5.5 Количество опасных веществ, участвующих в создании поражающих факторов для наиболее опасных и вероятных сценариев аварийных ситуаций

Определение количества опасных веществ, участвующих в аварии, проводилось при расчете последствий для каждого сценария в соответствии с рекомендациями используемых методик.

Используемые предположения и допущения:

1. Площадь разлившейся по подстилающей поверхности горючей жидкости, в случае отсутствия обвалования, принимается в соответствии с требованиями НПБ 105-03.

2. В пожаре разлития участвует вся масса разлившегося опасного вещества.

3. При расчете массы вещества в облаке ТВС полагалось, что интенсивность испарения зависит от параметров вещества и окружающей среды следующим образом (ГОСТ Р 12.3.047-98):

,

где S – площадь разлития, М – молярная масса, р_н – давление насыщенных паров, Т – продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство. При расчете время испарения полагалось не более 3600 с (НПБ 105-03).

4. Во взрыве принимает участи е 10 % от массы сформировавшегося облака ТВС в случае взрыва на открытом пространстве, и 30-50 % в случае взрыва в замкнутых объемах (в соответствии с требованиями ПБ 09-540 - 03).

5. При разгерметизации емкостного и теплообменного оборудования полагалось, что количество вышедшего опасного вещества складывается из количества в аварийном аппарате и количества, которое выйдет до полной остановки насосов и перекрытия задвижек;

6. Количество вещества, вышедшего из соединительного трубопровода насоса (компрессора) рассчитывалось исходя из следующего:

- при полной разгерметизации принималось количество, которое выйдет до полной остановки насосов (компрессоров) и перекрытия задвижек;

- при частичной разгерметизации количество вышедшего опасного вещества равно 2 % от объема перекачки за одни сутки.

Перечень наиболее опасных аварий и количества опасного вещества, участвующего в аварии и в создании поражающих факторов, приведены в приложении А.

5.6 Размеры зон действия поражающих факторов

В качестве поражающих факторов рассматривались:

- воздушная ударная волна;

- тепловое излучение.

В качестве зон поражающих факторов принимались:

- для воздушной ударной волны - круг с центром в месте воспламенения облака ТВС, утечки, радиус которого (круга) определяется типом и массой вещества, типом взрывного превращения;

- для теплового излучения горящих разлитий - зона определяется возможностью растекания жидкости, обычно зоной является либо прямоугольник, либо круг, размеры которых определяются массой вещества, площадью разлития (в случае разлития в помещении – свободной площадью помещения, в обваловании – площадью обвалования, внутреннего возгорания – площадью зеркала нефтепродукта), характеристиками несущей конструкции.

При определении гуманитарных (людских) потерь в результате воздействия на людей избыточного давления взрыва принимаются за основу:

- критерии опасного воздействия избыточного давления взрыва на людей, находящихся на открытой местности;

- критерии опасного воздействия избыточного давления взрыва на здания и сооружения.

Для оценки числа пострадавших на открытой местности от ВУВ принимаются значения, приведенные в таблице 5.3.

Таблица 5.3. - Характеристики поражения людей от воздушной ударной волны

Избыточное давление, кПа	Степень поражения
20	Разрывы барабанных перепонок. Небольшие кровоизлияния в легкие (условно – поражение 1 степени).
50	Общие сотрясение организма. Кровоизлияния в легкие, межмышечное кровоизлияние, (условно – поражение 2 степени)
70	Состояние контузии (условно – поражение 3 степени).
100 - 150	Переломы ребер, гиперемия сосудов мягкой мозговой оболочки
300	Летальный исход

Структура человеческих потерь на открытой местности (в %) приведена в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Структура человеческих потерь на открытой местности

Структура потерь	Избыточное давление (Рф), кПа
	14	28	70	100
Общие	0	1	30	91
Безвозвратные	0	0	0	1
Санитарные	0	1	30	90

Для оценки количества разрушений зданий от воздушной ударной волны принимаются значения, приведенные в таблице 5.5.

Таблица 5.5 - Оценка воздействия ударной волны на элементы зданий и человека

Характер повреждения элементов зданий	DDР, кПа
Разрушение остекления Разрушение перегородок и кровли - деревянных каркасных зданий - кирпичных зданий - железобетонных каркасных зданий	5 12 15 17
Разрушение перекрытий - деревянных каркасных зданий - промышленных кирпичных зданий - промышленных зданий со стальным и железобетонным каркасом Разрушение стен - шлакоблочных зданий - деревянных каркасных зданий - кирпичных зданий Полное разрушение зданий Разрушение фундаментов	17 28 30 22 28 40 100 215-400
Воздействие на человека	DDР, кПа
Возможны травмы, связанные с разрушением стекол и повреждением стен зданий Травмы - временная потеря слуха или травмы в результате вторичных эффектов УВ Летальный исход 50 %, 50 % серьезные повреждения барабанных перепонок, тяжелая степень поражения легких Летальный исход - все люди в неукрепленных зданиях	5,9 – 8,3 16 55 70

Структура людских потерь в разрушенных зданиях (в %) приведена в таблице5.6.

Таблица 5.6 – Структура людских потерь в разрушенных зданиях (%)

Структура потерь	Степени разрушения зданий
	Слабая	Средняя	Сильная	Полная
Общие	5	30	60	100
Безвозвратные	0	8	15	60
Санитарные	5	22	45	40

В случае нахождения людей в момент внешнего взрыва в зданиях, их поражение может наступить от механического воздействия за счет обрушения перекрытий, стен и т.п. уже при давлениях от 30 до 50 кПа.

Для определения радиусов зон поражения использовался метод, который состоит в численном решении уравнения:

причем константы k, P^*, I^* зависят от характера зоны поражения и определяются из таблицы 5.7.

Таблица 5.71 - Константы для определения радиуса зон поражения при взрывах ТВС

Характеристика действия ударной волны	I*, Па*с	P*, Па	k, Па2*с
Разрушение зданий
Полное разрушение зданий	770	70100	886100
Граница области сильных разру шений: 50-70% стен разрушено или находятся на стадии разрушения	520	34500	541000
Граница области значительных повреждений: повреждение некоторых конструктивных элементов, несущих нагрузку	300	14600	119200
Граница области минимальных повреждений: разрывы некоторых соединений, расчленение конструкций	100	3600	8950
Полное разрушение остекления	0	7000	0
50% разрушение остекления	0	2500	0
10% и более разрушение остекления	0	2000	0
Поражение органов дыхания незащищенных людей
50 % выживания	440	243000	1,44*108
Порог выживания (при меньших значениях смертельное поражение людей маловероятно).	100	65900	1,62*107

Для оценки количества разрушений зданий от воздействия на них теплового излучения при пожаре разлития принимаются значения, приведенные в нижеследующих таблицах5.8 и 5.9.

Таблица 5.8. - Оценка характера повреждений зданий

Характер повреждений элементов зданий	Интенсивность излучения, кВт/м2
Стальные конструкции (критическая температура прогрева 300 0С) разрушение 10 мин. при 30 мин. при 90 мин. при	30 20 12
Кирпичные конструкции (критическая температура прогрева 700 0С) разрушение 10 мин. при 30 мин. при 90 мин. при	95 55 30

Таблица 5.9 - Оценк а характера повреждения конструктивных материалов

Объект, на который направлено воздействие	Тепловой поток, кВт/м2
	4,2	8,4	10,5
Окрашенные металлические конструкции	без изменений	вспучивание краски	обгорание краски
Деревянные конструкции	То же	разложение	обугливание
Резина, одежда, ткань	То же	обугливание	загорание

При определении степени поражения людей от воздействия на них теплового излучения при пожаре разлития или горения паро-воздушных смесей за основу принимаются критерии (значения интенсивности излучения), приведенные в таблице 5.10.

Таблица 5.10 - Характер воздействия теплового излучения на человека

Характер воздействия на человека	Интенсивность излучения, кВт/м2
Без негативных последствий в течение неограниченного времени	1,4
Безопасно для человека в брезентовой одежде	4,2
Непереносимая боль через 20-30 с Ожог 1 степени через 15-20 с Ожог 2 степени через 30-40 с	7,0
Непереносимая боль через 3-5 с Ожог 1 степени через 6-8 с Ожог 2 степени через 12-16 с	10,5
Летальный исход с вероятностью 50% при длительном воздействии около 10 с	44,5

Предельно допустимые дозы теплового излучения при воздействии на человека приведены в таблице 5.11.

Таблица 5.11. - Предельно допустимые дозы теплового излучения при воздействии на человека

Степень поражения	Доза теплового излучения, Дж/м2
Ожог 1-й степени	1,2´105
Ожог 2-й степени	2,2´105
Ожог 3-й степени	3,2´105
Примечание: Доза теплового излучения Q рассчитывается по формуле: Q= q´tt, где q - действующий на человека тепловой поток (Вт/м2); tt - длительность воздействия (с).

Структура человеческих потерь на открытой местности (в %) приведена в таблице 5.12., смертельное поражение (летальный исход) получают люди, находящиеся в непосредственном контакте с огнем, т.е. в пределах пожара (вспышки). Размер этой зоны принимается равным зоне разлива.

Таблица 5.12- Структура людских потерь

Структура потерь	Интенсивность излучения, кВт/м2
	4,2	7,0	10,5	44,5
Общие	10	50	100	100
Безвозвратные	0	0	1	99
Санитарные	10	50	99	1