МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГР АЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

СБОРНИК МЕТОДИК

НО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ возможных АВАРИЙ, КАТАСТРОФ, СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ В РСЧС

(КНИГА 2)

МОСКВА 1994

Mi ll IIICTEPCTUO РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДЛИСКОЙ ОПОРО! ИИ. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУЛЦМИМ II ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТШ1Н СТИХИЙНЫХ ПЕДСТПИЙ

СБОРНИК МЕТОДИК

ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ВОЗМОЖНЫХ АВАРИЙ. КАТАСТРОФ. СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ В РСЧС

(КНИГА 2)

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ НА ПОЖАРО- ВЗРЫВООПАСНЫХ ОВЪЕКТАХ

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ УРАГАНОВ

МОСКВА 199-1

Таблица 4: Режимы взрывного превращения облаков Т13С

Класс топлива класс окружающего пространства 1 2 3 4 1 1 1 2 3 2 1 2 3 4 3 2 3 4 5 4 3 4 5 С

Величина дрейфа облака (расстояние от центра облака до разгерметизированного элемента) до момента его воспламенения определяется но графику на Рис. 4.1, с учетом рекомендаций н. 2.G.

4.3 Оценка последствий аварий

4.3.1 Озрывные превращения облаков ТВ С

В соответствии с выбранным режимом взрывного превращения, а также в зависимости от массы топлива, содержащегося в облаке it интересующего расстояния но графикам ( Рис. 4.2 - 4.7 ) определяются границы зон полных, сильных, средних и слабых степеней разрушения зданий и сооружений жилой и промышленной застройки. Границы зоны расстс-кления определяются по графикам на Рис. 4.14.

Затем па план объекта наносятся указанные границы зон разрушений (в качестве эпицентра следует принимать место воспламенения облака), после чего определяются здания и сооружения, получившие ту или иную степень разрушения.

Для людей, находящихся па открытой местности, расстояние, на котором происходит поражение 13У13 при различных режимах иэрывных превращений облаковТВС, определяется но графикам па Рис. 4.8 - 4.13.

Количество погибших, среди людей, находящихся на открытой местности N_Mt определяется по формуле:

G

М _

^м f-f 100 1 = 1

где н,д, - количество людей, находящихся в i-ой зоне (определяется по картограмме распределения людей);

9

I, 2, 3, Л - пкишцп зон полных, сильных, средних и слабых разрушении.

- промышленные здания

---жшшо здания

И

I, 2, 3, 4 - грашщи зон полных, сильных, средних и слабы;; разрулоииЛ.

- нрошми    синие здания

--— ЛНЛЫС ЗДОШ1Я

I, 3, 3, 4 - грилицл зон полных, сильных, средних н слабых разрушении.

нромышлолпио здания ;.и!лно здании

Аннотация

Методика предназначена для оценки нослсдстиип аиарнп на объектах по храпению, переработке н тра испорти ройке сжиженных углсиодо-родных газон, сжатых углсиодородпых газон, ЛСТКОООСИЛПМСПЯМЩИХСЯ жидкостей, кондспсироиипных нэрыпчатых не шеста.

D качсстнс иослсдстинй апарий рассматрннаются разрушения здании и сооружений, находящихся как на территории объекта, так и нас его (сслтсбпая и промышленная зоны), а также поражение персонала объекта и населения.

Методика может быть нсиользоиаип при разработке планом мероприятии но нредотирэшепню чрезнычайиых ситуаций и уменьшению ущерба от послсдстинн анэрий, а также при решении задач анализа риска.

Методика разработана сотрудниками ПИЛИ ГОЧС к.т.н. е.н.с. 1>о-лрикоимм 0.13., д.т.н. с.и.с. /Блохиным А.II., к.т.н. е.н.с. 1’яэанисным Б.П., к.т.н. Рыжикооым 13.С.

Содержание

1    Назначение методики.

2    Основные определения, предпосылки и допущения.    3

3    Исходные данные.    5

4 Порядок опенки последствий аварий на объектах по храпению, переработке и транспортировке сжиженных угле

водородных газов.    G

4.1    Определение массы вещества и облаке ТВС ......... G

4.2    Определение величины дрейфа и режима взрывного превращения облака Т13С..................... 7

4.3    Оценка последствий аварий.................. 9

4.3.1    13зрынныс превращении    облаков ТВС........ 9

4.3.2    Огневые шары.....................24

4.3.3    Осколки оборудования.................20

5 Порядок оценки последствий аварий на объектах по хранению, переработке и транспортировке сжатых углеводородных газов    29

G Порядок оценки последствий аварий на объектах по храпению, переработке и транспортировке горючих жидкостей    29

7 Порядок оценки последствий аварий на объектах по храпению и переработке конденсированных взрывчатых веществ    31

7.1    Порядок определения степеней разрушения зданий и сооружений .............................31

7.2    Порядок определении поражения    людей...........3G

8 Примеры рисчета.

2

1 Назначение методики.

Методика предназначена для оценки нослсдстнпй амарин на объектах но хранению, переработке и транспортировке сжиженных углеводородных газов (СУГ), сжатых углеводородных газов (СЖУГ), легковоспламеняющихся жидкостей (ЛОЖ), конденсированных взрывчатых веществ (KI3B).

Методика может использоваться и практической деятельности работниками 1’СЧС и гражданской обороны, научными сотрудниками в области промышленной безопасности, а также сотрудниками проектных организаций, занимающихся вопросами проектирования ножаро-, взрывоопасных нронзводстм.

2 Основные определения, предпосылки и допущения.

2.1.    Под ”резервуарами” и Методике понимаются резервуары для хранения и тропснортиронки перечисленных выше веществ, а также технологические установки, содержащие эти всшсстна.

2.2.    13 качестве поражающих факторов в Методике рассматриваются:

•    воздушная ударная волна (13У13), образующаяся п результате взрывных превращений облаков топливо-воздушных смесей (Т13С) и конденсированных взрывчатых веществ (КПП);

•    тепловое излучение огневых тарой в горящих различ ий;

•    осколки и обломки оборудовании;

•    обломки здании и сооружений, образующиеся и результате взрывных превращений облаков TUC и взрывов К1313;

•    осколки, образующиеся при взрывах сосудов под давлением.

2.3.    В качестве показателей последствий взрывных явлении на промышленных объектах вследствие действия 13У13, образующейся н результате взрыва облаков 'ГОС или К00, приня ты:

•    для людей - количество человек, получивших смертельное поражение (без учета влияния мер экстренной медицинский номоши) при условии их нахождения па открытой местности, в зданиях и сооружениях;

3

• для окружающей место аварии застройки - степени разрушения зданий и сооружений промышленной и селитебной зоны. Описание степеней разрушения зданий и сооружений приведено в Табл. 1.

В качестве показателя воздействия тепловых потоков па людей принят процент людей, получивших ожоги 1-ой и 2-ой степени, а также смертельное поражение.

Воздействие тепловых потоков па здания и сооружения оценивается возможностью воспламенения горючих материалов.

В пределах огневого шара или горящего разлития люди получают смертельное поражение, все горючие материалы воспламеняются, а 00% резервуаров со сжиженными углеводородными газами взрываются с образованием эффекта ’’BLEVE”.

Таблица 1: Степени разрушения зданий и сооружений

Наименование степени Характеристика степеней разрушения зданий и сооружений Полная Разрушение и обрушение всех элементов зданий и сооружений (включая подвалы) Сильная Разрушение части стен и перекрытий верхних этажей, образование трещин в стенах, деформация перекрытий нижних этажей; возможно ограниченное использование сохранившихся подвалов после расчистки входов Средняя Разрушение главным образом второстепенных элементов (крыш, перегородок, оконных и дверных заполнений), перекрытия, как правило, нс обрушаюгея. Часть помещений пригодна для использования после расчистки от обломков и проведения ремонта Слабая Разрушение оконных и дверных заполнений и перегородок. Подвалы и нижние этажи полностью сохраняются и пригодны для временного использования после уборки мусора и заделки проемов

2.4. Последствия, связанные с прямыми или косвенными потерями от полной или частичной остановки технологического процесса, убытками

4

от полностью или. частично поврежденной готовой продукции, полуфабрикатов и материалов, а также вопросы прогнозирования социальных и экологических последствий в данной Методике не рассматриваются.

2.5. Методика позволяет учитывать G режимов взрывных превращений облаков ТВС: от детонации до дефлаграции со скоростью видимого фронта пламени 100 м/с.-

2.G. При разработке планов мероприятий но предотвращению чрезвычайных ситуаций и уменьшению величины ущерба величину дрейфа центра облака ТВС следует принимать равной 300 м при мгновенной разгерметизации резервуара и 150 м при длительном истечении, что соответствует 70% всех случаев аварий. Направление дрейфа облака ТВС следует принимать исходя из розы ветров данного региона или рассматривать наиболее опасный случай (направление в сторону ближайшего населенного пункта и т.и.).

2.7.    Независимо от характера разгерметизации образующееся облако ТВС в 20% случаев рассеивается. В остальных случаях происходит воспламенение облака. Это с равной вероятностью приводит к взрывному превращению облака или образованию огневого шара.

2.8.    При оценке последствий воздействия огневых шаров принято, что в диапазоне между нижним и верхним пределами воспламенения п период существования огневого шара находится G0% массы газа (пара) в облаке и что эта масса более 1000 кг.

2.9.    Коэффициент сопротивления при истечении из отверстий принят равным O.G.

2.10.    Расчетное соотношение для числа осколков, образующихся при взрыве резервуаров, справедливо при емкости сферического резервуара не менее 400 м³.

2.11.    Время нахождения людей в зоне действия теплового потока от горящего разлития принято равным G0 с.

2.12.    Эффект "домино” в настоящей Методике не рассматривается.

2.13.    При расчете числа погибших при взрывах количество людей, находящихся между границами зон с разной вероятностью выживания, умножается па среднюю вероятность гибели, вычисляемую как среднее арифметическое между значениями вероятностей на границах зон.

3 Исходные данные.

3.1. Исходные данные для прогнозирования последствий при взрывах облаков ТВС, огневых шарах, горении разлитий и взрывах резервуаров:

5

•    тип топлива, содержащегося на объекте;

•    масса топлива, находящегося и различных местах объекта (резерну арах, установках и т.д.);

•    класс окружающего пространства (в соответствии с Табл. 2.);

•    план объекта и прилегающем территории с картограммой распределения людей;

•    условия растекания жидкостей (в поддон, в обвалование, свободно).

3.2. Исходные данные для прогнозирования последствий при взрывах конденсированных взрывчатых веществ:

•    тип KJ3I3, содержащегося на объекте (в соответствии с Табл. 8);

•    масса КШЗ, находящегося в различных местах объекта;

•    план объекта и прилегающей территории с картограммой распределения людей.

4 Порядок оценки последствий аварий на объектах по хранению, переработке и транспортировке сжиженных углеводородных газов.

4.1 Определение массы вещества в облаке ТВС

При мгновенной разгерметизации резервуара хранения масса вещества (М) в облаке равняется полной массе СУГ, находящегося в резервуаре.

При длительном истечении СУГ из резервуара в случае нахождения отверстия ниже уровня жидкости масса вещества в облаке (И/) определяется по формуле:

Л/ = 3GpS(2(/> - 1>_а)/п+ bjliy¹',    (1)

где р - плотность СУГ, кг/д*³;

S - площадь сечения отверстия, м²\

Р - давление в резервуаре, На;

0

P_a - атмосферное даилснис, На (нормальное атмосферное дгшлепие составляет 1.1 • 10* На);

д - ускорение свободного падения, 9.81 м/с²;

И - высота слоя жидкости над отверстием, м.

При истечении СУГ из трубопровода масса газа и облаке определяется из выражения:

М = 60pS(²^’~ ^у,а))^1/2(1 + ^)-^|/г    (2)

Р    “

где / - длина трубопровода, м; d - диаметр трубопровода, м;

/ ⁼ ('I ig(—².    (3)

С

с - толн1ииа стенки трубопровода, м.

4.2 Определение величины дрейфа и режима взрывного превращения облака ТВС

Но классу пространства, окружающего место воспламенения облака (см. Табл. 2) и классу вещества (см. Табл. 3) по 'Габл. 'I определяется режим взрывного превращения облака Т13С.

Таблица 2: Характеристики классов пространства, окружающего место потенциалыюй аварии

N класса Характеристика пространства 1 Наличие труб, полостей и т.д. 2 Сил ьвозагромож денное пространство: наличие полузамкнутых объемов, высокая плотность размещения технологического оборудования, лее, большое количество повторяющихся препятствий 3 Среднсзагромождсннос пространство: отдельно стоящие технологические установки, резервуарный парк 4 Слабозагромождсииое и свободное пространство

7

Таблица 3: Классификация взрывоопасных всшсств

класс 1 класс 2 класс 3 класс 4 ацетилен акрилонитрил ацетальдегиид бензол випилацетилеп акролеин ацетон декан водород аммиак бензин дизтопливо гидразин бутан винилацетат дихлорбспзол мстила цехи леи бутилен винилхлорид додскан нитромстаи пентадиен гексан керосин окись пропилена бутадиен генераторный метан изоп рои ил и итрат пропан газ мстилбснзол окись этилена пропилен изооктаи мстил меркаптан этилнитрат сероуглерод этан этилен эфиры: ди метиловый дивиниловмй мсти л бутиловый метиламин мстилацстат мстилбутил кетой мстилпроиил мстилэтил октан пиридин сероводород спирты: метиловый этиловый нропиловмй амиловый изобутилоиый изопропиловый циклогексан этиформиат этилхлорид мстилхлорид нафталин окись углерода фенол хлорбензол этилбензол

Примечание: и случае, если псщсстно не пнсссно п классификацию, его следует классифицировать но аналогии с имеющимися и списке исшестами, а при отсутствии информации о свойствах данною вещества, его следует отнести к классу I, т.с. рассмотри наги наиболее опасный случай.