Выявление и оценка масштабов последствий аварии на пожаровзрывоопасном объекте

    

    Определяем  степень разрушения зданий для режима взрывного превращения 4 и массы  СУГ (М = 160 т.) по таблице. 
 

    

1. Промышленное  здание №1П получит среднюю степень разрушения (здание находится на удалении 300 м. от места аварии);
2. Промышленное здание №2П попадает в зону расстекления (здание находится на удалении 900 м. от места аварии);
3. Промышленное здание №3П получит слабую степень разрушения (здание находится на удалении 600 м. от места аварии);
4. Административное здание №1А получит сильную степень разрушения (здание находится на удалении 200 м. от места аварии);
5. Административное здание №2А попадает в зону расстекления (здание находится на удалении 1500 м. от места аварии).

На рисунке 1 схематично показаны радиусы зон  разрушений для промышленных зданий: 
 
 

2. Число пострадавших в результате аварии.

1. Определение числа пострадавших людей от воздушно-ударной волны (ВУВ).

    Количество  пострадавших людей от ВУВ определяется по формуле:

    

,

где - количество пострадавших людей на открытой местности;

- количество пострадавших людей  в зданиях. 

1. Определение количества пострадавших людей на открытой местности.

    Количество  пострадавших людей на открытой местности  рассчитывается по формуле:

    

,

где - количество людей, находящихся в i-ой зоне поражения (шесть зон поражения в зависимости от вероятности поражения);

-  вероятность гибели людей  в i-ой зоне (P_6м = 99%, P_5м = 90%, P_4м = 50%, P_3м = 10%, P_2м = 1%, P_1м = 0%).

    Запишем номера зоны и вероятность поражения в каждой из них для 4 режима взрывного превращения. 

 

    Для определения количества пострадавших людей на открытой местности определим  количество пострадавших людей отдельно для каждой зоны.

    Число пострадавших в 6-й  зоне:

= 6 чел.

    Число пострадавших в 5-й зоне:

    

N_5m = 2чел.

    Число пострадавших в 4-й  зоне:

    

    Число пострадавших в 3-й  зоне:

    N_3m= 2 чел.

    Число пострадавших в 2-й  зоне:

    N_2m ≈ 0 чел.

    Число пострадавших в 1-й  зоне:

    Поскольку во второй зоне пострадавших не будет, то в первой зоне количество пострадавших также составляет 0 человек.

    Общее количество людей, пострадавших на открытой местности от ударной волны составляет:

    N_ОМ = 11 чел. 
 
 

2. Определение количества пострадавших людей в зданиях.

 

    Количество  погибших людей, находящихся в зданиях, определяется по формуле:

    

,

где N_Зд – число пострадавших в административных и промышленных зданиях;

n_iж – количество людей в административных (жилых) зданиях, которые попали в i-ю зону разрушений;

P_iж – вероятность выживания людей в административных зданиях, попавших в i-ю зону разрушений (P_4ж = 98% - слабая степень разрушения; P_3ж = 94% - средняя степень разрушения; P_2ж = 85% - сильная степень разрушения; P_1ж = 30%- полная степень разрушения);

n_iп – количество людей в промышленных зданиях, попавших в i-ю зону разрушения;

P_iп – вероятность выживания людей в промышленных зданиях (P_4п = 90% - слабая степень разрушения; P_3п = 40% - средняя степень разрушения).

Определяем  количество людей  в зданиях: 

1. Промышленном  здании №1П: n_п = S_п·ρ_п = 400·0,08 = 32 чел.;
2. Промышленном здании №2П: n_п = 100·0,12 = 12 чел.;
3. Промышленном здании №3П: n_п = 200·0,2 = 40 чел.;
4. Административном здании №1А: n_ж = S_ж·ρ_ж. = 200·0,15 = 30 чел.;
5. Административном здании №2А: n_ж = 200·0,16 = 32 чел.

 

Где S_п и S_ж – площади соответствующих промышленных и административных зданий, м²;

ρ_п и ρ_ж – плотность людей в промышленных и административных зданиях, чел/м².

Число пострадавших в промышленном здании №1П:

Исходя  из данных таблицы 2 и пункта 1.1, здание №1П попало в 3-ю зону (средняя степень разрушений), т. е. P_3п = 40% , отсюда число пострадавших в этом здании будет:

Число пострадавших в промышленном здании №2П:

Здание  №2П попало в зону слабую.

Число пострадавших в промышленном здании №3П:

Здание  №3П попало в 4-ю зону (слабая степень разрушений), т. е. P_4п = 90% , отсюда число пострадавших в этом здании будет:

Число пострадавших в административном здании №1А:

Здание  №1А попало во 1-ю зону (полная степень разрушений), т. е. P_2ж = 100% , отсюда число пострадавших в этом здании будет:

Число пострадавших в административном здании №2А:

Здание  №2А попало в зону слабую, т. е. пострадавших в этом здании  будет .

     

Общее количество пострадавших в зданиях от воздушной ударной волны:

Таким образом, всего от воздушной ударной  волны на территории объекта пострадает:

 
 
 

2. Определение числа пострадавших людей от теплового излучения.

2.2.1  Определение параметров  огненного шара.

А) Определяем массу топлива, сгорающего в огненном шаре. Масса топлива, сгорающего в огненном шаре, определяется как:

Б) Определяем радиус огненного шара. Он определяется по формуле:

В) Определяем время существования огненного шара. Оно определяется по формуле:

Г) Определяем значение теплового потока на поверхности огненного шара (Q₀). Оно определяется по следующей таблице. 
 

 

    Значение теплового  потока принимаем равным 90 кВт/м².

Число пострадавших от теплового воздействия определяется по формуле:

,

где - число пораженных  людей на покрываемой огненным шаром площади;

- число пораженных людей от  теплового потока за пределами  огненного шара. 
 

2.2.2 Число пораженных  людей на покрываемой огненным шаром площади.

Число пострадавших определяется как:

,

где - число пострадавших людей, находящихся на площади, покрываемой огненным шаром, чел;

- площадь, покрываемая огненным  шаром, м²  ;

- плотность людей на открытой  местности, чел/ м²;

- вероятность гибели людей,  находящихся на площади, покрываемой  огненным шаром, равная 100%.

 
 
 

    2.2.3 Число пораженных  людей за пределами огненного шара.

    Вероятность поражения людей за пределами  огненного шара на различных расстояниях  будет различной. Она зависит  от индекса дозы теплового излучения, который в свою очередь зависит от теплового потока на поверхности огненного шара, времени существования огненного шара и расстояния человека от огненного шара.

    Индекс  дозы теплового излучения определяется как:

    

,

    где - расстояние от центра огненного шара до человека, м. Остальные значения известны после определения параметров огненного шара. Формула справедлива при X>R_ОШ.

    Если  известен индекс дозы теплового излучения, то расстояние от центра огненного шара, где будет наблюдаться данный индекс, будет вычисляться как:

    

.

    А) Находим индекс дозы теплового излучения и вероятности поражения людей на границе зон поражения 6, 5, 4, 3, 2, 1:

    Для границы 6-ой зоны:

,