Оценка последствий ЧС, вызванных проливами пожароопасных (бензин) и химически опасных веществ (аммиак) на железнодорожной эстакаде

 

  МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

  ФГБОУ ВПО ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

  ИНСТИТУТ  УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ И БЕЗОПАСНОСТЬЮ

  ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В АПК 
 

  Кафедра: «Риска и БЖД в ЧС» 
 
 
 
 
 
 

  Курсовая  работа

  по  дисциплине: «Безопасность  в чрезвычайных ситуациях» на тему:

    Оценка последствий ЧС, вызванных проливами пожароопасных (бензин) и химически опасных веществ (аммиак) на железнодорожной эстакаде н.п. Сорочинск. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Выполнил: студент 3 курса БЖД, (заочного отделения)

  Проверил: к.т.н., преподаватель Королев А.С. 
 
 
 
 

  Оренбург  – 2011

 

   Содержание 
 

1. Исходные  данные
2. Определение последствий ЧС, обусловленных поражающими факторами пожаровзрывоопасных веществ
3. Определение последствий ЧС, обусловленных авариями на химически опасных объектах
4. Классификация ЧС по источникам их возникновения, опасным явлениям и событиям, а так же по степени тяжести и масштабу распространения.
5. Литература

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1 Исходные данные для расчета 
 
 
 
 

 
 
 
 

 

     1. Определение последствий  ЧС, обусловленных  поражающими факторами  пожаровзрывоопасных веществ

    На  производственном объекте храниться (транспортируется) пожаровзрывоопасное вещество (ПВО) (см. вариант задания). В результате разгерметизации и пролива ПВО возможны следующие события: взрыв топливно-воздушной смеси, пожар по типу «огненный шар» и пожар пролития. Определите удаление от эпицентра взрыва (пожара), на которых будет 100 %, 50 % и 0 % поражение людей от воздействия ударной волны (теплового потока). 
 
 
 

  Взрыв парогазовоздушного облака в неограниченном пространстве

  На производственном объекте имеется наружный резервуар с бензином  

  емкостью                                                   V=2000 м³.

  Температура окружающей среды          Т= -5⁰С= 268 К.

  Плотность бензина                                   _ж=740 кг/м³

  Молекулярная  масса                                 М=94кг/кмоль

  Скрытая теплота испарения                    L_кип=287300 Дж/кг

  Температура кипения                               Т_кип=140⁰С=413К

  Атмосферное давление                            Р₁=101,3 кПа

  Масса пара в первичном облаке m_n,1 (кг) равна

1. m_n1 = ,

  где - объемная доля оборудования, заполненная газовой фазой.

   Принимаем,  что резервуар заполнен жидким бензином на 80%, а 20% объема занимает пары бензина ( = 0,2)

  R – универсальная газовая постоянная газа, равная 8310 Дж/(К∙ кмоль)

  М – молекулярная масса жидкости [кг/кмоль]

  Т_ж – температура жидкости в аппарате.

  V₁ – объем аппарата, м³

  Р₁ – давление аппарата, кПа

  V_т – объем газа, вышедшего из трубопровода, м³

  Р₂ – максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа.

  С учетом того, что трубопровод отсутствует, формула примет вид:

  m_n1 = = 1480,3 кг

2. Интенсивность испарения разлившейся нефти W определяется по формуле:

  W=1∙10^-6 Р_нас ,   [кг/(м².с)]

  где Р_нас - давление насыщенного пара, кПа, определяемое по формуле:

3. Р_нас=101,3 exp [L _{кип *}M /R

        Р_нас=101,3 exp[287300∙94∙( )/8310]= 1,14 кПа

        W=1∙10^-6∙1,14∙ = 11,05∙10^-6 кг/(м².с)

4. Масса паров во вторичном облаке, образующемся при испарении разлившейся нефти, определяется по формуле:

        m_п,исп = W∙ F_исп  ∙ _исп ,

  где _иcn - время испарения разлившейся жидкости, с, равное 3600 с, в течение которых должны быть приняты меры по устранению аварии;

  F_ucn – площадь испарения (обвалования), м².

             m_п,исп = 11,05∙10^-6 ∙85×85∙3600= 287,4 кг

5. Суммарная масса паров бензина в облаке равна:

  m_n, = m_n,1 + m_п,исп=1480,3 + 287,4= 1767,7 кг

6. Приведенная масса паров определяется по формуле:

  m_пр=

7. Избыточное давление на фронте ударной воздушной волны находится по формуле:

   P_ф =

  Импульса  фазы сжатия:

    

  Степень разрушения зданий в  зависимости от давления УВВ

 

8. Вероятностный подход.

 

  На расстоянии R=23 м избыточное давление на фронте ударной воздушной волны составит:

   P_ф²³= = 189,7 кПа

  Величина  импульса фазы сжатия:

  I⁺ = = 0,72 кПа∙с

   На  расстоянии R=45 м избыточное давление на фронте ударной воздушной волны составит:

   P_ф⁴⁵= = 50,55 кПа

  Величина  импульса фазы сжатия:

  I⁺= = 0,37 кПа∙с

  На расстоянии R=97 м избыточное давление на фронте ударной воздушной волны составит:

   P_ф⁹⁷= = 15,06 кПа

  Величина  импульса фазы сжатия:

  I⁺= = 0,14кПа∙с 
 

Расчет  потерь при разрушении зданий. 

Общее число  потерь при разрушении зданий находится  как:

, где

- потери при полном, сильном  и среднем разрушениях соответственно.

  В зону сильного разрушения попало одно здание в северном секторе с персоналом 35 человек, в зону среднего разрушения попало два здание в восточном секторе с персоналом 60 человек и в южном с персоналом 26 человек.

  

  Безвозвратные потери:

  

  Санитарные  потери: 

    

  

9. Вероятность получения зданий средней степени  разрушения можно найти, определив  значение пробит-функции:

 

  Pr=

  При R=23 м значение пробит-функции равно:

  Pr= - вероятность поражения 99,1%

  При R=45м значение пробит-функции равно:

  Pr= - вероятность поражения 51%

  При R=97 м значение пробит-функции равно:

  Pr= - вероятность поражения 1% 

  

10. Определение вероятностей летального поражения  людей по значению пробит-функции:

  Pr=

  Избыточное  давление на фронте ударной воздушной  волны определяется по формуле:

  

  Импульс фазы сжатия определяется по формуле:

  

  На расстоянии R=10 м избыточное давление на фронте ударной воздушной волны составит:

   P_ф¹⁰= = 2839,55 кПа

  Величина  импульса фазы сжатия:

  I⁺= = 17,11 кПа∙с

  Значение  пробит-функции равно:

  Pr= - вероятность летального поражения людей 100%

  На расстоянии R=27 м избыточное давление на фронте ударной воздушной волны составит:

   P_ф²⁷= = 225,12 кПа

  Величина  импульса фазы сжатия:

  I⁺= = 10,42 кПа∙с

  Значение  пробит-функции равно:

  Pr= - вероятность летального поражения людей 51%

  На расстоянии R=50 м избыточное давление на фронте ударной воздушной волны составит:

   P_ф⁵⁰= = 60,8  кПа

  Величина  импульса фазы сжатия:

  I⁺= = 7,65кПа∙с 
 

  Значение  пробит-функции равно:

  Pr= - вероятность летального поражения людей 1%  

  Таблица значений вероятностей среднего разрушения зданий и летального поражения людей  в зависимрсти от параметров УВВ