·107 Дж/кг; окружающее пространство – открытое (вид 4).

Определяем эффективный энергозапас ТВС Е. Так как Сr>Сст, следовательно, Е = 2МrСст/Сr = 2·8000·4,64·107·0,077/0,14 = 4,1·1011 Дж.

Исходя из классификации веществ, определяем, что пропан относится к классу 2 опасности (чувствительные вещества).

Геометрические характеристики окружающего пространства относятся к виду 4 (открытое пространство). По таблице 8 определяем ожидаемый режим взрывного превращения облака ТВС – дефлаграция с диапазоном видимой скорости фронта пламени от до 200 м/с.

Для проверки рассчитываем скорость фронта пламени по соотношению:

Vr = k1Мr1/6 = 43·80001/6 = 192 м/с.

Полученная величина меньше максимальной скорости диапазона данного взрывного превращения.

Для заданного расстояния R=100 м рассчитываем безразмерное расстояние Rx:

Rx = R/(E/P0)1/3 = 100/(4,1·1011/101 324)1/3= 0,63.

Рассчитываем параметры взрыва при скорости горения 200 м/с.

Для вычисленного безразмерного расстояния определяем величины Px1 и Ix1:

Px1 = (V /С02)(( - 1)/)(0,83/Rx - 0,14/Rx2) = 2002/3402·6/7(0,83/0,63 - 0,14/0,632) = 0,29;

Ix1 = (Vr/C0)((-1)/)(1-0,4(Vr/C0)((-1)/))х(0,06/Rx+0,01/Rx20,0025/Rx3) = (200/340)((7-1)/7)х х(1-0,4(200/340)((7-1)/7))(0,06/0,63+0,01/0,632-0,0025/0,633) = 0,0427.

Так как ТВС – газовая, величины Px2 и Ix2, рассчитываем следующим образом:

Px2 = exp(-1,124 - 1,66 ln(Rx) + 0,26 (ln(Rx))2) = 0,74 ± 10%;

Ix2 = exp(-3,4217 - 0,898 ln(Rx) - 0,0096(ln(Rx))2) = 0,049 ± 15%.

Затем, определяем окончательные значения Px и Ix:

Px = min(Px1, Px2) = min(0,29, 0,74) = 0,29;

Ix = min (Ix1, Ix2) = min(0,0427, 0,049) = 0,0427.

Из найденных безразмерных величин Px и Ix вычисляем искомые величины избыточного давления и импульса фазы сжатия в воздушной ударной волне (рис. 15) на расстоянии 100 м от места аварии при скорости горения 200 м/с:

P = 2,8·104 Па;

I = Ix (P0)2/3E1/3/C0 = 2,04·104 Па·с.

Используя полученные значения P и I, находим:

Pr1 = 6,06, Pr2 = 4,47, Pr3 = -1,93, Pr4=3,06, Pr5=2,78, (при расчете Pr3 предполагается, что масса человека 80 кг).

Это означает, что 86% вероятность повреждений и 30% вероятность разрушений промышленных зданий, а также 2,5% вероятность разрыва барабанных перепонок у людей и 1% вероятность отброса людей волной давления. Вероятности остальных критериев поражения близки к нулю.

Рис. 15. Характерный профиль ударной волны Р Е Ш И Т Е З А Д А Ч И Задача 1. На промышленном предприятии произошла авария с взрывом топливно-воздушной смеси. Определите тротиловый эквивалент взрыва на промышленном предприятии, если известно, что масса горючего вещества, содержащегося в облаке ТВС, составляет 11 т, а удельная теплота сгорания газа, вызвавшего взрыв, составила 6,25·107 Дж/кг. Тротиловый эквивалент взрыва W – определяется из соотношения:

0,4 Mr qr W 0,9 4,Определите радиусы зон поражения по формуле:

R = KW1/3/(1 + (3180/W)2)1/6, где коэффициент К определяется согласно таблицы 10, а W – тротиловый эквивалент взрыва.

Определите из таблицы 8 ожидаемый диапазон скорости взрывного превращения и скорость фронта пламени, если известно, что пространство, на котором произошла авария средне загроможденное, а горючее вещество относится к 4 классу.

Задача 2. Рассчитайте декремент затухания в падающей волне, который определяется по соотношению:

Ki = 0,889 - 0,356ln + 0,105(ln)2, если известно, что расстояние от центра облака составило 220 м, а масса топлива, содержащегося в облаке – 80 кг.

Задача 3. В результате аварии на железной дороге, проходящей лесной местности, произошел взрыв 60 т бензина. Средняя концентрация бензина в образовавшемся облаке составила около 190 г/м3.

Определите режим взрывного превращения (табл. 8) и оцените объем газового облака, если известно соотношение V = Mr/Сст.

Задача 4. Определите вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, по соотношению:

Pr1 = 5 - 0,26 lnV1.

При этом фактор V1 рассчитывается с учетом перепада давления в волне и импульса статического давления по соотношению:

V1 = (17 500P)8,4 + (290/I)9,3.

Известно, что избыточное давление составляет около 100 кПа; а импульс волны давления – 0,4 кПа. Оцените по P-I диаграмме (рис.16) уровень поражения промышленных зданий.

Задача 5. По P-I диаграмме для экспресс-оценки поражения людей от взрыва ТВС (рис. 17) определите область, при которой безразмерный импульс составляет 10, а безразмерное давление – 100.

Оцените вероятность отброса людей волной давления по величине пробит-функции, которая равна 5,99. Чему равна вероятность разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне, если величина пробит-функции составила 7,37.

Будут ли наблюдаться повреждения зданий и в какой мере, если избыточное давление при аварии составит 40 кПа, а импульс волны давления – 0,2 кПа.

Задача 6. Рассчитайте, какое из веществ в ТВС (табл. 11) будет иметь максимальную теплоту сгорания: водород, нитрометан, сероуглерод, сероводород, гексан, бензол, аммиак, фенол, хлорбензол или тpихлорэтан (qr=44 МДж/кг).

Таблица 8– Экспертная таблица для определения режима взрывного превращения Класс горючего Вид окружающего пространства вещества 1 2 3 ожидаемый диапазон скорости взрывного превращения 1 1 1 2 2 1 2 3 3 2 3 4 4 3 4 5 Примечание. В связи с тем, что характер окружающего пространства в значительной степени определяет скорость взрывного превращения облака ТВС и, следовательно, параметры ударной волны, геометрические характеристики окружающего пространства разделены на виды в соответствии со степенью его загроможденности (т.н. классификация окружающей территории):

Вид 1. Наличие длинных труб, полостей, каверн, заполненных горючей смесью, при сгорании которой возможно ожидать формирование турбулентных струй продуктов сгорания с размером не менее трех размеров детонационной ячейки данной смеси.

Вид 2. Сильно загроможденное пространство: наличие полузамкнутых объемов, высокая плотность размещения технологического оборудования, лес, большое количество повторяющихся препятствий.

Вид 3. Средне загроможденное пространство: отдельно стоящие технологические установки, резервуарный парк.

Вид 4. Слабо загроможденное и свободное пространство.

Ниже приводится разбиение режимов взрывного превращения ТВС по диапазонам скоростей.

Диапазон 1. Детонация или горение со скоростью фронта пламени м/с и больше.

Диапазон 2. Дефлаграция, скорость фронта пламени 300-500 м/с.

Диапазон 3. Дефлаграция, скорость фронта пламени 200-300 м/с.

Диапазон 4. Дефлаграция, скорость фронта пламени 150-200 м/с.

Диапазон 5. Дефлаграция, скорость фронта пламени определяется соотношением: Vr = k1 Мr1/6,где k1 – константа, равная 43.

Диапазон 6. Дефлаграция, скорость фронта пламени определяется соотношением: Vr = k2 Мr1/6, где k2 – константа, равная 26.

Рис. 16. P-I диаграмма для оценки Рис. 17. P-I диаграмма для экспрессуровня поражения промышленных оценки поражения людей от взрыва ТВС зданий: 1 – граница минимальных разрушений; 2 – граница значительных повреждений; 3 – разрушение зданий (5075% стен разрушено) Таблица 9 – Связь вероятности поражения с пробит-функцией % 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 2,67 2,95 3,12 3,25 3,38 3,45 3,52 3,59 3,10 3,72 3,77 3,82 3,86 3,92 3,96 4,01 4,05 4,08 4,20 4,16 4,19 4,23 4,26 4,29 4,33 4,36 4,39 4,42 4,30 4,48 4,50 4,53 4,56 4,59 4,61 4,64 4,67 4,69 4,40 4,75 4,77 4,80 4,82 4,85 4,87 4,90 4,92 4,95 4,50 5,00 5,03 5,05 5,08 5,10 5,13 5,15 5,18 5,20 5,60 5,25 5,28 5,31 5,33 5,36 5,39 5,41 5,44 5,47 5,70 5,52 5,55 5,58 5,61 5,64 5,67 5,71 5,74 5,77 5,80 5,84 5,88 5,92 5,95 5,99 6,04 6,08 6,13 6,18 6,90 6,28 6,34 6,41 6,48 6,55 6,64 6,75 6,88 7,05 7,99 7,33 7,37 7,41 7,46 7,51 7,58 7,65 7,75 7,88 3,Таблица 10 – Уровни разрушения зданий Категория Характеристика повреждения здания Избыточное Коэффиповреж- давление циент К дения Р, кПа А Полное разрушение здания 100 3,В Тяжелые повреждения, здание подлежит 70 5, сносу С Средние повреждения, возможно 2В 9, восстановление здания D Разрушение оконных проемов, 14 28, легкосбрасываемых конструкций Е Частичное разрушение остекления 2,0 Таблица 11 – Классификация горючих веществ по степени чувствительности Класс 1 Класс 2 Класс 3 Класс Особо Чувствительные Средне Слабо чувствительные вещества чувствительные чувствительные вещества вещества вещества размер детонаци- размер детонаци- размер детонаци- размер детонационной ячейки онной ячейки онной ячейки онной ячейки менее 2 см от 2 до 10 см от 10 до 40 см больше 40 см Ацетилен Акрилонитрил Ацетальдегид 1,1 0,67 0,56 Аммиак 0,Винилаце- 1,03 Акролеин 0,62 Ацетон 0,65 Бензол 0,тилен Водород 2,73 Бутан 1,04 Бензин 1 Декан Гидразин 0,44 Бутилен 1 Винилацетат 0,51 Дизтопливо Изопропил- 0,41 Бутадиен 1 Винилхлорид 0,42 о-диклор- 0,нитрат бензол Метилаце- 1,05 1,3-пентадиен 1 Гексан 1 Додекан тилен Нитрометан 0,25 Пропан 1,05 Генераторный 0,33 Керосин газ Окись 0,7 Пропилен 1,04 Изооктан 1 Метан 1,пропилена Окись 0,62 Сероуглерод 0,32 Метиламин 0,7 Метилбензол этилена Этилнитрат 0,3 Этан 1,08 Метилацетат 0,53 Метилмер- 0, каптан Этилен 1,07 Метилбутил- 0,79 Метилхлорид 0, кетон ШФЛУ 1 Метилпропил- 0,76 Нафталин 0, кетон Диметиловый 0,66 Метилэтилкетон 0,71 Окись 0,эфир углерода Дивиниловый 0,77 Октан 1 Фенол 0,эфир Метилбутило- - Пиридин 0,77 Хлорбензол 0,вый эфир Диэтиловый 0,77 Сероводород 0,34 Этилбензол 0,эфир Диизопропи- 0,82 Метиловый 0,52 Дихлорэтан 0,ловый эфир спирт Этиловый спирт 0,62 Tpихлорэтан 0,6.2. Экологическая безопасность Под экологической безопасностью понимают предотвращение существующей угрозы значительного ухудшения экологических параметров среды обитания людей и биосферы в целом, состоянию атмосферы, гидросферы, литосферы и ближней космосферы, видовому составу животного и растительного мира, а также опасности истощения невозобновляемых природных ресурсов в результате различных видов деятельности человека. Согласно Конституции РФ каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением. Иными словами экологическая безопасность - это защита от экологической опасности. Эти два понятия всегда рассматривают вместе.

Экологическая опасность – возможность разрушения (полного или частичного) среды обитания человека, растений и животных в результате неконтролируемого развития экономики, отставания технологий, естественных катастроф и антропогенных аварий, вследствие чего нарушается приспособление живых систем к условиям существования. Экологическая опасность возрастает с развитием современного технологического кризиса. Техногенные загрязнения губительно действуют на организм человека, на окружающую природную среду.

Механизм обеспечения экологической безопасности территории (ЭБТ) представляет собой упорядоченную последовательность этапов научно-практических исследований, направленных на определение достоверных и обоснованных критериев ЭБТ, а также выявление эффективных мер улучшения экологической обстановки подконтрольного района.

Этапы обеспечения ЭБТ (рис. 18) можно представить в виде двух блоков: оценки (1-5) и управления (6-8).

Первый блок состоит из определения количественных показателей и критериев экологической безопасности, оценки неблагоприятных событий, определения структуры, системы и количественной оценки ЭБТ. Второй блок предназначен для оценки методов и механизмов обеспечения ЭБТ, внедрения данной системы в практику управления экологической обстановкой заданного района и контролем за результатом внедрения всей системы.

1. Идентификация неблагоприятных воздействий на окружающую среду. Основной целью данного этапа является определение состава (перечня) негативных и неблагоприятных событий, вызывающих ухудшение качества окружающей среды, и прямо или косвенно наносящих экономический ущерб рассматриваемому объекту.

2. Оценка неблагоприятных воздействий и событий. На это этапе должны быть даны различные оценки неблагоприятных воздействий, которые могут быть отнесены к разряду рисковых или кризисных в течение определенного периода времени на данной территории.

Различают следующие методы оценки неблагоприятных событий:

статистический, аналитический, экспертный.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 13 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.