Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Марта 2013 в 11:17, курсовая работа
Авария - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ. Основная цель охраны труда и промышленной безопасности - сохранение жизни и здоровья работников. В процессе эксплуатации опасного производственного объекта возможны аварии, которые причиняют вред жизни и здоровью работников и наносят ущерб предприятию.
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 Гп.
Площадь зоны возможного заражения Sв, км2, для вторичного облака АХОВ рассчитывается по формуле:
Sв = 8,72 • 10-3 Г2 φ, |
( 2.39) |
где Г - глубина зоны заражения, км;
φ - угловой размер зоны возможного заражения, град. Принимается по табл. 1 [22], в зависимости от скорости ветра. При скорости ветра 1 м/с, φ = 180°;
Площадь зоны фактического заражения Sф, км2, рассчитывается по формуле:
Sф = К8 Г2N0,2, |
( 2.40) |
где К8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, при инверсии К8 = 0,081;
Г , N - см. формулы ( 2.39) и ( 2.36 ).
Результаты расчётов коэффициента К6, эквивалентного количества одоранта во вторичном облаке Qэ2, глубины заражения вторичным облаком одоранта Г2, глубины предельно возможного переноса воздушных масс Гп, окончательной расчётной глубины заражения Г, площади зоны возможного заражения Sв, площади зоны фактического заражения Sф, в зависимости от значений N, приведены в таблице 2.13.
На листе графической части курсового проекта изображены зоны возможного заражения при разливе одоранта, которые ограничены полуокружностью с радиусом, равным глубине заражения Г, в зависимости от времени прошедшего с момента начала аварии N. Центр полуокружности совпадает с источником заражения. Принимаем северо-восточное направление ветра, так как именно в этом направлении расположены ближайшие жилые дома г. Астра.
Таблица 2.13. Результаты расчётов К6, Qэ2, Г2, Гп, Г, Sв, Sф, значения N
|
N, час. |
К6 |
Qэ2, т |
Г2 , км |
Гп, км |
Г, км |
Sв, км2 |
Sф, км2 |
|
0,1
0,25
0,5
0,75
1 |
0,1585
0,3299
0,5743
0,7944
1 |
0,03618
0,0753
0,1311
0,18136
0,2283 |
0,6876
1,0524
1,3985
1,6385
1,8626 |
0,5
1,25
2,5
3,75
5 |
0,6876
1,0524
1,3985
1,6385
1,8626 |
0,7421
1,7384
3,0764
4,2138
5,4455 |
0,024
0,06798
0,1382
0,2053
0,281 |
Выводы. На расстоянии 0,45 км севернее ёмкости одоранта находится населённый пункт «Астра» (80000 жителей), который может пострадать при данной аварии. Если при разливе одоранта не принять мер по дезактивации, то при ветре северного направления со скоростью 1 м/с через 0,1 ч южная окраина «Астра» попадёт в зону заражения, а через 1 ч весь населённый пункт будет в зоне заражения.
Необходимо провести инструктаж местного населения, с целью адекватного поведения в случае аварии. Как показывает опыт, правильные действия человека во время аварии значительно снижают негативные последствия.
Сценарий № 5. Разлив и воспламенение конденсата на площадке АГРС
Расчёт зон действия поражающих факторов при аварии по сценарию № 5 выполнен согласно физико-математическим моделям, приведённым в нормативно-методических документах [26, 27].
Предполагается, что при перекачивании конденсата из ёмкости для сбора в автоцистерну происходит нарушение герметичности и весь объём конденсата, находящийся в автоцистерне разливается на площадку с твёрдым покрытием и воспламеняется. Поражающим фактором является термическое излучение пожара разлива конденсата (ЛВЖ ).
Расчёт интенсивности термического излучения пожара разлива ЛВЖ q, кВт/м2, проводят по формуле:
q = Ef • Fq• τ, |
( 2.41) |
где Ef - среднеповерхностная плотность термического излучения пламени, кВт/м2, Ef принимают на основе имеющихся экспериментальных данных. Учитывая, что конденсат по своему химическому составу и свойствам является нестабильным бензином, принимаем, согласно [26] для бензина Ef, в зависимости от диаметра очага горения.
Fq - угловой коэффициент облучённости;
τ - коэффициент пропускания атмосферы.
Расчёт эффективного диаметра разлива d, м, проводят по формуле:
______ d = √ 4S / π , |
( 2.42) |
где S - площадь разлива, м. Согласно размерам площадки S = 120 м2;
π - число пи; π = 3,14.
___________
d = √ 4• 120 / 3,14 = 12,364 м. Следовательно, Ef = 57,7 кВт/м2 (для всех вариантов).
Расчёт высоты пламени H, м, проводят по формуле:
_____ H = 42 d ( m / ρв√ g • d )0,61, |
( 2.43) |
где m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/м2•с; Согласно [26] принимаем как для бензина m = 0,06 кг/м2•с ;
ρв - плотность окружающего воздуха, кг/м3. Согласно [28] ρв= 1,293 кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2; g = 9,81 м/с2 ;
d - см. формулу (2.42);
H = 42 • 12,364 ( 0,06 / 1,293 √ 9,81• 12,364 )0,61 = 18,47 м.
Расчёт углового коэффициента облучённости Fq проводят по формуле
_______ Fq = √ Fv2 + FH2, |
( 2.44) |
где Fv=
где h=2H/d=2•18,47 / 12,364 = 2,988 ;
S1= 2 R / d, |
|
где R – расстояние от геометрического центра разлива (ГЦР) до облучаемого объекта, м;
A = ( h2 + S12+ 1 ) / 2S1, |
( 2.48) |
гдеB=(1+S12)/(2S1). ( 2.50 )
Расчёт коэффициента пропускания атмосферы τ проводят по формуле:
τ = exp [- 7,0 • 10-4 ( R – 0,5 d ) ], |
( 2.51) |
где R, d – см. формулы ( 2.47) и (2.42 ).
Выбор значений R проводился на основании следующих критериев:
- при воспламенении разлива конденсата, поведение персонала адекватно ситуации, т.е. бег со скоростью 2,5 м/с2 в оптимальном направлении;
- для определения степеней
возможного поражения
Из вышеизложенных критериев, выбраны следующие значения R:
- 6,20 м – расстояние от ГЦР (геометрический центр разлива) до края разлива, т.е. до границы пожара. В этой зоне наземное оборудование ёмкостей для сбора конденсата и одоранта;
- 7,50 м – расстояние от ГЦР до ворот, через которые персонал может покинуть территорию АГРС, человек преодолеет это расстояние за 2 с (предполагается что в момент начала аварии персонал находится на расстоянии 2,5 м от ГЦР);
- 10,0 м – расстояние 7,5 м от наиболее вероятных мест нахождения персонала, человек преодолеет за 3 с;
- 15,0 м – расстояние от ГЦР до блок-бокса переключений и технологического; расстояние 12,5 м от наиболее вероятных мест нахождения персонала, человек преодолеет за 5 с;
- 20,0 м – расстояние от ГЦР до блок-бокса управления и мастерской для ремонта оборудования; расстояние 17,5 м от наиболее вероятных мест нахождения персонала, человек преодолеет за 7 с;
Рассчитав величины интенсивности термического излучения пожара разлива конденсата q в зависимости от выбранных значений R и сравнив их с предельно допустимыми величинами интенсивности термического излучения пожаров разливов ЛВЖ и ГЖ, приведёнными в таблице 2.1, можно сделать вывод о степени возможного поражения человека
В таблице 2.10 приведены расчётные значения: S1, A, Fv, FH, Fq, τ, q, в зависимости от выбранных значений R.
Таблица 2.14.
R, м |
S1 |
A |
В |
Fv |
FH |
Fq |
τ |
q |
6,20 |
1,003 |
5,45 |
1,000004 |
0,48225 |
0,506717 |
0,69952 |
0,999987 |
40,36 |
7,50 |
1,2132 |
4,698 |
1,0187 |
0,29389 |
0,1546 |
0,33208 |
0,999078 |
19,14 |
10,0 |
1,6176 |
3,877 |
1,118 |
0,15273 |
0,2005 |
0,25169 |
0,99733 |
14,48 |
15,0 |
2,4264 |
3,26 |
1,42 |
0,04854 |
0,10557 |
0,11619 |
0,993846 |
6,66 |
20,0 |
3,2352 |
3,152 |
1,77215 |
0,02265 |
0,067742 |
0,07143 |
0,990374 |
4,08 |
На листе графической части курсового проекта изображены зоны расчётных величин термического излучения пожара разлива конденсата на территории АГРС. Центр окружностей совпадает с геометрическим центром разлива.
Выводы. При сравнении расчётных значений q с предельно допустимыми величинами интенсивности термического излучения пожаров разливов ЛВЖ и ГЖ, приведёнными в таблице 2.14, сделаны следующие выводы: Если по каким-либо причинам человек не сможет покинуть район разлива:
- на границе пожара погибнет с вероятностью 50 % через 90 с.;
- на расстоянии 7,5 м от ГЦР (или 1,3 м от границы пожара), получит ожоги I степени через 3 с, ожоги II степени через 6÷7 с, погибнет с вероятностью 50 % через 2,5 мин;
- на расстоянии 10 м от ГЦР получит (или 3,8 м от границы пожара), ожоги I степени через 5 с, ожоги II степени через 10 с; погибнет с вроятностью 50 % через 3 мин;
- на расстоянии 15 м от ГЦР получит (или 8,8 м от границы пожара), ожоги I степени через 15÷20 с, ожоги II через 30÷40 с;
- на расстоянии 20 м
от ГЦР (или 13,8 м от границы
пожара), человек не получит
- если человек в
момент начала аварии
- очаг пожара человек покинет через 1,5 с, получив ожоги II степени;
- на расстоянии 7,5 м от ГЦР (или 1,3 м от границы пожара) человек окажется через 2 с, получив ожоги I степени;
- на расстоянии 10 м от ГЦР (или 3,8 м от границы пожара) человек окажется через 3 с, получив ожоги I степени;
- на расстоянии 15 м от ГЦР (или 8,8 м от границы пожара) человек окажется через 5 с, возможно получив лёгкие ожоги;
- на расстоянии 20 м от ГЦР (или 13,8 м от границы пожара) человек окажется через 7 с, не получив повреждений, также можно укрыться за блок-боксами;
Следовательно при адекватном поведении при воспламени случае конденсата, персонал серьёзно не пострадает.
Следует также отметить, что, согласно [14] время термической устойчивости надземных трубопроводов ёмкостей для сбора конденсата и одоранта составляет 50 мин, при q=50 кВт/м2 расчётное значение интенсивности составляет q=40,36 кВт/м2, следовательно, при продолжительном пожаре это оборудование может быть повреждено.
2.2.4. Оценка возможного
числа пострадавших с учетом
смертельно пораженных среди
персонала и населения в