книги / Разработка специальных разделов проектной документации, основанных на методологии анализа риска
..pdfНш- высота центра «огненного шара», м (определяется в ходе специ
альных исследований; допускается принимать Нш= |
); |
г - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.
Эффективный диаметр «огненного шара» ds определяется по формуле
0.327 |
(71) |
ds =5,33 -/пги |
где тг - масса горючего вещества, кг.
Зависимость для определения коэффициента т выглядит следую щим образом:
т = ехр -7,0-10“ 4 г2 + Hi — *- |
(72) |
Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывается по формуле
0.303 |
(73) |
ts =0,92 -т“ |
Примеры графического отображения зон и вероятностей воз можного поражения при образовании «огненного шара» приведены на рис. 17 и 18.
Рис. 17. Графическое отображение вероятностей поражения тепловым излучением «огненного шара» пропана
Реализация этих факторов носит случайный, вероятностный характер.
Оценку масштабов поражения при промышленных авариях с выбро сом опасных химических веществ (ОХВ) рекомендуется проводить в соот ветствии с методикой Токси 2.2 [21] и РД 03-26-2007 [22].
Методика [21] применима для моделирования выбросов ОХВ, плотность которых на месте выброса не превышает плотности воздуха при соответствующих условиях (случай «нейтральной плавучести»).
Методика [22] позволяет учесть особенности формирования ток сичного облака так называемого «тяжелого газа» (плотность газа суще ственно превышает плотность воздуха).
Модель «тяжелого» газа учитывает следующие процессы:
♦движение облака в переменной по высоте скорости ветра;
♦гравитационное растекание;
♦рассеяние облака в вертикальном направлении за счет атмо сферной турбулентности (подмешивание воздуха в облако);
♦рассеяние облака в горизонтальном направлении за счет под мешивания воздуха в облако, происходящего как за счет атмосферной турбулентности, так и за счет гравитационного растекания;
♦нагрев или охлаждение облака за счет подмешивания воздуха;
♦фазовые переходы опасного вещества в облаке;
♦теплообмен облака с подстилающей поверхностью.
Методики [21, 22] позволяют определить:
♦ количество поступивших в атмосферу ОХВ при различных сце нариях аварии;
♦пространственно-временное поле концентраций ОХВ в атмосфере;
♦размеры зон химического заражения, соответствующие различной степени поражения людей, определяемой по ингаляционной токсодозе.
Внешние границы зон поражения целесообразно рассчитывать:
♦по фиксированным значениям смертельной (LCt5o) и пороговой (PCt50) токсодоз при ингаляционном воздействии на организм человека;
♦по заданным вероятностям смертельного поражения, рассчи тываемым с использованием пробит-функций (Рг).
При расчете вероятностных полей поражения необходимо учиты вать следующие факторы:
♦ возможные варианты метеоусловий (расчеты целесообразно проводить как для наиболее неблагоприятных условий рассеяния токсич ного облака, так и для наиболее вероятных атмосферных условий и скоро стей ветров в соответствии с многолетней среднегодовой розой ветров);
♦время, прошедшее с начала аварии до момента прекращения дей
ст в и я токсичного облака в заданном пространстве, которое может быть ог
раничено временем полной эвакуации либо временем ликвидации аварии; ♦ минимальное время оповещения и начала эвакуации (время, в тече
ние которого не происходит удаление людей из зоны возможного заражения); ♦ среднюю скорость эвакуации перпендикулярно направлению
распространения облака; ♦ время, прошедшее с начала аварии до момента начала эвакуа
ции людей.
Классы устойчивости атмосферы могут быть приняты по Паскуиллу [34] и определяются интервалами значений метеорологических факто ров, влияющих на тепловую конвекцию атмосферы и турбулентность (табл. 25 [24, 35]).
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
25 |
|
|
Классы устойчивости атмосферы по Паскуиллу* |
|
|
|||||
ветра, м/с |
сильная |
День |
сплошная |
Сумерки |
|
Ночь |
|
|
умеренная |
слабая |
Уровень облачно |
||||||
Скорость |
Интенсивность солнечного излучения |
|
||||||
|
(Вт/м2) |
|
|
сти (восьмые доли) |
||||
|
|
|
|
|||||
|
(> 600) |
(300-600) |
(< 300) |
облачность |
|
0-3 |
4-7 |
8 |
|
D |
F |
F D |
|||||
<2 |
А |
А-В |
В |
С |
||||
2-3 |
А-В |
В |
С |
С |
D |
F |
Е D |
|
3-5 |
В |
В-С |
с |
С |
D |
Е |
D D |
|
5-6 |
С |
C-D |
D |
D |
D |
D |
D D |
|
>6 |
с |
D |
D |
D |
D |
D |
D |
D |
Примечание: А - |
сильная конвекция, В - конвекция, С - умеренная кон |
|||||||
векция, D - нейтральная, Е - инверсия, F - сильная инверсия. |
|
|
|
Классы (категории) различаются в основном интенсивностью верти кального перемешивания воздуха. Наиболее неустойчивая категория «А» отмечается при слабом ветре и сильной солнечной радиации, когда воздух, нагретый теплом от земной поверхности, всплывает. Обычно это состояние возникает после полудня или несколько раньше. Категория «С» наблюдает-
Т а б л и ц а 26
Вероятности реализации классов устойчивости атмосферы в разрезе года
Скорость ветра, м/с |
|
|
Вероятность, % |
|
|
||
А |
В |
с |
D |
Е |
F |
||
|
|||||||
1 |
12,8 |
28,8 |
- |
25,0 |
- |
33,3 |
|
2 |
12,8 |
28,8 |
- |
25,0 |
- |
33,3 |
|
3 |
4,9 |
8,0 |
28,8 |
25,0 |
16,7 |
16,7 |
|
4 |
- |
12,8 |
28,8 |
41,7 |
16,7 |
- |
|
5 |
- |
- |
12,8 |
87,2 |
- |
- |
|
6 |
- |
- |
4,9 |
95,1 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 27 |
||
Вероятность направлений и скоростей ветров в разрезе года |
|
||||||||
|
|
Вероятность направлений ветра, % |
|
|
|||||
|
с |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
юз |
3 |
сз |
100 |
Скорость |
9,55 |
13,81 |
16,48 |
21,23 |
17,57 |
9,88 |
6,22 |
5,26 |
|
Вероятности скоростей ветра по направлениям, % |
|
||||||||
ветра, м/с |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2,82 |
4,07 |
4,86 |
6,26 |
5,18 |
2,91 |
1,84 |
1,55 |
29,49 |
2 |
2,98 |
4,31 |
5,14 |
6,62 |
5,48 |
3,08 |
1,94 |
1,64 |
31,18 |
3 |
2,03 |
2,93 |
3,50 |
4,50 |
3,73 |
2,10 |
1,32 |
1,12 |
21,22 |
4 |
1,09 |
1,57 |
1,87 |
2,41 |
2,00 |
1,12 |
0,71 |
0,60 |
11,37 |
5 |
0,51 |
0,73 |
0,88 |
1,13 |
0,94 |
0,53 |
0,33 |
0,28 |
5,32 |
6 |
0,16 |
0,23 |
0,28 |
0,36 |
0,30 |
0,17 |
0,11 |
0,09 |
1,69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
Пример графического отображения поражающего воздействия токсичных облаков ОХВ приведен на рис. 21-24.
Рис. 21. Графическое отображение поражающего воздействия токсичного облака хлора («тяжелый газ»; масса токсичного облака - 333,2 кг)