Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития

В результате построения полей опасных факторов пожара для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров были определены следующие зависимости и величины.

1. Зависимость (кривая 2 на рис. 3.2.5) – зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до границы очага для пожаров: пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров, пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров №1 и/или №2, пожар резервуара №1 или №2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) = 7000 м².

2. Зависимость (кривая 1 на рис. 3.2.5) – зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до границы очага для пожаров пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) = 83000 м².

3. Зависимость (кривая 3 на рис. 3.2.5) – зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до границы очага для пожаров, связанных с возникновением пожара одного резервуара по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага = 918 м².

4. Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчитываемый от границы пролива, = 222 м – горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения = = 7000 м²) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка).

5. Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчитываемый от границы пролива, = 503 м – горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения = = 83000 м²) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

6. Зависимости и (рис. 3.2.6 и 3.2.8) – зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны давления при взрыве паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения = = 7000 м²) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка), от расстояния до обвалования (ограждения) парка.

7. Зависимости и (рис. 3.2.7 и 3.2.9) – зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны давления при взрыве паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения = = 83000 м²) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, от расстояния до обвалования (ограждения) парка.

На основе указанных выше зависимостей и величин в настоящем разделе определяются следующие условные вероятности поражения людей.

1. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров: пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров, пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров №1 и/или №2, пожар резервуара №1 или №2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) = 7000 м².

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 47, 48, 49, 49, 50, 53, 54, 55, 56, 59, 60, 61, 62, 65, 66, 67, 68.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + +
+ + + = 1,0∙10^-4 год^-1.

2. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага (площадью пролива)
= 83000 м².

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 13, 14, 33, 34.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + + + = 3,7∙10^-6 год^-1.

3. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанных с возникновением пожара резервуара №1 по всей поверхности (площадь очага = 918 м²) без возникновения вторичных пожаров.

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 17, 19.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + = 1,7∙10^-4 год^-1.

4. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанных с возникновением пожара резервуара №2 по всей поверхности (площадь очага = 918 м²) без возникновения вторичных пожаров.

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 37, 39.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + = 1,7∙10^-4 год^-1.

5. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанных со сгоранием в режиме пожара-вспышки паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения = = 7000 м²) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка.

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 6, 12, 26, 32, 46, 52, 58, 64, 70.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + + + + + + + + = 2,2∙10^-6 год^-1.

6. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанных со сгоранием в режиме пожара-вспышки паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения = = 83000 м²) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 16, 36.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + = 9,2∙10^-8 год^-1.

7. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанных со взрывом паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения = = 7000 м²) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка.

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 5, 11, 25, 31, 45, 51, 57, 63, 69.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + + + + + + + + = 3,3∙10^-6 год^-1.

8. – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанных со взрывом паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения = =
= 83000 м²) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

Таким образом, - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. таблицу 3.2.1) № 15, 35.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

= + = 1,4∙10^-7 год^-1.

Для оценки поражающего воздействия опасных факторов пожара, характерных для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, использовались вероятностные и детерминированные критерии, приведенные в прил. 6.

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных с возникновением пожаров проливов и пожаров резервуаров по всей поверхности (условные вероятности поражения , , , ).

Указанные условные вероятности в соответствии с разделом II прил. 6 в зоне непосредственного воздействия пламени пожаров (в пределах очага пожара), соответствующих этим условным вероятностям поражения, принимались равными 1.

Таким образом, для сценариев пожаров: пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров, пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров №1 и/или №2, пожар резервуара №1 или №2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, условная вероятность поражения человека ( ) в зоне, ограниченной обвалованием (ограждением) парка, принималась равной 1.

Для пожаров пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров условная вероятность поражения человека ( ) в пределах обвалования (ограждения) парка и в полосе вдоль обвалования (ограждения) парка шириной = 109,5 м принималась равной 1.

Для пожаров, связанных с возникновением пожара одного резервуара по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров, условная вероятность поражения человека ( или ) в пределах площади, занимаемой резервуаром, на котором реализуется пожар, принималась равной 1.

Условные вероятности поражения человека , , , за пределами соответствующих им очагов пожаров определялись с использованием пробит-функции (формула (П6.11) прил. 6) на основе полученных зависимостей , , .

В качестве примера для демонстрации расчета условной вероятности поражения тепловым излучением пожара с использованием пробит-функции, проведенного в соответствии с прил. 6, ниже приведен расчет условной вероятности поражения человека тепловым излучением пожара пролива бензина площадью (пожар резервуара по всей поверхности) в точке, расположенной на расстоянии = 20 м от границы очага пожара.

Интенсивность теплового излучения указанного выше пожара в рассматриваемой точке составляет = 7,8 кВт/м².

Расстояние от рассматриваемой точки до зоны, где интенсивность теплового излучения рассматриваемого пожара равна 4 кВт/м², составляет = 19,9 м.

Величина эффективного времени экспозиции , определяемого по формуле (П6.13) прил. 6, составляет:

= = = 8,98 с.

Значение пробит функции , определяемое по формуле (П6.11) прил. 6, составляет:

= = -0,17.

Значение условной вероятности поражения в зависимости от значения пробит-функции определяется по формуле (П6.2) прил. 6:

.

Приведенная выше формула справедлива при положительных значениях пробит-функции. Значения пробит-функции меньше или равные нулю соответствуют условной вероятности поражения, равной нулю.

Таким образом, условная вероятность поражения человека тепловым излучением для рассматриваемого случая равна = 0.

Аналогичным образом были получены значения условных вероятностей поражения , , , на различных расстояниях от границ соответствующих очагов пожара. Графики полученных зависимостей условных вероятностей , от расстояния до границ очагов соответствующих указанным вероятностям пожаров приведены на рис. 3.2.10.

Рис. 3.2.10. Зависимости условных вероятностей поражения человека тепловым излучением от расстояния до очага пожара

- кривая 1, - кривая 2

Согласно результатам расчета условных вероятностей поражения ( или ) при пожарах, связанных с возникновением пожара одного из резервуаров парка по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров, указанные условные вероятности поражения в непосредственной близости от границы очага пожара (поверхность резервуара №1 или №2) за его пределами составляют 0,275. При этом на расстоянии 20 м от границы очага пожара условные вероятности или равны 0.

Минимальное расстояние от стенок резервуаров до обвалования (ограждения) парка составляет 13,9 м для каждого резервуара.

С целью упрощения вычисления величин потенциального риска для рассматриваемого резервуарного парка, условные вероятности поражения и вне пределов занимаемой резервуаром, на котором реализуется пожар (соответственно резервуар №1 или №2), площади консервативно (оценка сверху) принимались равными:

= = 0,275 в пределах обвалования (ограждения) парка и в полосе вдоль обвалования (ограждения) парка шириной 20 – 13,9 = 6,1 м;

= = 0 на расстояниях от обвалования (ограждения) парка более 6,1 м.

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных со сгоранием паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки (условные вероятности поражения , ).

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки, определяемый по формуле (П4.67) прил. 4, для случая сгорания паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения = = 7000 м²) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка, составляет:

= 1,2· = 1,2·222,6 = 267 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки, определяемый по формуле (П4.67) прил. 4, для случая сгорания паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения = = 83000 м²) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, составляет:

= 1,2· = 1,2·503,3 = 604 м.

В соответствии с прил. 6 принималось, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принималась равной 0.

Таким образом, условные вероятности поражения , составляют:

= ;

= ;

где r – расстояние, отсчитываемое от границы соответствующего пролива.

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных со взрывом паровоздушного облака (условные вероятности поражения , ).

Условные вероятности поражения человека волной давления , для сценариев, связанных со взрывом паровоздушного облака, консервативно определялись с использованием пробит-функции (формулы (П6.7) и (П6.8) прил. 6) на основе полученных зависимостей , , .

Для демонстрации расчета условной вероятности поражения волной давления с использованием пробит-функции, проведенного в соответствии с регламентированным прил. 6 методом, ниже приведен расчет условной вероятности поражения человека волной давления при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения бензина с поверхности пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка), в точке, расположенной на расстоянии 200 м от обвалования (ограждения) парка.

Согласно результатам расчета параметров волны давления для данного сценария в рассматриваемой точке избыточное давление волны давления составляет:

= 1,87∙10⁴ Па;

импульс фазы сжатия волны давления составляет:

= 1435 Па∙с.

Величина параметра , определяемого по формуле (П6.8) прил. 6, составляет:

= = = 0,573.

Значение пробит функции , определяемое по формуле (П6.7) прил. 6, составляет:

= = = 5,15.

Согласно таблице П4.2 прил. 6 полученному значению пробит-функции соответствует значение условной вероятности поражения 56%. Таким образом, для рассматриваемого случая условная вероятность поражения человека волной давления равна = 0,56.

Аналогичным образом были получены значения условных вероятностей поражения , на различных расстояниях от обвалования (ограждения) парка. Графики полученных зависимостей условных вероятностей , от расстояния до обвалования (ограждения парка) приведены на рис. 3.2.11.

Рис. 3.2.11. Зависимости условных вероятностей поражения человека волной давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка

- кривая 1, - кривая 2

Условные вероятности поражения человека при взрыве паровоздушного облака , внутри обвалования (ограждения) парка принимались равными 1.