- загорание автомобиля у топливораздаточной колонки; взрыв бензобака автомобиля; загорание топливораздаточной колонки; загорание и взрыв бензовоза и хранилищ нефтепродуктов.
1.4.Оценка поражающих факторов опасности АЭС.
К поражающим факторам при авариях на АЭС относятся:
- поражающий фактор избыточного давления на фронте падающей ударной вголны при взрывах;
- интенсивность теплового излучения пожара пролива и огненных шаров;
- воздействие токсичных продуктов горения. 1.4.1. Энергетические показатели взрывоопасности АЭС. Энергетическими показателями взрывоопасности АЗС являются следующие критерии согласно ОПВХП-88:
и
- Общий энергетический потенциал АЭС - (Е), характеризующийся суммой энергий адиабатического расширения парогазовой.. фазы, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров за счет внутренней и внешней энергии при аварийном раскрытии оборудовании, кДж.
- Общая масса горючих паров взрывоопасного парогазового облака (т) приведенная к единой удельной энергии сгорания, кг.
- Относительный энергетический потенциал взрывоопасности (Ов) техноло
гического блока. <•
На АЭС из суммы энергий основное значение имеет энергия сгорания парогазовой фазы - ПГФ, образующаяся из пролитой на твердую поверхность жидкой фазы (ЖФ), за счет теплоотдачи от окружающей среды.
E=G-q, кДж
где:
Е - энергия сгорания парогазовой фазы, кДж;
G - масса ЖФ, испарившаяся за счет теплопередачи от окружающегося воздуха к разлитой жидкости и, превратившаяся в парогазовую фазу (ПГФ) кг;
q - удельная теплота сгорания ПГФ, кДж/кг.
О=т„-Рж-т„, кг где:
ти - интенсивность испарения, кг/(с-м2); Рж - площадь испаряющейся жидкости, м2;
ти - время контакта жидкости с поверхностью розлива принимаемое в расчет, сек.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ. [3, с. 63]
| Наименование блока | Энергетический потенциал, Е,МДж | Приведенная критическая масса, кг | Относительный энергетический, потенци- | Категория опасности | Радиус возможных зон разрушения в блоках, м |
| ал, qb | |||||
| Блок №1 Бензовоз | 20175,6 | 438,6 | 16,46 | Щ | 8,74 |
| Блок №2 | |||||
| Резервуары с нефтепродуктами | 2709 | 58,89 | 8,43 | ш | 2,39 |
| Блок №3 | |||||
| Топливораздаточ-ные колонки | 7740 | 168,3 | 11,96 | ш | 4,37 |
12
В результате расчетов критериев опасности все блоки АЭС относятся к III категории опасности с приведенными в таблице радиусами возможных зон разрушений в блоках.
1.4.2. Критериями поражающих факторов пожаров пролива и огненных шаров являются интенсивность теплового излучения пожара пролива и огненных шаров
где: f
Ef- среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м ;
Fq - угловой коэффициент облученности;
т - коэффициент пропускания атмосферы.
Степень травмирования (степень воздействия теплового излучения) зависит от расстояния, на котором происходит воздействие поражающего фактора теплового излучения пламени пожара пролива, огненного шара на объект и определяется в зависимости от критических величин интенсивности теплового излучения, приведенных в таблице, по формуле:
| [9] |
г=Кл/Рп
где:
г - расстояние от фронта пламени до объекта, м;
R - коэффициент зависящий от критической величены теплового излучения
пламени; Fn - площадь пожара, м2.
Поражение людей тепловым излучением.
| Степень травмирования | Интенсивность теплового ния qKD , кВт/м2 | излуче- |
| Ожоги III степени | 49 | |
| Ожоги II степени | 27,4 | |
| Ожоги I степени | 9,6 | |
| Болевой порог (болезненные ощущения на коже и слизистой оболочке) | 1,4 ? | |
1.4.3. Опасными факторами пожара, воздействующими на людей, также являются токсичные продукты горения нефтепродуктов, их распространение на определенное расстояние от очага пожара. Прогнозирование глубины зоны заражения продуктами горения нефтепродуктов осуществляется с применением методики "Прогнозирование последствий разлива (выброса) опасных химических веществ при авариях на промышленных объектах и транспорте".
13 1.5 РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ОПАСНОСТИ АЗС.
Технологическая схема АЗС состоит из трех стадий :
стадии приема нефтепродуктов из бензовозов в подземные резервуары;
стадии хранения нефтепродуктов в резервуарах до момента их перекачивания через топливораздаточные колонки для заправки авто-транспортно^ техники;
стадии заправки нефтепродуктами из подземных резервуаров автотранспортной техники через тошшвораздаточные колонки. Для выполнения расчетов критериев поражающих факторов опасности АЗС
технологическую схему АЗС можно разделить на три функциональных блока,
каждый из которых отвечает соответствующей стадии
БЛОК № 1 - бензовоз, площадь поддона - 40,5м2.
БЛОК № 2 - подземные резервуары, площадь поддонов - 25м2 каждого.
БЛОК № 3 - топливораздаточные колонки 3 шт. - площадь свободного разлития.
В качестве опасных значений поражающих факторов для АЗС принимаются: избыточное давление на фронте падающей ударной волны в результате взрыва, интенсивность теплового излучения пожара пролива и огненного шара.
1. ДЛЯ ВЗРЫВОВ.
1.1.Для оценки возможных разрушений основного технологического оборудования и смертельного травмирования людей - избыточное давление на фронте падающей ударной волны более 100 кПа, вызывающей сильные разрушения, которые могут привести к развитию аварии по принципу «домино» и переходу на уровень «Б».
1.2.Для оценки возможных разрушений зданий на территории АЗС избыточное давление на фронте падающей ударной волны более 40 кПа, вызывающей сильные разрушения, которые могут привести к травмированию находящихся в них людей.
КЗ.Для оценки поражения людей при непосредственном воздействии ударной
волны - избыточное давление на фронте падающей ударной волны более 20
кПа, вызывающие легкую травму и контузию. *
1.4.Для оценки возможности разрушения наименее прочных сооружений - избыточное давление на фронте падающей ударной волны более 10 кПа, вызывающие сильные разрушения этих конструкций.
1.5.Для оценки возможности разрушения остекления зданий - избыточное давление на фронте падающей ударной волны более 5 кПа.
| 14 |
| 2. ДЛЯ ПОЖАРОВ. |
2.1. Для оценки возможности травмирования людей - интенсивность теплового излучения, вызывающая ожоги различной степени.
2.2. Для оценки воздействия на оборудование - площадь очага горения и время горения (для свободного разлива на поверхности слоем 5 см.), диаметр и время горения огненного шара, т.к. объекты, попадающие непосредственно в зону горения, как правило, получают сильные повреждения.
Результаты расчетов зон воздействия поражающих факторов для наиболее неблагоприятных вариантов аварии по всем технологическим блокам приведены в таблицах.
Таблица 1.2; таблица 1.3; таблица 1.4: таблица 1.5; таблица 1.6, рисунки (приложение № 1);
| Таблица 1.2 |
| [4, с.26]] |
Характеристика взрывов
| № блока | Оборудование и место разгерметизации | м, (кг) ПГФ | Радиус изобар (м) избыточного давления на фронте падающей ударной волны | |||||
| 100 кПа | бОкПа | 40кПа | 20кПа | ЮкПа | 5кПа | |||
| 1 | Бензовоз | 118,1 | 3,42 | 5,9 | 7,61 | 18,09 | 33,57 | 44,1 |
| 2 | Резервуары с нефтепродуктами | 63 | 2,39 | 4,13 | 5,33 | 12,66 | 23,5 | 30,87 |
| 3 | Топливоразда-точные колонки | 180 | 4,37 | 7,53 | 9,73 | 23,12 | 42,9 | 56,35 |
| Примечание: | ||||||||
М - масса испарившийся жидкости в ПГФ, кг.
| можны |
Выводы: При авариях в блоках №1-3, сопровождающихся взрывом, воз-шы разрушения оборудования, конструкций и травмирование людей в радиусе от 2,39 до 9,73 метров, а также легкие травмы и контузии в радиусе от 12,66 до 42,9 метра.
Таблица 1.3 Характеристика пожаров проливов.[16,с.498],[9]
| Сгораемые вещества | Теплота сгорания мДж/кг t | Приведенная скорость выгорания 1 0"2 кг/м2сек. | Удельная теплота пожара q0, мВт/м2 |
| Бензин | 43,000 | .._...__ 0,58__ __ | 0,262 |
15
Таблица 1.4 Характеристика пожаров проливов [5, с. 13; 11, с. 129]
| № блока | Площадь пожара Рп,м2 | Тепловой поток пожара q, Мвт | Время развития пожара т, сек |
| 1. Бензовоз | 40,5 | о п "* j,9j | 0,24 |
| 3. Топливораз-даточные колонки | 225 | 20,96 | 0,56 |
q = qo'Fn,
где:ц - тепловой поток пожара, мВт, qo _ удельная теплота пожара, мВт/м2, Fn. - площадь пожара, м2.
Время горения бензина при свободном разливе по бетонной поверхности слоем 5см, со скоростью выгорания до ЗОсм/час, составляет Юмин, а для дизельного топлива, со скоростью выгорания 18 - 20см/час - 15 - 17мин. При скорости ветра 8 - Юм/сек, скорость выгорания возрастает на 30 -50%.При этом, время горения для бензина составит 5 - 7мин, а время горения для дизельного топлива-до 7,5 мин. [5, с.28]