Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Оценка радиусов зон поражения
причем константы k, P*, I* зависят от характера зоны поражения и определяются из табл. 22.4, а функции P(R) и I(R) находятся по соотношениям (7)-(13) соответственно.
Константы для определения радиусов зон поражения при взрывных ТВС
В некоторых источниках [14, 15] предлагается более простая формула для определения радиусов зон поражения, используемая, как правило, для оценки последствий взрывов конденсированных ВВ, но, с известными допущениями, приемлемая и для грубой оценки последствий взрывов ТВС: где коэффициент К определяется согласно табл. 22.5, а W - тротиловый эквивалент взрыва, определяемый из соотношения где q - теплота сгорания газа. Таблица 22.5
Уровни разрушения зданий
Для определения радиуса смертельного поражения человека в соотношение (41) следует подставлять величину К = 3, 8. Примеры расчетов Пример 1 (дефлаграция). В результате аварии на автодороге, проходящей по открытой местности, в безветренную погоду произошел разрыв автоцистерны, содержащей 8 т сжиженного пропана. Для оценки максимально возможных последствий принято, что в результате выброса газа в пределах воспламенения оказалось практически все топливо, перевозившееся в цистерне. Средняя концентрация пропана в образовавшемся облаке составила около 140 г/м . Расчетный объем облака составил 57 тыс. м . Воспламенение облака привело к возникновению взрывного режима его превращения.
Решение:
стехиометрическая концентрация пропана с воздухом С = 0, 077; Задание:
Определяем основные параметры взрыва.
1. Определяем эффективный энергозапас ТВС Е. Так как С > С , следовательно, Е = 2М q С /С = 2·8000·4, 64·10 ·0, 077/0, 14 = 4, 1·10 Дж.
Исходя из классификации веществ, определяем, что пропан относится к классу 2 опасности (чувствительные вещества). Геометрические характеристики окружающего пространства относятся к виду 4 (открытое пространство).
2. По экспертной табл. 22.2 определяем ожидаемый режим взрывного превращения облака ТВС - дефлаграция с диапазоном видимой скорости фронта пламени от 150 до 200 м/с. 3. Для проверки рассчитываем скорость фронта пламени по соотношению (2): V = k М = 43· 8000 = 192 м/с.
4. Для заданного расстояния R = 100 м рассчитываем безразмерное расстояние R : R = R/(E/P ) = 100/(4, 1·10 /101 324) = 0, 63.
5. Рассчитываем параметры взрыва при скорости горения 200 м/с. Для вычисленного безразмерного расстояния по соотношениям (9) и (10) определяем величины P и I : P = (V /υ )(( - 1)/ )(0, 83/R - 0, 14/R ) = 200 /340 ·6/7(0, 83/0, 63 - 0, 14/0, 63 ) = 0, 29;
х(0, 06/R + 0, 01/R - 0, 0025/R ) = (200/340)((7 - 1)/7)х х(1 - 0, 4(200/340)((7 - 1)/7))(0, 06/0, 63 + 0, 01/0, 63 - 0, 0025/0, 63 ) = 0, 0427.
P = exp(-1, 124 - 1, 66 ln(R ) + 0, 26 (ln(R )) ) = 0, 74 ± 10%;
I = exp(-3, 4217 - 0, 898 ln(R ) - 0, 0096(ln(R )) ) = 0, 049 ± 15%.
Согласно (11) определяем окончательные значения P и I :
P = 2, 8·10 Па;
7. Используя полученные значения P и I и формулы (30-38) находим: Pr = 6, 06, Pr = 4, 47, Pr = -1, 93, Pr =3, 06, Pr =2, 78 (при расчете Pr предполагается, что масса человека 80 кг). Это согласно табл. 22.3 означает: 86% вероятность повреждений и 30% вероятность разрушений промышленных зданий, а также 2, 5% вероятность разрыва барабанных перепонок у людей и 1% вероятность отброса людей волной давления. Вероятности остальных критериев поражения близки к нулю. Пример 2 (детонация).
В результате внезапного раскрытия обратного клапана в пространство, загроможденное подводящими трубопроводами, выброшено 100 кг этилена. Рядом с загазованным объектом на расстоянии 150 м находится помещение цеха. Концентрация этилена в облаке 80 г/м . Решение:
Так как С < С , следовательно, Исходя из классификации веществ, определяем, что этилен относится к классу 2 опасности (чувствительные вещества). Геометрические характеристики окружающего пространства относятся к виду 1 (загроможденное пространство).
2. По экспертной табл. 22.2 определяем диапазон ожидаемого режима взрывного превращения облака топливно-воздушной смеси - первый, что соответствует детонации. 3. Для заданного расстояния 150 м определяем безразмерное параметрическое расстояние : = R/E = 100·150/(9, 2·10 ) = 7, 16.
4. По соотношениям для падающей волны (14)-(19) находим:
амплитуда фазы разрежения
длительность фазы сжатия
длительность фазы разрежения
импульсы фаз сжатия и разрежения
Форма падающей волны с описанием фаз сжатия и разрежения в наиболее опасном случае детонации газовой смеси может быть описана соотношением
5. Используя полученные значения P и I , по формулам п.4 имеем: Pr = 2, 69; Pr = 1, 69; Pr = -11, 67; Pr = 0, 76; Pr = -13, 21 (при расчете Pr предполагается, что масса человека 80 кг). Это согласно табл. 22.3 означает 1 % вероятность разрушений производственных зданий. Вероятности остальных критериев поражения близки к нулю.
6. По соотношениям для отраженной волны (21)-(26) находим: амплитуда отраженной волны разрежения Pr_/P = 0, 174 или Pr_ = 1, 74·10 Па при P = 101325 Па; длительность отраженной волны давления = 0, 0534 с; длительность отраженной волны разрежения
импульсы отраженных волн давления и разрежения:
Форма отраженной волны при взаимодействии со стенкой
7. Используя полученные значения P и I , по формулам п. 4 имеем:
Это согласно табл. 22.3 означает вероятности: 30 % повреждений и 4 % разрушений производственных зданий. Вероятности остальных критериев поражения близки к нулю.
Задача для самостоятельного решения: В результате транспортной аварии на автодороге, проходящей по открытой местности, в безветренную погоду выброшено в воздух 10 т сжиженного пропана. Средняя концентрация пропана в образовавшемся облаке составила около 180 г/м . Воспламенение облака привело к возникновению взрывного режима его превращения. Задание:
Практическое занятие № 23. Тема: Отработка приемов, правил эксплуатации и применения средств индивидуальной защиты от радиоактивных и химически опасных веществ. Цель: изучить средства индивидуальной защиты от радиоактивных и химически опасных веществ. Вопросы: 1. Средства защиты кожи. 2.Правила пользования защитной одеждой.
Специальная защитная одежда применяется при длительных действиях на зараженной местности, а также при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ. Имеются следующие виды специальной защитной одежды: легкий защитный костюм Л-1; защитный комбинезон; защитный костюм, состоящий из куртки и брюк. Легкий защитный костюм Легкий защитный костюм (см. рис. 23.1) изготовлен из прорезиненной ткани и состоит из куртки с капюшоном, брюк с чулками, двупалых перчаток и подшлемника. Кроме того, имеется сумка для переноски костюма и запасная пара перчаток.
Рис. 23.1. Общий вид легкого защитного костюма Л-1 1 — куртка с капюшоном; 2 — брюки с чулками; 3 – двупалые перчатки; 4 – подшлемник; 5 - сумка для переноски костюма; 6 - шейный клапан; 7 – промежный хлястик; 8 – плечевые лямки брюк; 9 – хлястики для закрепления чулок на ноге
Куртка имеет шейный клапан и промежный хлястик; на рукавах имеются петли для больших пальцев рук. Брюки имеют плечевые лямки, а на чулках хлястики для закрепления их на ноге. Двупалые перчатки имеют резинки для закрепления их на руках. Костюмы бывают трех размеров: первый – для людей ростом до 165 см, второй – от 166 до 172 см, третий – выше 172 см. Размер костюма проставляется на передней стороне куртки внизу, в верхней части брюк (слева) и на верхней части перчаток. Защитный комбинезон Защитный комбинезон (см. рис. 23.2) изготовлен из прорезиненной ткани и состоит из сшитых в одно целое брюк, куртки и капюшона. Он используется в комплекте с резиновыми сапогами и перчатками. В верхней части капюшона имеется хлястик с петлями, а на левой стороне ворота горловой хлястик. Спереди от ворота вниз идет продольный разрез; под разрезом вдоль левого борта пришит нагрудный клапан с застежками. К нагрудному клапану пришит горловой клапан. Рукава оканчиваются подрукавниками с петлями для больших пальцев рук и обшлагами с хлястиками. Брюки оканчиваются внизу манжетами с хлястиками. Комбинезон имеет пояс, для которого на высоте талии пришиты две петли. Комбинезоны имеются трех размеров, соответствующих размерам, указанным для легкого защитного костюма. Размер комбинезона проставляется на верхнем крае нагрудного клапана. Резиновые перчатки изготавливаются пятипалые, одного размера. Резиновые сапоги имеются шести размеров (№ 41 – 46). Размер сапог указан на средней части подошвы. Резиновые сапоги подбираются примеркой на ногу в портянке.
Рис. 23.2. Общий вид защитного комбинезона 1 —хлястик капюшона; 2 — капюшон; 3 – нагрудный клапан; 4 – горловой хлястик; 5 – горловой клапан; 6 – обшлага рукавов; 7 – подрукавники; 8 – манжеты; 9 – пояс; 10 – резиновые перчатки; 11- резиновые сапоги; 12 – подшлемник. Подшлемник одинаковый для всех видов защитной одежды, имеет горловой клапан и пуговицы для застегивания Защитный костюм Защитный костюм (см. рис. 23.3) состоящий из куртки и брюк, изготовлен из прорезиненной ткани. Куртка имеет капюшон с хлястиком, горловой клапан, нагрудный клапан, горловой хлястик. Рукава куртки имеют хлястики, манжеты и подрукавники. Низ куртки заканчивается поясом с хлястиками для застегивания. Брюки имеют две плечевые лямки и внизу хлястики. Куртки и брюки защитного костюма, как и легкие защитные костюмы, имеются трех размеров. Резиновые перчатки, резиновые сапоги и подшлемник такие же, как и у защитного комбинезона.
Рис. 23.3. Общий вид защитного костюма 1 — капюшон; 2 —хлястик капюшона; 3 – горловой клапан; 4 – нагрудный клапан; 5 – горловой хлястик; 6 – пояс обшлага рукавов; 7 – хлястики рукавов; 8 – манжеты; 9 – подрукавники; 10 – плечевые лямки брюк; 11- хлястики брюк; 12 – резиновые перчатки 13 - резиновые сапоги; 14 - подшлемник.
Во избежание перегрева тела устанавливаются следующие предельно допустимые сроки непрерывной работы в защитной одежде изолирующего типа при температуре + 30о С и выше – 15-20 мин.; при температуре от + 25о до + 29о С – 20-35 мин.; при температуре от + 20о до + 24о С – 40-60 мин.; при температуре от + 15о до + 19о С – 1, 5-2 ч; при температуре ниже + 15о С – более 3 ч. Указанные сроки даны при действиях в защитной одежде под непосредственным воздействием солнечных лучей и выполнении работ средней физической нагрузки (марш в пешем порядке, спецобработка техники и т.п.) При действиях в тени или пасмурную и ветреную погоду предельно допустимые сроки непрерывного пребывания в защитной одежде могут быть увеличены примерно в 1, 5-2 раза. При больших физических нагрузках указанные сроки должны быть сокращены, а при меньших увеличены. Для облегчения работы в защитной одежде целесообразно: - хранить защитную одежду в тени, избегая ее предварительного нагревания; - надевать защитный костюм непосредственно перед работой; - использовать влажные охлаждающие «экраны»; - работать без лишних движений, соблюдать равномерный и умеренный темп. В «походном» положении защитная одежда в сложенном виде перевозится на машинах. Непосредственно перед работой ее переносят в сумке, надетой через левое плечо поверх снаряжения, а при отсутствии сумки носят в виде свертка. Надевание специальной защитной одежды, как правило, производится на незараженной местности непосредственно перед работой по команде «Защитную одежду НАДЕТЬ» При надевании защитной одежды вне зараженной местности и воздуха противогаз можно надеть тогда, когда возникнет надобность в пользовании им. Надевание защитной одежды в условиях зараженного воздуха производится при надетом противогазе. Снимание защитной одежды производится на незараженной местности по команде «Защитную одежду СНЯТЬ». При снимании защитной одежды обращать особое внимание на то, чтобы незащищенными частями тела не касаться внешней стороны защитной одежды и соблюдать установленную последовательность приемов. Перед сниманием защитной одежды, зараженной отравляющими веществами или бактериальными (биологическими) средствами, необходимо дегазировать (дезинфицировать) переднюю часть комбинезона, особенно борта (нагрудный клапан) и перчатки, дегазирующими растворами, водными растворами хлорной извести и дветретиосновной соли гипохлорита кальция, а при их отсутствии обтереть ветошью, травой и т.п. Дегазации (дезинфекции) подлежат также те места обмундирования и кожных покровов, которые были заражены от снимаемой защитной одежды. После работы на местности, зараженной радиоактивными веществами, лицевую часть противогаза, резиновые сапоги, защитные чулки и резиновые перчатки необходимо обмыть водой или обтереть увлажненной ветошью, а противогазовую сумку вытрясти от пыли. При снимании защитной одежды необходимо встать лицом против ветра. После снятия защитной одежды надо отойти в наветренную сторону и снять подшлемник и противогаз, поддевая шлем-маскубольшим пальцем с затылочной части. Для надевания легкого защитного костюма необходимо: - снять снаряжение; - развернуть и положить костюм на землю; - заправить верхнюю часть одежды в брюки; - надеть брюки с чулками, застегнуть хлястики чулок; - перекинуть лямки брюк через плечи накрест и пристегнуть их к брюкам; - надеть куртку и откинуть капюшон за голову, а шейный клапан подобрать под куртку; - застегнуть на шпенек промежный хлястик куртки; - при необходимости надеть снаряжение; - надеть противогазовую сумку и привести противогаз в «боевое» положение; - надеть подшлемник и капюшон; - тщательно расправить куртку на груди и под подбородком; - обвернуть вокруг шеи шейный клапан и застегнуть его; - надеть перчатки, обхватив резинкой запястье рук, и надеть петли рукавов на большие пальцы рук. Для снимания легкого защитного костюма необходимо: - расстегнуть шейный клапан и промежный хлястик; - расстегнуть хлястики брюк и чулок; - снять противогазовую сумку; - снять снаряжение; - снять куртку вместе с перчатками и сбросить с себя; - снять брюки с защитными чулками, помогая руками с внутренней стороны; Практическое занятие № 24. Тема: Методика количественной оценки риска. Цель: изучить методы количественной оценки риска. Вопросы: 1. Основные положения теории риска. 2. Количественная оценка риска. 3. Анализ опасностей методом построения «дерева событий».
Одной из основных задач БЖД является определение количественных характеристик опасности (идентификация). Только зная эти характеристики можно на базе общих методов разработать эффективные частные методы обеспечения безопасности и оценивать существующие технические системы и объекты с точки зрения их безопасности для человека. Определения риска Риск – частота реализации опасностей. Риск – количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкретной деятельностью человека. Риск – вероятность реализации негативного воздействия в зоне прибытия человека. В производственных условиях различают индивидуальный и коллективный риск. Индивидуальный риск характеризует реализацию опасности определенного вида деятельности для конкретного индивидуума. Коллективный риск – это риск для группы людей, двух и более человек от воздействия опасных и вредных производительных факторов. В системе «человек-техника-среда» к таким факторам относятся - ошибочные действия персонала, отказы технологических систем и окружающая внешняя среда. Если принять за уровень безопасности вероятность Р за весь период эксплуатации Тэ, то вероятность противоположного события – появление происшествия Q. Приняв во внимание, что вероятности Р и Q образуют полную группу несовместных событий, получим равенство: Р+Q=1. Вероятности Р и Q – показатели для оценки безопасности (уровень риска) и для этого достаточно знать одну из этих вероятностей. Обычно в авиации, атомной энергетике, пожарной безопасности определяют уровень риска Q. Безопасность, как состояние объекта защиты может быть предоставлена набором разнородных параметров. Так параметры такого элемента системы ЧТС как «техника» строго определены и реализованы при проектировании, изготовлении и вводе в эксплуатацию технических систем. К таким параметрам относятся: ресурс агрегата или системы; параметры исходного состояния и технологических режимов; скорость движения агрегатов; вид и состав топлива; электрические параметры; параметры рабочей зоны; длительность эксплуатации; техническое состояние агрегата или системы; состояние дорог и т.д. К параметрам внешней среды относятся – барометрическое давление, температура, влажность, скорость движения воздуха, а также непредвиденные, но влияющие на уровень риска набор определенных параметров. Это – снег, град, дождь, лед, биологические объекты, видимость на дорогах, возможность столкновения и съезда (схода) с пути. К параметрам характеризующим персонал относятся такие как – состав, обученность (классность), психофизиологические параметры и параметры, изменяемые системой управления или самим человеком. Обозначим соответственно параметры в системе ЧТС: техники – Хт, среды – Uс, человек - Zч. Тогда уровень риска может быть представлен в виде следующей зависимости: Q=F(Xт, Yс, Zч). Помимо этого, уровень риска зависит от характера связей и отношений между элементами системы и других отдельных свойств (например, надежность) агрегатов и систем. Выявление функции определяющей уровень риска в стогом формализованном виде является основной проблемой в теории безопасности для оценки любых технических систем и процессов. Решение ее возможно при создании достаточно полной модели рассматриваемой системы специально приспособленной для исследования безопасности. Формально риск – это частота реализации опасностей. Количественная оценка риска – это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период. Пример: определить риск быть ввергнутым в несчастный случай связанный с ДТП в нашей стране за 1 год, если известно, что ежегодно погибает в этих происшествиях около n=30 тыс. человек. Принимая численность населения страны N=150 млн. человек, определим риск Rg жителей страны от опасности попасть в ДТП: Rg = n/N = 3∙ 104 / 1, 5∙ 108 ≈ 2∙ 10-4. Значение риска от конкретной опасности можно получить из статистики несчастных случаев, случаев заболевания, случаев временной нетрудоспособности, вызванных действием на человека конкретной опасности (электрический ток, вредное вещество, высота, двигающиеся предметы и агрегаты, криминальные элементы общества и др.), отнесенных на определенное количество жителей (работников), за конкретный период времени (смена, сутки, неделя, квартал, год). Риск как количественную характеристику реализации опасностей от негативных факторов производства можно использовать для оценки состояний условий труда, экономического ущерба, формирования системы социальной политики на производстве, для обоснованного сравнения безопасности различных отраслей экономики и типов работ. Выделяют 4е методических подхода к определению риска: 1. Инженерный, опирающийся на статистику, расчет частот, вероятный анализ безопасности, построение деревьев опасности. 2. Модельный, основанный на построении моделей воздействия опасных и вредных факторов на отдельного человека, коллективы и профессиональные группы. 3. Экспертный, когда вероятность событий определяется на основе опроса опытных специалистов – экспертов. 4. Социологический, основанный на опросе населения.
Инженерный подход для количественного определения риска нашел наибольшее применение не только для оценки безопасности в одной отрасли промышленности, но и для оценки изменения этого уровня со временем и при различных условиях труда. Количественно ожидаемый или прогнозируемый риск R – это произведение частоты реализации конкретной опасности f на произведение вероятностей нахождения человека в «зоне риска» (П Pi) при различном регламенте технологического процесса. n R = f П Pi (i = 1, 2, 3..., n), i=1 где: f – частота несчастных случаев (травм, гибель) от данной опасности чел.-1 год-1. Для отечественной практики f = Кч ∙ 10-3, соответствует знанию коэффициента частоты несчастного случая деленного на 1000, т.е.
Н – общее количество несчастных случаев на производстве (травмы, гибель, инвалидность). С – среднесписочная численность работающих на предприятии. n П Pi – произведение вероятностей нахождения работника в «зоне риска». i=1 Р1 – вероятность нахождения работника в цехе в течение года (отношение числа рабочих дней в году к общему числу дней в году); Р2 – вероятность работы человека на производстве в течение недели (отношение числа рабочих дней в неделе к числу дней недели); Р3 – вероятность выполнения работником технологического задания непосредственно на оборудовании (отношение времени выполнения задания к продолжительности рабочей смены); Рn – другие вероятности участия работника в производственной деятельности. Приемлемый риск Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-11; Просмотров: 1567; Нарушение авторского права страницы