МЕТОДИКА
ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ
ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ
(с изменениями и дополнениями)
РД 03-409-01
УТВЕРЖДЕНА постановлением
Госгортехнадзора России от 26.06.01 N 25 ВВЕДЕНА В ДЕЙСТВИЕ
постановлением Госгортехнадзора России
от 26.06.01 N 25
ВВЕДЕНИЕ
Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных
смесей
(далее - Методика) позволяет провести приближенную оценку
различных параметров воздушных ударных волн и определить вероятные степени поражения людей и повреждений зданий при авариях со взрывами
топливно-воздушных смесей.
Методика рекомендуется для использования:
при определении масштабов последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей;
при разработке и экспертизе деклараций безопасности опасных производственных объектов.
Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей разработана Научно-техническим центром по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России (НТЦ "Промышленная безопасность") совместно со специалистами ИХФ РАН. В Методике использованы действующие стандарты, отчеты о НИР, выполненные НТЦ "Промышленная безопасность", и другие
источники [1-15].
В разработке Методики принимали участие д.ф.-м.н. Б.Е.Гельфанд, д.ф.-м.н. С.Б.Дорофеев, д.т.н. В.И.Сидоров, д.т.н. А.С.Печеркин, к.ф.-м.н. А.М.Бартенев, к.ф.-м.н.
В.Ф.Мартынюк, к.ф.-м.н. М.В.Лисанов, к.т.н. А.А.Агапов, к.ф.-м.н. В.П.Сидоров, С.И.Сумской.
ПРИНЯТОЕ СОКРАЩЕНИЕ
ТВС -
топливно-воздушная смесь.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
|
- скорость звука в воздухе, м/с; |
|
- концентрация горючего вещества в
облаке ТВС, кг/м |
|
- стехиометрическая концентрация вещества в смеси
с воздухом,
кг/м |
|
- эффективный
энергозапас ТВС, Дж; |
|
- импульс волны давления, Па·с; |
|
- импульс фазы сжатия, Па·с; |
|
- импульс фазы разрежения, Па·с; |
|
- импульс отраженной волны давления,
Па·с; |
|
- импульс отраженной волны разрежения, Па·с; |
|
- безразмерный
импульс фазы сжатия; |
|
- декремент
затухания; |
|
- декремент изменения давления в отраженной волне; |
|
- масса горючего вещества, содержащегося
в облаке ТВС, кг; |
|
- избыточное давление, Па; |
|
- амплитуда волны
давления, Па; |
|
- амплитуда волны
разрежения, Па; |
|
- амплитуда отраженной волны давления, Па; |
|
- амплитуда отраженной волны разрежения, Па; |
|
- атмосферное
давление, Па; |
|
- безразмерное
давление; |
|
- пробит-функция повреждений стен промышленных зданий; |
|
- пробит-функция разрушения промышленных
зданий; |
|
- пробит-функция длительной потери
управляемости у людей
(состояние нокдауна); |
|
- пробит-функция разрыва барабанных перепонок
у людей; |
|
- пробит-функция отброса людей волной давления; |
|
- расстояние от центра облака ТВС, м; |
|
-
вспомогательный безразмерный
радиус; |
|
- безразмерное расстояние от центра облака ТВС; |
|
- скорость видимого фронта пламени, м/с; |
|
- тротиловый эквивалент взрыва ТВС,
кг; |
|
- средняя
масса человека, кг; |
|
- удельная
теплота сгорания газа, Дж/кг; |
|
- время процесса, с; |
|
- корректировочный параметр,
характеризующий
фугасные
свойства ТВС; |
|
-
параметрическое расстояние; |
|
- степень
расширения продуктов сгорания; |
|
- длительность
фазы сжатия, с; |
|
- длительность
фазы разрежения, с; |
|
- длительность отраженной волны давления,
с; |
|
- длительность отраженной волны разрежения, с. |
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Методика предназначена для количественной оценки параметров воздушных ударных волн при взрывах топливно-воздушных смесей, образующихся в атмосфере
при промышленных авариях. При рассмотрении предполагается частичная разгерметизация или полное разрушение оборудования, содержащего горючее вещество в газообразной или жидкой фазе, выброс этого вещества в окружающую среду, образование облака ТВС, инициирование ТВС, взрывное превращение (горение
или детонация) в облаке ТВС.
Методика позволяет определять вероятные степени поражения людей и степени
повреждений зданий от взрывной нагрузки при авариях со взрывами
топливно-воздушных смесей.
Предполагается, что в образовании облака ТВС участвует
горючее вещество одного
вида, в противном
случае (для смеси нескольких горючих веществ) характеристики ТВС,
используемые при расчетах параметров ударных волн, определяются
отдельно.
Исходными данными для расчета параметров ударных волн при взрыве облака ТВС являются:
характеристики горючего вещества, содержащегося в облаке ТВС; агрегатное состояние ТВС (газовая или гетерогенная);
масса горючего вещества, содержащегося в облаке, (если эта величина
неизвестна, то ее расчет рекомендуется проводить согласно
приложению 1 [15]);
удельная теплота
сгорания горючего вещества
Основными структурными
элементами алгоритма расчетов
(рис.1) являются: определение
массы горючего вещества,
содержащегося в облаке;
определение эффективного энергозапаса ТВС;
определение ожидаемого режима взрывного превращения ТВС;
расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных ударных волн для различных режимов;
определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки; оценка поражающего воздействия взрыва ТВС.