CC BY
21
УДК 504.05
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ЭКСПРЕСС-МЕТОДОМ ПРИ ВЫБРОСЕ АВАРИЙНО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ, ЯВЛЯЮЩИХСЯ СЖАТЫМИ ГАЗАМИ
Д.С. Котов, В.А. Саечников, С.Г. Котов
В статье изложена методика прогнозирования максимальных зон поражения при выбросе аварийно химически опасных веществ, являющихся сжатыми газами, на примере аммиака.
Ключевые слова: максимальные зоны поражения, МЗП, опасные факторы пожара, аварийно химически опасные вещества, АХОВ, излучение пожара «огненный шар», пожар.
В [1] приведен экспресс-метод прогнозирования максимальных зон поражения (МЗП) опасными факторами пожара и взрыва при выбросе аварийно химически опасных веществ (АХОВ), базирующийся на полиномах и использующий минимальное количество исходных данных. Предложенный экспресс-метод прогнозирования МЗП в ряде областей давал данные, существенно отличающиеся от фактических. Для устранения этого недостатка предложен экспресс-метод прогнозирования МЗП, базирующийся на функциональных зависимостях. Теоретические основы данного метода приведены в
[2], где указано, что ход расчета зависит от агрегатного состояния АХОВ.
В настоящей работе излагается методика прогнозирования МЗП при выбросе АХОВ, являющихся сжатыми газами, на примере аммиака.
Исходными данными являются: название АХОВ, величина выброса и вероятности гибели людей, для которой необходимо рассчитать МЗП. Чтобы рассчитать МЗП, необходимо пользуясь таблицей (фрагмент ее для аммиака приведен в таблице 1), определить наиболее вероятный поражающий фактор (ударная волна или тепловое излучение пожара «огненный шар»).
Таблица 1.
Количество аммиака, при котором наиболее вероятным поражающим фактором является ударная волна
и тепловое излучение «огненного шара»
Вероятность гибели людей, % Количество АХОВ Наиболее вероятный поражающий фактор
минимальное максимальное
1 0 900 кт ударная волна
50 0 900 кт ударная волна
99,9 0 122 616 кг ударная волна
122 617 кг 900 кт тепловое излучение
Если поражающим фактором является ударная волна, рассчитывают глубину максимальной зоны поражения, используя формулу [2]:
где Д;ув - глубина зоны поражения (м) для вероятности гибели людей I (%);
т - масса выброшенного (вылившегося) АХОВ, кг;
ттах 1 - максимальная масса выброшенного АХОВ, при которой расчет ведется по первому уравнению (1), кг;
т01 - масса выброшенного АХОВ в точке перехода от одной функциональной зависимости к другой (ттах1 = т01), м;
Ь1 и Ь2 - безразмерные эмпирические коэффициенты;
^¿01 - глубина ЗП (м) для вероятности гибели людей I (%), при массе выброшенного (вылившегося) АХОВ, равной т01, кг.
Коэффициенты для конкретного АХОВ и заданной вероятности берутся из таблицы (фрагмент ее для аммиака приведены в таблице 2).
Таблица 2.
Значения коэффициентов в уравнении (1) для аммиака
Вероятность гибели, % m0, кг mmax1, кг Rio, м b1 или b2 n Максимальное относительное отклонение, %
1 0 1000 0 2,1458 3 2 4,9
1 1000 900000000 165 7618 3 6,5
50 0 1000 0 0,51 3 2 4,3
50 1000 900000000 63 691 3 6,0
99,9 0 10000 0 0,071 3 2 7,8
99,9 10000 900000000 77 55 3 4,0
Если поражающим фактором является тепловое излучение пожара «огненный шар», используют формулу [2]:
л)Ь1(т - т01)+Д201 при
R =
(b2 (m - m02)+1
(b3(m - тоз)+1
m„, < m < m„
при m02 < m < mm
(2)
при
m„, < m < 900 кт
где - глубина зоны поражения (м),
поражающими факторами пожара «огненный шар», для вероятности гибели людей ¿;
ттах1 и ттах2 - максимальная масса выброшенного АХОВ, при которой расчет ведется соответственно по первому и второму уравнению (2), кг;
т01, т02 и т03 - минимальная масса выброшенного (вылившегося) АХОВ, при которой расчет ведется соответственно по первому, второму и третьему уравнению (4.9), (ттах1 = т02 и
ттах2 = т0зХ КТ;
Ъ1, Ъ2 и Ьз - безразмерные эмпирические коэффициенты;
«¡01, «¿02 и Rm - глубина ЗП (м) для вероятности гибели людей i, при массе выброшенного (вылившегося) АХОВ, равной соответственно т01, т02 и т0з, рассчитывают глубину максимальной зоны поражения.
Коэффициенты для заданной вероятности берутся из таблицы 3.
Таблица 3.
Значения коэффициентов в уравнении (2) для нахождения глубины зоны поражения тепловым
излучением «огненный шар»
Вероятность гибели, % Значение коэффициентов в уравнении (2) Максимальная относительная погрешность, %
moi, mo2, mos кг mmax1, mmax2, кг Rioi, Ri02, Rios, м bi, b2, bs, безразмерный ni, П2, ns
1 8 6000 0,9 2,7 2 9,4
1 6000 20000000 125 173 14 "5" 9,0
1 20000000 900000000 2475 8928 17 "5" 8,6
50 124 70000 0 1 2 9,7
50 70000 8000000 259 110 14 "5" 2,1
50 8000000 900000000 1554 5971 17 "5" 9,8
99,9 4958 500000 0 0,28 2 8,1
99,9 500000 900000000 372 3085 17 "5" 9,6
Библиографический список
1. Котов С.Г. Экспресс-метод прогнозирования зон поражения опасными факторами пожара и взрыва при выбросе сильнодействующих ядовитых веществ / С.Г. Котов [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. -2013. - № 7. - С. 37-44.
2. КотовД.С. Усовершенствованный экспресс-метод определения зон поражения опасными факторами пожара и взрыва при чрезвычайных ситуациях на химически опасных объектах / Д.С. Котов, В.А. Саечников, С.Г. Котов // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: Сб. статей по материалам VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. 23-24 сент. 2015 г.: в 2-х ч. Ч. 1 / ФГБОУ ВО Воронежский институт ГПС МЧС России. - Воронеж, 2015. - С. 272-276.
References
1. Kotov S.G. Jekspress-metod prognozirovanija zon porazhenija opasnymi faktorami pozhara i vzryva pri vybrose sil'nodejstvujushhih jadovityh veshhestv / S.G. Kotov [i dr.]// Pozharovzryvobezopasnost'. - 2013. - № 7. - S. 37-44.
2. Kotov D.S. Usovershenstvovannyj jekspress-metod opredelenija zon porazhenija opasnymi faktorami pozhara i vzryva pri chrezvychajnyh situacijah na himicheski opasnyh ob'ektah / D.S. Kotov, V.A. Saechnikov, S.G. Kotov // Pozharnaja bezopasnost': problemy i perspektivy: Sb. statej po materialam VI Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uch. 23-24 sent. 2015 g.: v 2-h ch. Ch. 1 / FGBOU VO Voronezhskij institut GPS MChS Rossii. - Voronezh, 2015. -S. 272-276.
PREDICTION OF THE MAXIMUM OF THE AFFECTED AREAS RAPID METHOD FOR THE DISCHARGE OF HAZARDOUS CHEMICAL SUBSTANCES THAT ARE COMPRESSED GASES
The article sets out the methodology for forecasting maximum areas of destruction by the release of hazardous chemical substances that are compressed gases, for example ammonia.
Keywords: maximum kill zone, MW, hazards of fire, hazardous chemical substances, poisonous substances, radiation, fire, fireball, fire.
Котов Д.С.,
Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие «Геоинформационные системы», Республика Беларусь, Минск, viscount. d@gmail. com Kotov D.S.,
Scientific-engineering Republican unitary enterprise «Geoinformation systems», Republic of Belarus, Minsk, viscount. d@gmail. com
Саечников В.А.,
доцент, д.ф.-м.н.,
Белорусский государственный университет,
Республика Беларусь, Минск.
Saechnikov V.A.,
Ass. Prof., Doc. of Ph.-Math. Sci.
Belarusian state University,
Republic of Belarus, Minsk.
Котов С.Г.,
доцент, к.т.н.,
Госпромнадзор МЧС Республики Беларусь, Республика Беларусь, Минск.
Kotov S.G.,
Ass. Prof., Cand. Tech. Sci.,
The Gospromnadzor, Ministry of emergency situations of the Republic of Belarus Republic of Belarus, Minsk.
© Котов Д.С., Саечников В.А., Котов С.Г., 2016
