в производственном помещении




Параметр Значение
Высота, м 1,7
Время блокирования, с:  
По повышенной температуре  
По потере видимости  
По пониженному содержанию кислорода  
По X CO2  
По X CO  
По X HCl  

 

Расчетное время эвакуации из производственного помещения составляет t р ij = 0,14 мин = 8,4 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P э.п ij = 0,999, так как выполнено условие

t р ij + τн.эij = 8,4 с ≤ 0,8∙τблij = 0,8∙26 = 20,8 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P д.в ij, через аварийные выходы равной P д.в ij = 0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P э ij, согласно формуле (5) равна

P э ij = 1 – (1 − P э.п ij)∙(1 − P д.в ij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − P э ij)∙(1 − Dij) = 0,001.

Таблица 3.7.16

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов

в помещении КИП

Параметр Значение
Высота, м 1,7
Время блокирования, с:  
По повышенной температуре  
По потере видимости  
По пониженному содержанию кислорода  
По X CO2 Не достигается в течение 300 с
По X CO  
По X HCl  

 

Расчетное время эвакуации из помещения КИП составляет t р ij = 0,1 мин = 6с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P э.п ij = 0,999, так как выполнено условие

t р ij + τн.эij = 36 с ≤ 0,8∙τблij = 0,8∙49 = 39,2 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P д.в ij, через аварийные выходы равной P д.в ij = 0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P э ij, согласно формуле (5) равна

P э ij = 1 – (1 − P э.п ij)∙(1 − P д.в ij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − P э ij)∙(1 − Dij) = 0,001.

Таблица 3.7.17

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов

в социальном помещении

Параметр Значение
Высота, м 1,7
Время блокирования, с:  
По повышенной температуре  
По потере видимости  
По пониженному содержанию кислорода  
По X CO2 Не достигается в течение 300 с
По X CO  
По X HCl  

Расчетное время эвакуации из социального помещения составляет t р ij = 0,15 мин = 9 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P э.п ij = 0,999, так как выполнено условие

t р ij + τн.эij = 39 с ≤ 0,8∙τблij = 0,8∙70 = 56 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P д.в ij, через аварийные выходы равной P д.в ij = 0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P э ij, согласно формуле (5) равна

P э ij = 1 – (1 − P э.п ij)∙(1 − P д.в ij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − P э ij)∙(1 − Dij) = 0,001.

Таблица 3.7.18

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов

в помещении санузла

Параметр Значение
Высота, м 1,7
Время блокирования, с:  
По повышенной температуре  
По потере видимости  
По пониженному содержанию кислорода  
По X CO2 не достигается за 300 с
По X CO  
По X HCl  

 

Расчетное время эвакуации из помещения санузла составляет t р ij = 0,03 мин = 2 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P э.п ij = 0,999, так как выполнено условие

t р ij + τн.эij = 32 с ≤ 0,8∙τблij = 0,8∙85 = 68 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P д.в ij, через аварийные выходы равной P д.в ij = 0,001.

Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P э ij, согласно формуле (5) равна

P э ij = 1 – (1 − P э.п ij)∙(1 − P д.в ij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − P э ij)∙(1 − Dij) = 0,001.

 

Сценарий № 2. Очаг пожара возникает в помещении весовой на втором этаже производственного здания. Пламя распространяется по горючим материалам помещения (мебель, бумага), очаг распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из помещения весовой и второго этажа производственного здания.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем следующими [10]:

– низшая теплота сгорания 14,0 МДж/кг

– линейная скорость пламени 0,042 м/c

– удельная скорость выгорания 0,0129 кг/м2∙с

– дымообразующая способность 53 Нп∙м2/кг

– потребление кислорода O2 -1,161 кг/кг

– коэффициент полноты сгорания 0,95

Выделение газа:

– углекислого газа CO2 0,642 кг/кг

– угарного газа CO 0,0317 кг/кг

– хлористого водорода HCl 0,0 кг/кг.

Ниже приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов из помещения весовой на втором этаже производственного здания.

Таблица 3.7.19

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов

в помещении весовой

Параметр Значение
Высота, м 1,7
Время блокирования, с:  
По повышенной температуре  
По потере видимости  
По пониженному содержанию кислорода  
По X CO2  
По X CO  

 

Расчетное время эвакуации из помещения весовой составляет t р ij = 0,27 мин = 16,2 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P э.п ij = 0,999, так как выполнено условие

t р ij + τн.эij = 16,2 с ≤ 0,8∙τблij = 0,8∙38 = 30,4 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P д.в ij, через аварийные выходы равной P д.в ij = 0,001.

Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P э ij, согласно формуле (5) равна

P э ij = 1 – (1 − P э.п ij)∙(1 − P д.в ij) = 0,999.

Принимаем в соответствии вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − P э ij)∙(1 − Dij) = 0,001.

3.7.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска

Потенциальный пожарный риск на территории объекта

Расчет величин потенциального пожарного риска в различных точках территории рассматриваемого объекта проводился на основе полученных результатов определения частот реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения характерными для них опасными факторами пожара и взрыва.

Расчет величин потенциального пожарного риска в производственном здании на рассматриваемом объекте проводился на основе полученных результатов определения частот возникновения пожара в помещениях указанного здания и данных по условной вероятности поражения человека при его нахождении в этих помещениях.

При определении расчетных величин потенциального риска в рамках рассмотрения сценариев развития пожароопасной ситуации № 1 (разгерметизация железнодорожной вагона- цистерны) c учетом характеристик загрузки вагонов- цистерн продуктов, обеспечиваемых АУТН, а также тех обстоятельств, что железнодорожный состав состоит из 28 вагонов- цистерн и суммарно в сутки происходит налив 170 цистерн, то время пребывания вагонов- цистерн на площадке налива рассматриваемого объекта не превышает 6 ч/сутки.

Исходя из представленного выше времени пребывания вагонов- цистерн на площадке налива рассматриваемого объекта максимальное значение потенциального пожарного риска на площадке налива составляет 2,9∙10-4 год-1. Указанное значение потенциального риска соответствует максимальному значению на территории рассматриваемого объекта.

Максимальное значение потенциального пожарного риска для помещений производственного здания, расположенных на первом этаже здания, составляет Р max1 = 7,7∙10-6 год-1, для помещений, расположенных на втором этаже здания, составляет Р max2 = 7,2∙10-6 год-1.

 

Индивидуальный пожарный риск на территории объекта

Значение индивидуального пожарного риска для отдельного работника из числа персонала зависит от особенностей его деятельности и доли времени, которое работник проводит на различных участках объекта, характеризующимися различными значениями потенциального риска.

Вероятность присутствия работника на территории рассматриваемого объекта qm оценивалась исходя из следующих предпосылок:

- доля времени присутствия конкретного работника из числа персонала (работника m) на территории рассматриваемого объекта не превышает 40 часов в неделю, что составляет около 24 %;

- время пребывания в помещениях производственного здания работников, постоянные рабочие места которых находятся в производственном здании, составляет не более 20 % от общего рабочего времени.

Данные по времени пребывания различных категорий персонала в различных помещениях производственного здания приведены в табл. 3.7.20.

 

 

Таблица 3.7.20

Данные по времени пребывания различных категорий персонала в
помещениях производственного здания

Категория персонала Помещение производственного здания Доля времени пребывания в течение года
Операторы обслуживания налива Социальное помещение 4,5∙10-2
Санузел 1,5∙10-2
Операторы контроля налива Операторы подготовки документов Весовая 1,8∙10-1
Социальное помещение 4,5∙10-2
Санузел 1,5∙10-2
Инженер КИПиА Механик Машинист технологических насосов Помещение КИП 2,4∙10-2
Производственное помещение 2,4∙10-2

 

Следовательно, максимальная величина индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта, обусловленного возможными пожарами на объекте, достигается для операторов обслуживания налива и составляет Rm max = 5,2∙10-5∙год-1.

Индивидуальный пожарный риск не превышает нормативное значение, так как выполняется условие Rm max = 5,2∙10-5Rm н = 10-4 год-1. Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет Rm н = 10-4 год-1, так как указанный объект относится к объектам, перечисленным в разделе 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов.

 


3.8. Пример расчета для транспортировки опасных грузов
автомобильным транспортом

На настоящем примере показан расчет обусловленного возможными пожарами при транспортировке сжиженного углеводородного газа (СУГ) автомобильным транспортом величин пожарного риска.

 

3.8.1. Описание объекта

В качестве транспортировки опасных грузов в настоящем примере рассматривается перевозка сжиженного углеводородного газа (СУГ) автомобильным транспортом по участку автодороги.

СУГ перевозится автомобильной цистерной емкостью 30 м3. Масса СУГ, находящегося в цистерне, составляет m Г = 13∙103 кг.

Длина участка автодороги, по которому осуществляется перевозка СУГ, составляет L = 7 км.

Суммарный годовой траффик (произведение числа проехавших по участку дороги автомобилей в течение года на путь, который они проехали) всех автомобилей на рассматриваемом участке автодороги составляет
TR = 4∙106 км∙год-1.

Доля автоцистерн с СУГ среди всех перемещающихся по автодороге автотранспортных средств составляет D = 0,001.

 

3.8.2. Перечень исходных данных и используемых справочных
источников информации

Физико- химические свойства транспортируемых автомобильным
транспортом опасных грузов

Свойства сжиженного углеводородного газа (СУГ) принимались согласно данным, приведенным в прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства СУГ принимались по пропану: формула – С3Н8; молярная масса - 44∙10-3 кг∙моль; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 2,0 % (об.). Критическое давление пропана составляет Pc = 41,9∙105 Па, критическая температура - Tc = 369,8 К.

Температура окружающей среды составляет T = 300 К.

Температура транспортируемого СУГ составляет T = 300 К.

Давление транспортируемого СУГ составляет P = 1,3∙106 Па.

Плотность жидкой фазы СУГ составляет ρl = 485,5 кг/м3, плотность паровой фазы СУГ - ρv = 17,74 кг/м3.

Плотность паровой фазы пропана при температуре окружающей среды составляет ρГ = 1,87 кг/м3.

 

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Удельное число аварий со всеми автомобилями, связанными с выходом груза за пределы автомобиля, на рассматриваемом участке автодороги (частота разгерметизации автотранспорта) составляет R = 5∙10-8 км-1.

 

 

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Скорость ветра на участке автодороги, на котором осуществляется транспортировка СУГ, с определенным запасом надежности принимается u = 2 м/с.

3.8.3. Анализ пожарной опасности транспортировки СУГ
автомобильным транспортом

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Для построения множества сценариев возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров на рассматриваемом объекте был использован метод логических деревьев событий.

Построение логического дерева событий, лежащего в основе оценки пожарного риска для рассматриваемого объекта, осуществлялось исходя из следующих предпосылок:

1. Рассматриваются два типа разгерметизации – истечение из отверстия диаметром 50 мм и полное разрушение автомобильной цистерны с СУГ.

2. Среди опасных факторов пожара рассматриваются наиболее характерные явления: факельное горение, пожар- вспышка и огненный шар

На рис. 3.8.1 представлено дерево событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которого проводились расчеты по оценке пожарного риска для случая транспортировки СУГ автомобильным транспортом.

 

Рис. 3.8.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной
ситуации, связанной с разгерметизацией автомобильной цистерны с СУГ

 

3.8.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частоту разгерметизации автомобильной цистерны с СУГ λ (м-1∙год-1) находим по формуле:

λ = RTRD / L = 2,9∙10-8 м-1∙год-1,

где R – удельное число аварий со всеми автомобилями, связанными с выходом груза за пределы автомобиля, на рассматриваемом участке автодороги (частота разгерметизации автотранспорта), м-1; TR – суммарный годовой траффик всех автомобилей на рассматриваемом участке автодороги, м∙год-1; D - доля автоцистерн с СУГ среди всех перемещающихся по автодороге автотранспортных средств; L - Длина участка автодороги, по которому осуществляется перевозка СУГ, м.

 

3.8.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных
сценариев его развития

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в прил.4 к настоящему Пособию.

При этом согласно п. 16 методики [1] для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров учитываются следующие опасные факторы пожара:

а) непосредственное воздействие пламени факельного горения и тепловое излучение при огненном шаре;

б) расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара- вспышки.

 

Факельное горение

Рассматриваем горизонтальный факел, условная вероятность реализации которого согласно прил. 4 к настоящему Пособию составляет 0,67. Область воздействия факельного горения по координате x, которая соответствует трассе прохождения автодороги, описывается выражением:

,

где Lf – длина факела, м; r – расстояние от автодороги, м; x 2, x 1 – координаты начала и окончания участка влияния, м. Границы участка влияния определяются из условия, что зона поражения опасными факторами пожара при реализации аварии на участке автодороги за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от автодороги.

Для определения длины факела принимаем, что истекает жидкая фаза СУГ, что соответствует наиболее опасному случаю. Величины расходов паровой и жидкой фаз СУГ соответственно определяется в соответствии с формулами (П4.15) и (П4.16) и составляют Gv = 2,4∙103 кг∙м-2∙с-1 (расход паровой фазы СУГ), Gl = 6,6∙103 кг∙м-2∙с-1 (расход жидкой фазы СУГ) для величины коэффициента истечения µ=1.

Длина факела определяется в соответствии с формулой (П4.71), значение эмпирического коэффициента K в которой принимается равным K = 15, для величины расхода продукта равной G = Gl и диаметра истечения 50 мм, что составляет G = 23,5 кг/с, в результате чего величина длины факела составляет Lf = 53 м.

 

Пожар – вспышка

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающей нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при истечении СУГ из отверстия диаметром 50 мм определяется по формуле:

R нкпр=40 (Gl / u)0,5,

где Gl – массовая скорость истечения жидкой фазы СУГ в окружающее пространство для диаметра истечения 50 мм, кг/с, которая вычисляется по формуле (П4.16) и составляет Gl = 23,5 кг/с, u – скорость ветра на участке автодороги, на котором осуществляется транспортировка СУГ, м/с. В результате для истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм R нкпр = 137 м.

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при полном разрушении автомобильной цистерны определяется по формуле (П4.32) и составляет R нкпр = 115 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре- вспышке RF определяется в соответствии с формулой (П4.67) и составляет для случая истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм RF = 165 м, в то время как для случая полного разрушения автомобильной цистерны величина RF составляет RF = 138 м.

 

Огненный шар

Величина интенсивности теплового излучения для случая реализации огненного шара определяется в соответствии с формулами (П4.52), (П4.63) и (П4.64).

 

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

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития осуществляется на основе сопоставления результатов моделирования динамики опасных факторов пожара на территории участка автодороги, на котором осуществляется транспортировка СУГ, и прилегающей к нему территории с данными о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара.

Для факельного горения принимаем, что непосредственное воздействие факельного горения на человека осуществляется в пределах области, размер которой определяется в соответствии с разделом 3.8.5 настоящего Пособия. Также принимаем согласно прил. 6 к настоящему Пособию, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия факельного горения, принимается равной 1.

Согласно прил.6 к настоящему Пособию принимаем, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека равна 0.

Для определения радиуса поражения огненным шаром принимаем критический уровень теплового излучения равным 7 кВт/м2. Согласно прил. 6 к настоящему Пособию это соответствует непереносимой боли через 20-30 с, ожогу 1 степени через 15-20 с, ожогу 2 степени через 30-40 с. В этом случае радиус поражения тепловым излучения огненного шара составляет 336 м.

Принимаем с определенным запасом надежности, что на расстояниях, меньших соответствующего радиуса поражения тепловым излучением огненного шара, условная вероятность поражения человека равна 1, а при расстояниях, больших указанного радиуса поражения, условная вероятность поражения человека равна нулю.

 

3.8.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска

Потенциальный и индивидуальный пожарный риск вблизи автодороги

Расчет величин потенциального пожарного риска в различных точках территории рассматриваемого объекта проводился на основе полученных результатов определения частот реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения характерными для них опасными факторами пожара и взрыва.

Расчет потенциального пожарного риска транспортировки СУГ автомобильным транспортом по аналогии использована формула (13) для расчета потенциального пожарного риска при транспортировке жидкого продукта трубопроводом:

,

где P (r) – значение потенциального риска на расстоянии r от автодороги, м; где lj(m) – удельная частота разгерметизации цистерны для j -го типа разгерметизации;

K0 – число сценариев развития пожароопасной ситуации и/или пожара. При этом в общем случае подлежат рассмотрению для каждого типа разгерметизации следующие сценарии: факельное горение, пожар пролива (для истечения жидкой фазы), пожар-вспышка, сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве, огненный шар; разрушение сосуда в очаге пожара;

J0 – число рассматриваемых типов разгерметизации;

Qjk – условная вероятность реализации k -го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j - го типа разгерметизации;

Qпорjk (x, r) - условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси автодороги в результате реализации k -го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке автодороги c координатой x, расположенной в пределах участка влияния k -го сценария развития пожара для j -го типа разгерметизации;

x1jk, x2jk – координаты начала и окончания участка влияния. Границы участка влияния определяются для k -го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) из условия, что зона поражения опасными факторами пожара (взрыва) при аварии за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от автодороги.

На рис. 3.8.2 представлена зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до автомобильной трассы. Видно, что основной вклад в величину пожарного риска дает огненный шар, причем на расстояниях более 100 м от автодороги его вклад существенно превышает вклады от остальных опасных факторов. Значения потенциального пожарного риска для расстояний от автодороги менее 300 м превышают 10-6 год-1, то есть индивидуальный пожарный риск для населения, проживающего вблизи автодороги на указанных расстояниях, является недопустимым.

Рис. 3.8.2. Зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до трассы для различных сценариев аварии. 1 – факельное горение; 2 – пожар – вспышка при полном разрушении автомобильной цистерны; 3 – огненный шар; 4 – пожар – вспышка при истечении из отверстия диаметром 50 мм; 5 – суммарный потенциальный пожарный риск


3.9. Пример расчета для транспортировки опасных грузов
железнодорожным транспортом

На настоящем примере показан расчет обусловленного возможными пожарами при транспортировке сжиженного углеводородного газа (СУГ) железнодорожным транспортом величин пожарного риска.

 

3.9.1. Описание объекта

В качестве транспортировки опасных грузов в настоящем примере рассматривается перевозка сжиженного углеводородного газа (СУГ) железнодорожным транспортом.

СУГ перевозится составом, состоящим из 10 железнодорожных вагонов- цистерн емкостью 54 м3. Масса СУГ, находящегося в каждой вагоне- цистерне, составляет m Г = 20∙103 кг.

 

3.9.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации

Физико- химические свойства транспортируемых железнодорожным транспортом опасных грузов

Свойства сжиженного углеводородного газа (СУГ) принимались согласно данным, приведенным в прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства СУГ принимались по пропану: формула – С3Н8; молярная масса - 44∙10-3 кг∙моль; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 2,0 % (об.). Критическое давление пропана составляет Pc = 41,9∙105 Па, критическая температура - Tc = 369,8 К.

Температура окружающей среды составляет T = 300 К.

Температура транспортируемого СУГ составляет T = 300 К.

Давление транспортируемого СУГ составляет P = 1,3∙106 Па.

Плотность жидкой фазы СУГ составляет ρl = 485,5 кг/м3, плотность паровой фазы СУГ - ρv = 17,74 кг/м3.

Плотность паровой фазы пропана при температуре окружающей среды составляет ρГ = 1,87 кг/м3.

 

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частота разгерметизации одной железнодорожной вагона- цистерны с СУГ в расчете на 1 км пройденного пути в течении года составляет λ = 5,1∙10-8 год-1∙км-1.

 

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Скорость ветра на участке следования железнодорожного состава с вагонами- цистернами с СУГ с определенным запасом надежности принимается u = 2 м/с.

3.9.3. Анализ пожарной опасности транспортировки СУГ железнодорожным транспортом

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Для построения множества сценариев возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров на рассматриваемом объекте был использован метод логических деревьев событий.

Построение логического дерева событий, лежащего в основе оценки пожарного риска для рассматриваемого объекта, осуществлялось исходя из следующих предпосылок:

1. Рассматриваются два типа разгерметизации – истечение из отверстия диаметром 50 мм и полное разрушение железнодорожной вагона- цистерны с СУГ.

2. Среди опасных факторов пожара рассматриваются наиболее характерные явления: факельное горение, пожар- вспышка и огненный шар

На рис. 3.9.1 представлено дерево событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которого проводились расчеты по оценке пожарного риска для случая транспортировки СУГ железнодорожным транспортом.

Рис. 3.9.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной
ситуации, связанной с разгерметизацией железнодорожной
вагона- цистерны с СУГ

 

3.9.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

С учетом того, что в рассматриваемом железнодорожном составе находится 10 вагонов- цистерн, то частота разгерметизации железнодорожной вагона- цистерны с СУГ, находящейся в данном составе, в расчете на 1 км пройденного составом пути в течении года составляет 5,1∙10-8∙10 = 5,1∙10-7 год-1∙км-1.

 

3.9.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в прил.4 к настоящему Пособию.

При этом согласно п. 16 методики [1] для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров учитываются следующие опасные факторы пожара:

а) непосредственное воздействие пламени факельного горения и тепловое излучение при огненном шаре;

б) расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара- вспышки.

 

Факельное горение

Рассматриваем горизонтальный факел, условная вероятность реализации которого согласно прил. 4 к настоящему Пособию составляет 0,67. Область воздействия факельного горения по координате x, которая соответствует трассе прохождения железнодорожного состава с СУГ, описывается выражением:

,

где Lf – длина факела, м; r – расстояние от трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ, м; x 2, x 1 – координаты начала и окончания участка влияния, м. Границы участка влияния определяются из условия, что зона поражения опасными факторами пожара при реализации аварии на участке трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от указанной трассы.

Для определения длины факела принимаем, что истекает жидкая фаза СУГ, что соответствует наиболее опасному случаю. Величины расходов паровой и жидкой фаз СУГ соответственно определяется в соответствии с формулами (П4.15) и (П4.16) и составляют Gv = 2,4∙103 кг∙м-2∙с-1 (расход паровой фазы СУГ), Gl = 6,6∙103 кг∙м-2∙с-1 (расход жидкой фазы СУГ) для величины коэффициента истечения µ=1.

Длина факела определяется в соответствии с формулой (П4.71), значение эмпирического коэффициента K в которой принимается равным K = 15, для величины расхода продукта равной G = Gl и диаметра истечения 50 мм, что составляет G = 23,5 кг/с, в результате чего величина длины факела составляет Lf = 53 м.

 

Пожар – вспышка

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающей нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при истечении СУГ из отверстия диаметром 50 мм определяется по формуле:

R нкпр=40 (Gl / u)0,5,

где Gl – массовая скорость истечения жидкой фазы СУГ в окружающее пространство для диаметра истечения 50 мм, кг/с, которая вычисляется по формуле (П4.16) и составляет Gl = 23,5 кг/с, u – скорость ветра на участке следования железнодорожного состава с вагонами- цистернами с СУГ, м/с. В результате для истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм R нкпр = 137 м.

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при полном разрушении железнодорожной вагона- цистерны с СУГ определяется по формуле (П4.32) и составляет R нкпр = 132 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре- вспышке RF определяется в соответствии с формулой (П4.67) и составляет для случая истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм RF = 165 м, в то время как для случая полного разрушения железнодорожной вагона- цистерны величина RF составляет RF = 158 м.

 

Огненный шар



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: