М ИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИВАНОВСКИЙ ИНСТИТУТ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

Кафедра пожарной техники

(в составе УНК «Пожаротушение)

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине:

«НАДЁЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

И ТЕХНОГЕННЫЙ РИСК»

Выполнил: курсант 512 учебной группы

факультета пожарной безопасности

младший лейтенант внутренней службы

Чернов В.А.

Проверил: профессор кафедры пожарной техники,

д.т.н. Бубнов А.Г.

Дата приема: «___» _____________ 2012 г.

Оценка: _____________

Иваново 2012 год

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные для решения задачи. Построение структурно-логической схемы развития аварии («Дерево событий») для ЛВЖ, ГЖ

2. Расчёт вероятности развития аварии по каждому сценарию

3. Расчёт условной вероятности поражения человека в результате воздействия поражающих факторов

4. Расчёт параметров волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси в открытом пространстве

5. Расчёт интенсивности теплового излучения «огненного шара»

6. Расчёт интенсивности теплового излучения от пожаров пролива ЛВЖ, ГЖ или СУГ

7. Определение значений пробит-функций Рr

8. Ответ

9. Результаты последствий взрыва топливно-воздушных смесей

10. Результаты последствий пожара ЛВЖ и ГЖ (Огненный шар «ВНИИПО»)

11. Результаты последствий пожара ЛВЖ и ГЖ (горение разлива в обваловании)

12. Список используемой литературы

№	Тип резервуара, геометрический объём (м3)	Вещество, хранящееся в резервуаре	t, °C	Расстояние, м
				до соседнего резервуара, r1	до персонала r2	до жилого массива r3
78	Горизонтальный, 1000	Бензин Аи-98	20	10	27	360

Исходные данные для решения задачи:

Резервуар с бензином Аи-98 объемом 1000м³. Степень заполнения резервуара - 80% (по объему). Температура бензина 20°С, нормальная температура кипения бензина Аи-98: 35 ⁰С. Плотность бензина 730 кг/м³. Статистическая вероятность выброса бензина Аи-98 из резервуара – 10^-3 1/год. Расстояние до человека, для которого определяется величина индивидуального риска – 27 м, до жилого массива – 360 м.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся методикой расчета пожарного риска на производственных объектах, утверждённой Приказом МЧС России от 10.07.2009 №404 (Приложение 3) и Приложением Э ГОСТ Р 12.3.047-98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

1. Построение структурно-логической схемы развития аварии («Дерево событий»)

По статистическим данным об авариях на установках данного типа определяем, что наиболее вероятным будет развитие аварии по следующим сценариям:

А2 – факельное горение, тепловое воздействие факела приводит к разрушению близлежащего резервуара и образованию «огненного шара» (0,04).

А3 – мгновенный выброс продукта с образованием «огненного шара» (0,01).

А5 – мгновенной вспышки не произошло, меры по предотвращению пожара успеха не имели, возгорание пролива (0,1).

А7 – сгорание облака парогазовоздушной смеси (0,4).

А9 – сгорание облака с развитием избыточного давления в открытом пространстве (0,43).

Рис. 1 Структурно-логическая схема развития аварии с выбросом бензина Аи-98 из горизонтального резервуара

2. Расчет вероятности развития аварии по каждому сценарию

Выполним оценку вероятности развития аварии по отдельным сценариям.

Вероятность факельного горения:

Вероятность образования «огненного шара»:

Вероятность горения пролива:

Вероятность сгорания облака:

Вероятность сгорания облака с образованием избыточного давления:

Вероятности развития аварии в остальных случаях принимаем равными 0.

3. Расчет условной вероятности поражения человека в результате воздействия поражающих факторов

Определение условной вероятности поражения человека производим посредством определения значений пробит-функции P_r, которые определяются величиной параметров поражающих факторов.

3.1. Определение параметров поражающих факторов

Расчет параметров поражающих факторов производим в соответствии с методиками, представленными в Приложениях 3, 4 и 5.

3.1.1. Расчет параметров волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси в открытом пространстве (Приложение 5)

Избыточное давление ΔP и импульс I⁺ в волне давления, образующиеся при взрыве резервуара с перегретой ЛВЖ, ГЖ или СУГ в очаге пожара, определяются по формулам:

;

;

,

где r - расстояние от центра резервуара, м;

- эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле:

,

k - доля энергии волны давления (допускается принимать равной 0,5);

- удельная теплоемкость жидкости (допускается принимать равной 2000 Дж/(кгК);

m - масса ЛВЖ, ГЖ или СУГ, содержащаяся в резервуаре, кг;

Т - температура жидкой фазы, К;

Т_b - нормальная температура кипения, К.

При наличии в резервуаре предохранительного клапана Т, К, допускается рассчитывать по формуле

,

где А, В, C_а - константы Антуана вещества;

р_к - давление срабатывания предохранительного клапана (Принимаем равным 2000 кПа).

а) Рассчитываем приведенную массу m_пр:

где

А=4,99831

В=664,976

Са=221,695

б) Рассчитываем избыточное давление Dр:

Для жилого массива:

Для персонала:

Для соседнего резервуара:

в) Находим импульс волны давления I⁺:

Для жилого массива:

Для персонала:

Для соседнего резервуара: