Оценка последствий аварии на пожаровзрывоопасном объекте

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 
 

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования 

Омский  государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности  и 

гражданская оборона» 
 
 
 
 

Расчётно-графическая работа №3

«Оценка последствий аварии на пожаровзрывоопасном  объекте» 
 
 
 
 

Выполнил

Студент 3 курса 

Вариант № 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Омск-2009 
 

Оглавление 

Введение

Исходные  данные для выполнения расчетно-графической  работы №3

Определение массы вещества, участвующего в реакции

Определение  режима взрывного превращения облака ТВС

Оценка  воздействия воздушной ударной  волны

Определение радиусов зон разрушений зданий и  сооружений

Определение числа пострадавших людей от воздушной  ударной волны

Определение числа пострадавших людей на открытой местности

Определение числа пострадавших людей в здании

Оценка  теплового воздействия

Определение параметров огненного шара

Определение числа пострадавших людей от теплового  воздействия

Определение числа пострадавших людей на территории, покрываемой огненным  шаром

Определение числа пострадавших людей от теплового  воздействия вне

огненного шара

Определение количества пострадавших людей от совместного  действия поражающих факторов аварии

Определение суммарной вероятности поражения людей

Определение числа пострадавших людей в зонах  совместного действия факторов аварии

Определение общего количества пострадавших людей  в результате         аварии

Оценка  степени повреждения зданий, пострадавших в результате аварии Определение  степени повреждения отдельных конструктивных  элементов здания

Определение степени повреждения здания, пострадавшего  в результате аварии

Расчет  стоимости восстановления здания

Ситуационный  план аварии

Заключение

Список  используемой литературы

Введение

  Аварии на пожаровзрывоопасных объектах приводят к значительным социальным, экономическим и экологическим последствиям.

  Согласно  данных страховых компаний за последнее  столетие наблюдается рост количества промышленных аварий. Ежегодно в мире погибает тысячи людей в результате различных аварий, стихийных бедствий и иных ЧС. Аварии на ПВОО объектах самые страшные по масштабам социальных, экологических и экономических последствий.

  Потенциальными  объектами аварий, связанных со взрывом, являются опасные производственные объекты – хранилища и склады взрыво- и пожароопасных веществ.

  Степень опасности объектов зависит от количества энергии, способной реализоваться  в виде взрывов и/или пожаров.

  Основными поражающими факторами взрыва являются:

• воздушная ударная волна (при дефлаграционном взрыве – волна сжатия);
• бризантное действие продуктов взрыва;
• давление скоростного напора воздуха;
• осколки, обломки оборудования;
• тепловое воздействие;
• сейсмическое воздействие.

  Опасными  факторами пожара, воздействующими  на людей и материальные ценности, являются:

• пламя и искры;
• повышенная температура окружающей среды;
• токсичные продукты горения и термического разложения;
• дым;
• пониженная концентрация кислорода.

    К вторичным проявлениям опасных  и поражающих факторов пожара  и взрыва относятся:

• осколки, обломки зданий, сооружений  агрегатов и т.д.;
• химическое, радиоактивное и биологическое загрязнение окружающей среды;
• электрический ток на токопроводящих частях конструкций аппаратов и агрегатов.

     В данной работе произведена оценка последствий аварийного взрывова топливовоздушной смеси, оценка воздействия воздушной ударной волны и теплового потока и определено вероятное поражение людей и степень повреждения зданий.

  Исходные  данные

     Характеристика  пожаровзрывоопасного объекта

Сжиженный углеводородный газ:    этилен

Масса углеводородного газа в резервуаре: 20000 кг. 

Характеристика  пространства окружающего место  аварии:

Слабозагроможденное пространство 

Количество  промышленных зданий на территории пожаровзрывоопасного объекта и их площадь:

№1П – площадь  90 м²        ;

№2П – площадь  60 м²        . 

Количество  административных зданий на территории пожаровзрывоопасного объекта и  их площадь:

№1А – площадь  70 м²                        . 

Удаление  промышленных зданий от места аварии:

№1П – расстояние 200  ;

№2П – расстояние 400  .

Удаление  административных зданий от места аварии:

№1А – расстояние 300  . 

Распределение персонала по территории объекта, промышленным и административным зданиям:

плотность персонала  в промышленных зданиях:

№1П  0.3  чел/м²;

№2П  0.1  чел/м²;

плотность персонала в административных зданиях:

№1А  0.25   чел/м².

плотность персонала  на открытой местности  0.0002 чел/м². 

Характеристика  технического состояния промышленного  здания  №1П, пострадавшего в результате чрезвычайной ситуации 

Ценовые коэффициенты на дату определения

стоимости восстановления  промышленного здания №1 

   Расчет  массы вещества, участвующего в реакции

            М = М_р = 20т =20000 кг

1. ВУВ

1.1Определение режима взрывного превращения облака топливо-воздушной смеси

      РВП зависит от двух показателей, а именно:

1. класс взрывоопасного вещества – 2 ;
2. класс пространства,  окружающего место  аварии – 4.

По  таблицам Учебно – методического  пособия определяем РВП.

Режим взрывного превращения -  4

     1.2 Определение радиусов зон разрушений зданий и сооружений, м

      Радиусы зон разрушения определяем по таблицам УМП.

         1.3Определение степени разрушения зданий

     Таким образом, здания получат следующие степени разрушения в зависимости от степени удаленности от места аварии. 

1.4 Радиусы  зон и число пострадавших людей на открытой местности

Радиусы зон  также зависят от РВП и определяются по таблицам УМП по дисциплине БЖД.

    Общее число пострадавших равно сумме  пострадавших от ВУВ во всех зонах:

       число пострадавших людей в  6-й зоне:

      число пострадавших людей в  5-ой зоне:

      число пострадавших людей в 4-ой зоне:

      число пострадавших людей в  3-й зоне:

      число пострадавших людей в  2-ой зоне:

      число пострадавших людей в  1-ой зоне:

         Таким образом, на открытой  местности количество пострадавших  людей будет равно:

N_ом = 3+1 +1+1+0+0= 6 чел.

1.5 Определение числа пострадавших людей в зданиях

N_зд = N_ж + N_п,

        Число пострадавших в административном здании (средняя степень разрушения) будет равно:

                   ,

Где П_зж =S_ж· ρ_ж = 70 · 0,25 = 17,5 человек;  Р_зж = 94%, таким образом

                    N_ж = 17,5 (1- 0,94) = 1 человек.

Число пострадавших людей в промышленном здании 1 (средняя степень разрушения):

 N_п = П_п1 (1 – Р_1п/100),

 Р_1п = 40%, таким образом N_п= 16 чел.

Число пострадавших в промышленном здании 2(слабая степень разрушения) :

       N_п = П_2п (1 – Р_2п/100),

       Р_2п = 90%, таким образом N_п = 1 чел.

     В административном и промышленном здании пострадают от ВУВ

 N₃₉ = N_ж + N_п = 1 + 17 = 18 человек.

6. Общее число пострадавших от ВУВ

 Всего от ВУВ на ПВОО пострадает 8 человек:

 N_вув = N_ом + N₃₉ = 6 + 18 = 24 человек. 
 

2. Оценка  теплового воздействия

Помимо ВУВ  на людей и на людей оказывает влияние тепловой поток, то есть вся энергия, которая высвобождается при взрыве на ПВОО, то есть к общему числу пострадавших на ОМ добавляется число пострадавших от ТП.

2.1. Определение параметров огненного шара

         m = 0,6 М, кг      m = 0,6 · 20000 = 12000 кг.

         R_ош = 3,2 · 12000^0,325 =67,746 м.

        Время существования огненного шара

          t_ош = 0,85· m^0,26,  t_ош= 0,85 · 12000^0,26 = 9,7725 с.

         Q_o = 180 кВт/м². 

2.2 Определение числа пострадавших людей в зонах действия ВУВ

     Число пострадавших людей на территории, покрываемой огненным шаром,   

               N_ОШ = S_ОШ · ρ_ОМ · Р_ОШ

S_ОШ = π R² _ОШ = 3,14 · 67,746 ² = 14411 м²;     ρ_ОШ = 0,0002 чел/м²;

              N_ОШ = 14411 · 0,0002 · 1 = 2,88 = 3 чел. 

Определение числа пострадавших людей от теплового

воздействия вне огненного шара

   Индексы доз теплового излучения на границах зон действия ВУВ – позволяют учесть время теплового воздействия, величину теплового потока на поверхности огненного шара и расстояние человека от огненного шара, вычисляются для определения вероятности поражения людей от теплового воздействия и в нашем случае будут следующие:

6-я  зона, ;

(в  данном случае Х = R_6м = 65).

5-я  зона;

4-я  зона;  

3-я  зона;  

2-я  зона;  

1-я  зона;  

     По  тал. 8 УМП определяем вероятности поражения людей от теплового потока на границах зон действия ВУВ:

Р_6ТП = 100%; Р_5ТП = 100%; Р_4ТП = 98%; Р_3ТП = 94%; Р_2ТП = 73%; Р_1ТП = 52%.

     Схема поражения людей от теплового  потока на открытой местности.         

      Общее количество пострадавших людей от теплового воздействия на открытой местности вне огневого шара будет определяться:

           , чел.

число пострадавших людей в 6-й и 5-й зонах (Р_6,5ТВ = 100%).

число пострадавших в 4-й зоне:

число пострадавших в 3-й зоне:

число пострадавших во 2-й зоне:

число пострадавших в 1-й зоне:

     Таким образом, общее количество пострадавших от теплового воздействия вне  огненного шара в зонах действия воздушной ударной волны равно:

3. Определение числа пострадавших людей от теплового воздействия вне зон действия воздушной ударной волны

       Иногда воздействие ТП оказывается  сильнее воздействия ВУВ и  поражающий фактор действует за границами зон поражения от ВУВ. Для определения воздействия ТП зоны разбиваем по следующим вероятностям поражения людей от теплового потока: 40%, 20%; 0%. Тогда на границах зон вероятности поражения людей тепловыми потоками будут равны: Р_7ТП= 0,4; Р_8ТП= 0,2;  Р_9ТП= 0

     Определим индексы доз теплового излучения, соответствующие вероятности поражения людей от теплового потока на границах зон: J₇ = 1000; J₈ = 713; J₉ = 450

     Определяем радиусы зон, где наблюдаются данные индексы теплового излучения:

7-я  зона, Х₇ = 68 · 180^0,5 (9,77/1000)^0,375 = 160м;

8-я  зона, Х₈ = 68 · 180^0,5 (9,77/713)^0,375 = 182м.

9-я зона, Х₉ = 68 · 180^0,5 (9,77/450)^0,375 = 216м.

5)   определяем количество пострадавших  людей в 7-й, 8-й и 9-й зонах:

     Общее число пострадавших людей от теплового воздействия вне зон действия ВУВ равно:

      ;    чел.

     Общее количество пострадавших людей от теплового  воздействия равно:

3. Определение количества пострадавших людей

от совместного  действия поражающих факторов аварии

      Вероятность поражения  суммарная людей в зонах 6,5,4 от теплового воздействия равна единице, следовательно, определяем число пострадавших людей от совместного действия поражающих факторов в 6-й, 5-й и 4-ой зонах:

     Определяем  число пострадавших людей от совместного  действия поражающих факторов в 3-й зоне:

     1) суммарная вероятность поражения  людей в 3-й зоне

     Р_∑3 = Р_{3 ВУВ} + Р_{3 ТВ} – Р_{3 ВУВ}·Р_3ТВ , но

         ,  тогда

       Р_∑3 = 0,3 + 0,96 – 0,3·0,96 = 0,972;

     2) число пострадавших людей в  3-й зоне

     Определяем  число пострадавших людей от совместного  действия поражающих факторов во 2-й  зоне:

1. суммарная вероятность поражения людей во 2-й зоне

Р_∑2 = Р_{2 ВУВ} + Р_{2 ТВ} – Р_{2 ВУВ}·Р_2ТВ , но

;  ,   тогда

     Р_∑2 = 0,055 + 0,835 – 0,055·0,835 = 0,8441.

     2) число пострадавших людей 

     Определяем число пострадавших людей от совместного действия поражающих факторов в 1-й зоне:

1. суммарная вероятность поражения людей в 1-й зоне

Р_∑1 = 0,005 + 0,625 – 0,005 ·0,625 = 0,6269;

2. число пострадавших в 1-й зоне

     Общее количество людей, пострадавших от совместного  действия двух факторов:

Определение общего количества пострадавших

людей в  результате аварии

Общее количество пострадавших людей определяется как

,

Общее количество пострадавших равно:

N = N_∑6,5,4 +N_∑3 + N_∑2 + N_∑1 + N₇ + N₈ +N₉+ N_ж  + N_п = 4 + 3 + 3 + 2 + 1 + 1+ 1 + 1+17=

33 человекa. 

По степени  поражения пострадавшие люди распределяются:

N_I = 33·0,05 = 2 чел;  N_II = 40·0,15 =5 чел; N_III =7 чел;    N_IV = 19 чел.

4. Оценка технического состояния здания и стоимости его восстановления

   1) Определяем долю конструктивных элементов здания с учетом ценовых коэффициентов.