НПБ 105-2003 => Метод расчета интенсивности теплового излучения. Таблица 8. 7. метод оценки индивидуального риска. Таблица 9.

МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

 

56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):

- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);

- “огненный шар” - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

57. Интенсивность теплового излучения q, кВт·м^-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

q = Е_f · F_q · t, (48)

где Е_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт·м^-2;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение Е_f принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 8.

При отсутствии данных допускается принимать величину Е_f равной: 100кВт×м^-2 для СУГ, 40 кВт×м^-2 для нефтепродуктов, 40 кВт×м^-2 для твердых материалов.

 

Таблица 8

 

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

 

Топливо	Еf , кВт · м-2					М, кг×м-2·с-1
	d= 10 м	d= 20 м	d= 30 м	d= 40 м	d= 50 м
CПГ (Метан)	220	180	150	130	120	0,08
СУГ (Пропан-бутан)	80	63	50	43	40	0,10
Бензин	60	47	35	28	25	0,06
Дизельное топливо	40	32	25	21	18	0,04
Нефть	25	19	15	12	10	0,04
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Еf такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно

 

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

(49)

где F площадь пролива, м².

Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле

, (50)

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг×м^-2×с^-1;

r_В - плотность окружающего воздуха, кг×м^-3;

g = 9,81 м×с^-2 - ускорение свободного падения.

Определяют угловой коэффициент облученности F_q по формулам:

(51)

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:

; (52)

;(53)

; (54)

; (55)

; (56)

, (57)

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле

t = ехр [-7,0×10^-4×(r - 0,5d)]. (58)

58. Интенсивность теплового излучения q, кВт×м^-2, для “огненного шара” вычисляют по формуле (48).

Величину Е_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Е_f равным 450 кВт×м^-2.

Значение F_q вычисляют по формуле

(59)

где Н - высота центра “огненного шара”, м;

D_s - эффективный диаметр “огненного шара”, м;

r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром “огненного шара”, м.

Эффективный диаметр “огненного шара” D_s определяют по формуле

D_s = 5,33 m^0,327, (60)

где m - масса горючего вещества, кг.

Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной D_s/2.

Время существования “огненного шара” t_s, с, определяют по формуле

t_s = 0,92m^0,303. (61)

Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле

. (62)

 

7. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА

 

59. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.

60. Величину индивидуального риска R_B при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле

(63)

где Q_Bi - годовая частота возникновения i-й аварии с горением газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год;

Q_BПi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной аварии i-го типа;

n - количество типов рассматриваемых аварий.

Значения Q_Bi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке. В формуле (63) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_B для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q_BП вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп. 37-43.

61. Величину индивидуального риска R_П при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в табл.7 для категории В_н, рассчитывают по формуле

, (64)

где Q_fi - годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год;

Q_fПi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-го типа;

n - количество типов рассматриваемых аварий.

Значение Q_fi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.

В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_f для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q_fп вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пунктами 37-43.

62. Условную вероятность Q_BПi поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:

- вычисляют избыточное давление DР и импульс i по методам, описанным в разделе 6 (методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров или метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей);

- исходя из значений DР и i, вычисляют величину “пробит” - функции Р_r по формуле

Р_r = 5 - 0,26 · ln(V), (65)

где

(66)

где DР - избыточное давление, Па;

i- импульс волны давления, Па×с;

- с помощью табл. 9 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении Р_r = 2,95 значение Q_вп = 2 % = 0,02, а при Р_r = 8,09 значение Q_вп = 99,9 % = 0,999.

63. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Q_fпi определяют следующим образом:

а) рассчитывают величину Рr по формуле

Рr = -14,9 + 2,56 ln (t · q^1,33), (67)

где t - эффективное время экспозиции, с;

q - интенсивность теплового излучения, кВт×м^-2, определяемая в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6).

Величину t находят:

1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов

t = t₀ + х/u, (68)

где t₀ - характерное время обнаружения пожара, с, (допускается принимать t = 5 с);

х - расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт×м^-2, м;

u - скорость движения человека, м×с^-1 (допускается принимать u = 5 м×с^-1);

2) для воздействия “огненного шара” - в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6);

б) с помощью табл. 9 определяют условную вероятность Q_пi поражения человека тепловым излучением.

64. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и “огненный шар”, в формуле (64) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.

 

 

 

 

Таблица 9

 

Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины Pr

 

Условная вероятность поражения %	Величина Pr
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90	- 3,72 4,16 4,48 4,75 5,00 5,25 5,52 5,84 6,28	2,67 3,77 4,19 4,50 4,77 5,03 5,28 5,55 5,88 6,34	2,95 3,82 4,23 4,53 4,80 5,05 5,31 5,58 5,92 6,41	3,12 3,90 4,26 4,56 4,82 5,08 5,33 5,61 5,95 6,48	3,25 3,92 4,29 4,59 4,85 5,10 5,36 5,64 5,99 6,55	3,36 3,96 4,33 4,61 4,87 5,13 5,39 5,67 6,04 6,64	3,45 4,01 4,36 4,64 4,90 5,15 5,41 5,71 6,08 6,75	3,52 4,05 4,39 4,67 4,92 5,18 5,44 5,74 6,13 6,88	3,59 4,08 4,42 4,69 4,95 5,20 5,47 5,77 6,18 7,05	3,66 4,12 4,45 4,72 4,97 5,23 5,50 5,81 6,23 7,33
-	0,00	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90
99	7,33	7,37	7,41	7,46	7,51	7,58	7,65	7,75	7,88	8,09

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое