Травмобезопасность в строительстве

 

Выводы. Сравнение полученных расчётных значений ∆Р, I⁺ (см. таблицу 2.11) с пороговыми значениями, приведёнными в таблицах 2.6 - 2.8, позволяет сделать вывод, что возникающая при «раннем» зажигании воздушная ударная волна не представляет прямой угрозы для жизни человека, оказавшегося даже в непосредственной близости (> 20 м) от центра разрыва (ПК 100), но способна вызвать минимальные повреждения зданий и сооружений, расположенных за пределами существующих нормативных разрывов (разрыв соединений, разрушение остекления).

 

 

 

 

 

 

 

Сценарий  № 3.  Разлив  метанола

 

Расчёт зон действия поражающих факторов при аварии по сценарию № 3   выполнен согласно физико-математическим моделям,  приведённым в РД 52.04.253-90  [22].

Предполагается, что при  перекачивании метанола из автоцистерны в ёмкость для метанола нарушается герметичность оборудования и весь объём метанола разливается на площадку. Согласно [22] при предварительном прогнозе последствий аварии принимаются следующие метеоусловия: температура воздуха t_в=+20 °С, степень вертикальной устойчивости воздуха - инверсия, скорость ветра - 1,0 м/с, направление ветра - северо-восточное. Толщина слоя жидкости h для АХОВ,  разливающейся свободно на подстилающую поверхность (поддон или обваловка отсутствуют), принимают h = 0,05 м по всей площади разлива.

Продолжительность поражающего действия АХОВ определяется временем  его испарения с площади разлива. 

Время испарения Т, ч, АХОВ с площади разлива  определяется по формуле:

Т =(hd) / (K 2K4K7),

( 2.28)

где  h –  толщина  слоя  АХОВ,  м;  принимаем  h = 0,05 м;

d  -  плотность АХОВ, т/м³; Согласно [ 11 ] плотность метанола d = 0,791 т/м³;

К₂ – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ. Так как         метанол не включен в прил. 3 [22], К₂  определяется по формуле:

___ К2 = 8,1•10-6 • Рнп √ М   ,

( 2.29)

где Р_нп - давление насыщенного пара данного АХОВ, при заданной температуре воздуха, мм  рт. ст. Согласно [30] для метанола  Р_нп =95,7;

М - молекулярная масса  вещества. Согласно [18], у метанола М =32,04.  

                                 _____

К₂ = 8,1• 10^-6• 95,7 √ 32,04  = 0,00439

К₄  - коэффициент, учитывающий скорость ветра. Согласно  прил. 4   [22],  К₄ = 1 (при скорости  ветра 1 м/с);

К₇  - коэффициент,  учитывающий влияние температуры воздуха.  Так как метанол  не  включен  в  прил. 3  [22],  принимается К₇ = 1;

Тогда, Т = (0,05 • 0,791) / (0,00439 • 1 • 1) = 9,009 = 9 ч.

Эквивалентное количество АХОВ во вторичном облаке Q_э2, т, рассчитывается по  формуле:

Qэ2 = (1- К1) К2 К3 К4 К5 К6 К7 Q0 / (h•d),

( 2.30)

где К₁  - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ. Так как метанол   не включен в прил. 3  [22], принимается К₁ = 0;

К₂,  К₄, К₇ – коэффициенты  в формуле ( 2.29 );

К₃  -  коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе метанола. Так для хлора - ПДК_мр= 0,1 мг/м³,  для метанола - ПДК_мр= 1,0 мг/м³ [12], следовательно, К₃ = 0,1;

К₅  -  коэффициент,  учитывающий степень вертикальной  устойчивости  атмосферы.  Для инверсии  К₅ = 1;

К₆  -  коэффициент, зависящий от времени N,ч, прошедшего после начала аварии.  Принимаем N = 1 ÷ 9 ч, что соответствует продолжительности испарения метанола.

Коэффициент  К₆  определяется  соотношением:

К₆  = N^0,8   при    N < T;    

К₆  = T^0,8   при    N  ≥ T; 

Q₀ - количество разлившегося при аварии вещества, т. При разливе из надземной ёмкости Q₀ рассчитывается по формуле:

Q0 =d•k3•VA,

( 2.31)

где d  - плотность метанола, см. формулу (2.28)

k₃  - коэффициент максимального заполнения ёмкости; k₃=0,8; 

V_A - объём ёмкости, м³; V_A = 1,2 м³;

Q₀ =  0,791 • 0,8 •  1,2 = 0,76 т;

h  -  толщина слоя  метанола, м; см. формулу ( 2.28 ).

Расчёт  глубины  зоны  заражения  вторичным  облаком  АХОВ  при  авариях  на  технологических  ёмкостях  и  транспорте  ведётся  с  использованием  прил. 2 и 5  [22].  В прил. 2  приведены   значения  глубины заражения вторичным облаком АХОВ  Г₂,  км,  определяемые  в зависимости от    Q_э2 и скорости  ветра.

По рассчитанным  значениям Q_э2 и скорости  ветра 1,0 м/с,  по  прил. 2  интерполированием находим  глубину  заражения  вторичным  облаком  метанола  Г₂ ,  для каждого значения  N.

Полученное значение Г₂ сравниваем с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Г_п,  км, которое определяется  о формуле:

Гп = N • v,

( 2.32)

где N  -  время от  начала  аварии,  ч; см. формулу (2.30 );

v   -  скорость  переноса  переднего  фронта  зараженного  воздуха  при   данной скорости ветра и степени  вертикальной устойчивости воздуха,  км/ч;

Определяется по прил. 5 [22], при инверсии и скорости  ветра 1 м/с,  v = 5 км/ч.

За  окончательную  расчётную  глубину  зоны  заражения  Г, км,  принимается  меньшее  из  двух  сравниваемых  между  собой  значений  Г₂  и Г_п .

 Площадь зоны возможного  заражения S_в, км², для вторичного облака АХОВ рассчитывается  по формуле:

Sв = 8,72 • 10-3 Г2 φ,

( 2.33)

где  Г  -  глубина  зоны  заражения,  км;

φ - угловой размер зоны возможного заражения, град. Принимается  по табл. 1 [11], в зависимости от скорости ветра. При скорости ветра 1 м/с,  φ=180°.

Площадь  зоны  фактического  заражения  S_ф,  км²,  рассчитывается  по  формуле:

Sф = К8 Г2N 0,2,

( 2.34)

где К₈   -  коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости  воздуха,  при инверсии  К₈ = 0,081;

Г ,  N  -  см.  формулы  ( 2.32 ),  ( 2.30 ).

Результаты расчётов: коэффициента К₆, эквивалентного количества  метанола  во  вторичном облаке  Q_э2,  глубины заражения вторичным облаком метанола  Г₂, глубины предельно возможного  переноса  воздушных масс  Г_п,  окончательной расчётной глубины заражения Г, площади зоны  возможного  заражения  S_в, площади зоны  фактического  заражения S_ф  в зависимости от  значений  N  приведены в таблице 2.12.

 

Таблица 2.12 Результаты  расчётов  К₆, Q_э2, Г₂, Г_п, Г, S_в, S_ф,  значения  N

N, час	К6	Qэ2,  т	Г2 ,  км	Гп, км	Г,  км	Sв, км2	Sф, км2
1   2   3   4   5   6   7   8   9	1   1,74   2,4   3,03   3,62   4,19   4,74   5,28   5,8	0,0084   0,015   0,02   0,026   0,03   0,035   0,04   0,045   0,0489	0,3192   0,439   0,4975   0,568   0,615   0,6738   0,7325   0,7913   0,837	5   10   15   20   25   30   35   40   45	0,3192   0,439   0,4975   0,568   0,615   0,6738   0,7325   0,7913   0,837	0,16   0,302   0,388   0,506   0,594   0,713   0,842   0,983   1,1	0,0083   0,0179   0,025   0,0345   0,0423   0,0526   0,0641   0,0769   0,0881

 

На листе  графической части курсового проекта изображены зоны  возможного  заражения при разливе метанола,  которые ограничены  полуокружностью c радиусом,  равным  глубине  заражения  Г,  в  зависимости  от  времени,  прошедшего  с момента начала  аварии  N.    Центр полуокружности  совпадает  с  источником  заражения.

Выводы.  Территория ГРС уже через 5-6 минут попадёт в зону  заражения, а автодорога  попадёт в зону заражения через 30 минут. 

Населённый пункт окажется в зоне заражения при разливе метанола примерно через 3 ч при глубине заражения 0,498 км, а г.Астра находится на расстоянии 0,45 км от ГРС. За это время (3ч) необходимо успеть эвакуировать население из зоны заражения.

 

 

 

Сценарий  № 4.  Разлив  одоранта

Расчёт  зон  действия  поражающих  факторов  при  аварии  по сценарию № 4   выполнен  согласно  физико-математическим  моделям,  приведённым  в нормативно-методических  документах  [22].

Предполагается, что при  перекачивании одоранта из автоцистерны в ёмкость для одоранта нарушается герметичность оборудования и весь объём одоранта разливается на площадку с твёрдым покрытием. Согласно [22], при предварительном прогнозе последствий аварии принимаются следующие метеоусловия: температура воздуха tв=+20 °С, степень вертикальной  устойчивости  воздуха - инверсия, скорость  ветра - 1,0 м/с, направление ветра - северное.  Толщина слоя жидкости  h  для АХОВ, разливающейся свободно на подстилающую поверхность (поддон или обваловка отсутствуют), принимают h = 0,05 м по всей площади разлива.

Продолжительность  поражающего  действия  АХОВ  определяется  временем  его испарения с площади   разлива.  

Время испарения Т, ч, АХОВ с площади  разлива определяется по формуле:

Т =(hd) / (K 2K4K7),

( 2.35)

где  h - толщина  слоя  АХОВ,  м; принимаем  h = 0,05 м;

d  - плотность АХОВ, т/м³; согласно [31] плотность одоранта d = 0,825 т/м³;

К₂ - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ. Согласно [22] прил. 3, для одоранта К₂ = 0,043;

К₄  - коэффициент, учитывающий скорость ветра. Согласно [22] прил. 4, для одоранта К₄ = 1 (при  скорости  ветра  1 м/с);

К₇  - коэффициент,  учитывающий влияние температуры воздуха. Согласно  [22] прил. 3, для одоранта К₇ = 1(при tв=+20 °С);

Т = 0,05 • 0,825 / 0,043 • 1 • 1 = 0,9593 = 1ч;

Эквивалентное   количество  АХОВ  во  вторичном  облаке  Q_э2 , т,  рассчитывается   по  формуле:

Qэ2 = (1- К1) К2К3К4К5К6К7 Q0 / (hd),

( 2.36)

где К₁  - коэффициент,  зависящий от  условий хранения  АХОВ. Согласно  [22] прил. 3, для одоранта К₁ =0,06;

К₂,  К₄, К₇ – коэффициенты см. в формуле ( 2.35 );

К₃  - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе одоранта. Согласно [22] прил. 3, для одоранта  К₃ = 0,353;

К₅  -  коэффициент,  учитывающий степень вертикальной  устойчивости  атмосферы.  Для инверсии  К₅ = 1;

К₆  -  коэффициент,  зависящий  от  времени  N, ч, прошедшего после начала                         аварии.  Коэффициент К₆  определяется  соотношением:

 К₆  = N^0,8   при    N < T ;    

 К₆  = T^0,8   при    N  ≥ T ;

Принимаем  N = 0,1ч, 0,25ч, 0,5ч, 0,75ч, 1ч,  что  соответствует  продолжительности  испарения  одоранта;

Q₀  - количество разлившегося при аварии вещества, т.

При разливе из надземной  ёмкости Q₀ рассчитывается по формуле:

Q0=d•k3•VA,

( 2.37)

где d  - плотность одоранта, см. формулу ( 2.35 );

k₃ - коэффициент максимального заполнения ёмкости; k₃=0,8; 

V_A - объём ёмкости, м³; V_A = 1,6 м³;

Q₀ =  0,825 • 0,8 • 1,6 = 1,056 т;

h  -  толщина  слоя  метанола,  м;  см.  формулу  ( 2.35 ).

Расчёт  глубины  зоны  заражения  вторичным  облаком  АХОВ  при  авариях  на  технологических  ёмкостях  и  транспорте  ведётся  с  использованием  прил. 2  и 5  [22].  В прил. 2  приведены   значения  глубины заражения вторичным облаком АХОВ  Г₂,  км,  определяемые  в зависимости от    Q_э2  и скорости  ветра.

По рассчитанным  значениям Q_э2 и скорости  ветра 1,0 м/с,  по  прил. 2 [22] интерполированием находим глубину заражения вторичным облаком одоранта  Г₂ ,  для каждого значения  N.

Полученное  значение Г₂ сравниваем с предельно  возможным  значением  глубины переноса воздушных масс Г_п, км,  которое определяется  по  формуле:

Гп = N • v,

( 2.38)

где  N  -  время  от  начала  аварии,  ч, см. формулу  (2.36 );