7. Огненный шар, его параметры и поражающие факторы

Пожары часто приводят к взрывам в результате перегрева сосудов высокого давления, опасных химических или взрывчатых в-в. Если сосуд высокого давления подвергнуть действию огня, то нагрев может ослабить прочность стенок, а передача тепла в-ву, содержащемуся в сосуде, вызовет повышение давления внутри сосуда. Сочетание ослабленной прочности корпуса и повышенного давления может привести к его разрыву.

При этом образуется облако пара, которое вовлекает в себя при взрыве капли горючего. Облако переобогащено топливом, поэтому не взрывается, а горит по внешней оболочке и вытягивается, образуя огненный шар. Поднимаясь, огненный шар образует грибовидное облако, ножка к-рого - это сильное восходящее конвективное течение, которое может всасывать, зажигать и разбрасывать горящие предметы. Само облако интенсивно излучает тепло.

D_s, м, эффективный диам. огненного шара:

m – масса горящего вещества (принимается половина вместимости резервуара, а для группы вертикальных рез-ров за m принимается 90% вместимости). Продолжительность существования о.ш.:

Оценка пораж. факторов.

Интенсивность теплового излучения q, квт/м2, для огненного шара определяют как и для пожара пролива.

E_f – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м².

F_q – угловой коэффициент облученности.

– коэффициент пропускания атмосферы.

При этом допускается принимать значение E_f равное 450 квт/м2. Значение F_q вычисляют по формуле:

Н – высота центра огненного шара, м (допускается принимать равной Ds/2)

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

Для оценки ущерба с использованием пробит-функции.

Алгоритм анализа опасности о.ш.:

• Определить количество горючего вещества, образующего о.ш.

• Определить диаметр и высоту о.ш.

• Определить время жизни о.ш.

• Определить коэффициент пропускания атмосферы, среднеповерхностную плотность теплового излучения и угловой коэффициент облученности.

• Определить интенсивность теплового излучения. Оценить поражающее действие о.ш. на человека и пороговые уровни воспламенения материалов.

• Установить радиусы поражения для обслуживающего персонала.

8. Критерии токсического поражения. Пробит-функции.

2 параметра: “силовой”- концентрация опасного вещества и ее интервал по времени действия - токсодоза. Существует предельная величина силовой составляющей (пдк), не вызывающая ущерба при бесконечных временных экспозициях. Границы поражения определяются по диаграмме концентрация-токсодоза. Вероятность поражения людей при наиболее важном для аварийных ситуаций ингаляционном воздействии токсического в-ва определяется функц. “пробит”

Pr=a+b*ln(Cⁿ * t)

с-концентрация,

t-время,

а,b,n-коэффициенты.

Набор коэфиц. для каждого в-ва позволяет оценивать вероятность поражения опасными концентрациями, если удастся определиться со временем воздействия. Например, для аммиака пробит

Pr= -15,8+ln(C² t); C[мг/м³]

Уровень поражения определяется концентрац. опасного вещ-ва и длительностью воздействия, поэтому хар-кой опасного вещ-ва часто служит ингаляционная токсодоза – произведение средней концентрации токсич. вещества, воздействующего через органы дыхания, и времени пребывания человека в зараженном воздухе.

Для обознач. опасн. концентраций используются след. символы:

LCtх - средн.смертельн.токсодоза, вызывающая смерт.исход у х% пораженных(обычно х=50% или100%);

ICtx - средняя выводящая из строя токсодоза;

PCtx - средняя пороговая токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения;

LDx - средняя смертельная доза - количество поглощенного опасного вещ-ва на 1кг массы у Х% пораженных.

В нормативн. док-тах вредные в-ва хар-ся исключит-но концентрационными параметрами, за искл.методики ГО,где примен-ся поражающая токсодоза. В законе “О пром.без-ти ОПО”выделяются высокотоксичные в-ва со средн.смертельн.концентрац в воздухе не более 0,5мг/л и токсические вещ-ва 0,5-2мг/л без указания времени экспозиции.

ГОСТ12.1.007 ССБТ”Вредные вещества. Классификация и общие треб-я без-ти”подразделяет вещ-ва по токсичности на 4 класса:

1-чрезвыч. опасн.ПДК<0,1мг/м3;

2-высокоопасн.ПДК-0,1-1,0;

3-умеренно опасные ПДК-1,0-10;

4-мало опасные ПДК>10,0

Когда большие поражения эти классы используются условно, удобней при этом использовать “пробит” функцию.