РД 03-409-01 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

РД 03-409-01 Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей (с изменениями и дополнениями)

МЕТОДИКА

ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

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;

и  

- 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);

средняя концентрация горючего вещества в смеси ; стехиометрическая концентрация горючего газа с воздухом                                          ;

масса горючего   вещества,   содержащегося   в   облаке,            (если эта величина неизвестна, то ее расчет рекомендуется проводить согласно приложению 1 [15]);

удельная теплота сгорания горючего вещества ; информация об окружающем пространстве.

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.

Вернуться к списку