Задача 1. В результате аварии произошло повреждение резервуара со сжиженным этаном емкостью 100 т. Длительное истечение вещества произошло через отверстие площадью 1,5 мІ, высота слоя вещества над отверстием 3 м. Давление в резервуаре 2. 105 Па. Температура воздуха в момент аварии (-150С), ветер юго-восточный. Резервуар окружен технологическим оборудованием, размещенным с высокой плотностью. Плотность персонала на открытой местности 0,001 чел./мІ. Количество персонала в зданиях: 1–45, 2–14, 3–21, 4–60, 5–16, 6–12, 7–18, 8–75, 9–11, 10–54, 11–30, 12–47, 13–9, 14–6, 15–6, 16–20, 17–14, 18–11, 19–5, 20–15, 21–9, 22–30. В черте города среднее количество людей в зданиях 70 чел., в поселке – 24 чел.
Определить:
· массу вещества в облаке ТВС;
· степень разрушения здания АЗС;
· количество пострадавших от действия взрывной ударной волны на открытой местности;
· процент пораженных тепловым потоком в пределах промплощадки;
· количество пострадавших в зданиях;
· время воспламенения автомобильной резины на АЗС.
Задача 2. Оценить обстановку в зоне химического поражения при аварии на химически опасном объекте – складское хозяйство. Произошел свободный разлив цистерны с сернистым ангидридом, объем цистерны – 320 мі. Метеоусловия: температура воздуха 00С, переменная облачность, скорость ветра – 5 м/с, ветер юго-западный. Авария произошла утром, время, прошедшее после аварии – 2 ч.
Оценка последствий аварии на объектах по хранению, переработке и транспортировке сжатых (сжиженных) углеводородных газов
Определение плотности газа
авария сжиженный углеводородный транспортировка
Плотность газа при заданных условиях определяется по формуле:
,
где М0 – молекулярный вес газа, кг/моль; Р – давление газа в резервуаре, Па; R – молярная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль∙К); Т – температура наружного воздуха, К.
Тогда:
М0 (С2Н6) = 12∙2+1∙6 = 30 г./моль,
кг/мі.
Определение массы вещества в облаке ТВС
При длительном истечении СУГ (сжиженный газ) из резервуара масса М вещества в облаке определяется по формуле:
, кг
где S – площадь сечения отверстия, мІ; Р0 – нормальное атмосферное давление, равное 1,1.105 Па.; g – ускорение свободного падения, м/с2; Н – высота слоя вещества над отверстием, м.
Следовательно:
т
Определение режима взрывного превращения и величины дрейфа облака ТВС
По табл. 1.1 определяем класс пространства, окружающего место воспламенения: 2.
По табл. 1.2 определяем класс вещества: 2.
По табл. 1.3 определяем режим взрывного превращения облака ТВС: 2.
Величина дрейфа облака (расстояние от центра облака ТВС в момент воспламенения до разгерметизированного элемента) составляет 150 м при длительном истечении вещества из резервуара.
Характеристики огневого шара
Радиус огневого шара Rш определяется по формуле:
Rш = 3,2∙m0,325 м,
где m – 0,6∙М, кг.
Rш = 3,2∙(0,6∙38353,75)0,325 = 83,71 м.
Время существования огневого шара t определяется по формуле:
t = 0,85∙m0,26 = 0,85∙(0,6∙38353,75) 0,26 = 11,58 с.
Индекс дозы теплового излучения I на заданном расстоянии Х определяется по формуле:
,
где Q0 – тепловой поток на поверхности огневого шара, кВт/мІ (по табл. 1.4 определяем, что для этана тепловой поток составляет 190 кВт/мІ); Х – расстояние от центра огневого шара до объекта (Х > R), м.
По графику на рис. 14 прил. 1 определяем, что при данном значении теплового излучения доля пораженных составит 0%.
Величина теплового потока на заданном расстоянии Х определяется по формуле:
кВт/мІ.
По табл. 1.5 определяем, что воспламенение автомобильной резины на АЗС произойдет более, чем через 15 мин.
Оценка последствий аварии
В соответствии с определенным режимом взрывного превращения облака ТВС, а также в зависимости от массы топлива, содержащегося в облаке, по графикам на рис. 1–6 прил. 1 определяем границы зон полных (1), сильных (2), средних (3) и слабых (4) разрушений зданий и сооружений.
По графику на рис. 2 прил. 1 определяем радиусы зон разрушений.
a) для промышленных зданий: радиус зоны полных разрушений – 150 м, сильных – 300 м, средних – 580 м, слабых – 1200 м.
b) для жилых и административных зданий: радиус зоны полных разрушений – 240 м, сильных – 400 м, средних – 700 м, слабых – 1800 м.
По графику на рис. 7 прил. 1 определяем радиус зоны расстекления для 2 режима взрывного превращения облака ТВС – 1900 м.
По графику на рис. 9 прил. 1 определяем границы зон поражения людей (2 режим):
– до 99% пораженных – 80 м;
– до 90% пораженных – 90 м;
– до 50% пораженных – 110 м;
– до 10% пораженных – 150 м;
– до 1% пораженных – 170 м;
– порог поражения – 200 м.
Определяем площади зон:
1) S1 = π∙R12 = 3,1415∙802 = 20105,6 мІ;
2) S2 = π∙R22 − S1 = 3,1415∙902 − 20105,6= 5340,55 мІ;
3) S3 = π∙R32 − (S1 + S2) = 12566 мІ;
4) S4 = π∙R42 − (S1 + S2 + S3) = 32671,6 мІ;
5) S5 = π∙R52 − (S1 + S2 + S3 + S4) = 20105,6 мІ.
Количество погибших среди персонала, находящегося на открытой местности, определяем по формулам:
чел.,
где Рiм – процент людей, погибающих в i-й зоне: Р6м = 0; Р5м = 1; Р4м = 10; Р3м = 50; Р2м = 90; Р1м = 99; niм – количество людей, находящихся в i-й зоне, чел.:
niм = k∙Si чел.,
где k – плотность персонала на открытой местности, чел./мІ; Si – площадь i-й зоны, мІ.
Тогда:
NМ = 0,001∙20105,6∙0,99 + 0,001∙5340,55∙0,9 + 0,001∙12566∙0,5 + 0,001∙32671,6∙0,1 + 0,001∙20105,6∙0,01 ≈ 34,5
Т.о. количество погибших среди персонала, находящегося на открытой местности может составить 35 человек.
На карту наносим границы следующих зон:
– границы зон полных, сильных, средних и слабых разрушений промышленных зданий (черным цветом сплошной линией);
– границы зон полных, сильных, средних и слабых разрушений жилых и административных зданий (черным цветом пунктирной линией);
– граница зоны расстекления (зеленым цветом).
По карте замечаем, что АЗС не входит не в одну из нанесенных зон. Таким образом, АЗС не подвергнется ни одному из видов разрушений и расстеклению.
Скачать реферат