в базе 1 113 607 документа
Последнее обновление: 01.05.2024

Законодательная база Российской Федерации

Расширенный поиск Популярные запросы

8 (800) 350-23-61

Бесплатная горячая линия юридической помощи

Навигация
Федеральное законодательство
Содержание
  • Главная
  • ПРИКАЗ Ростехнадзора от 11.03.2013 N 96 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ"
не вступил в силу Редакция от 11.03.2013 Подробная информация
ПРИКАЗ Ростехнадзора от 11.03.2013 N 96 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ"

ПРИЛОЖЕНИЯ К ФЕДЕРАЛЬНЫМ НОРМАМ И ПРАВИЛАМ

Приложение N 1
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Общие правила взрывобезопасности
для взрывопожароопасных химических,
нефтехимических и нефтеперерабатывающих
производств", утвержденным приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 11.03.2013 N 96

Приложение 1. АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Анализ опасностей технологических процессов является составной частью процедуры анализа риска аварий на ОПО, обоснования безопасности, риск-менеджмента и системы управления промышленной безопасности на предприятиях.

При анализе опасностей технологических процессов используются:

количественные (расчетные) методы, предназначенные для расчета показателей опасностей и риска аварий на ОПО;

качественные (инженерные) методы, предназначенные для экспертных оценок, ранжирования анализируемых опасностей.

Методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к другу, причем качественные методы могут включать количественные критерии риска (по величине вероятности и тяжести последствий возможных событий).

При выборе методов анализа риска необходимо учитывать этапы жизненного цикла объекта (проектирование, эксплуатация, вывод из эксплуатации), цели анализа (например, обоснование безопасных расстояний), тип анализируемого ОПО, критерии приемлемого риска, наличие необходимой информации и другие факторы.

Качественный анализ опасностей технологических процессов на ОПО включает:

метод идентификации опасностей технологического объекта;

анализ опасности и работоспособности технологической системы (технологического блока).

Указанные методы применяются для обоснования технических решений, при разработке проектной документации на строительство и реконструкцию, документации на техническое перевооружение, капитальный ремонт, консервацию и ликвидацию ОПО. Результаты анализа технических решений, принятых группой специалистов различного профиля (представители проектной, экспертной и эксплуатирующей организаций) оформляются в виде отчета с указанием даты и состава участников совещаний, на которых проводился анализ, методологии анализа опасностей, описанием анализируемого ОПО, возможных причин, последствий отклонений, а также указанием мер защиты и рекомендаций по уменьшению опасности или проведению дополнительных исследований.

Метод идентификации опасностей основан на анализе перечня нежелательных последствий и факторов риска и наиболее эффективен для предварительного выявления и описания опасностей на начальном этапе проектирования, при выборе оптимальных вариантов расположения производственной площадки, размещения технологических объектов, компоновки установок и оборудования.

Применение метода анализа опасности и работоспособности (далее - АОР) предпочтительно на промежуточных и завершающих стадиях разработки проекта, когда прорабатываются основные конструктивные и технологические решения. АОР исследуются опасности отклонений технологических параметров (температуры, давления, состава материальной среды) от регламентных режимов.

При характеристике отклонения используются ключевые слова и их комбинации "нет", "больше", "меньше", "так же, как", "другой", "иначе, чем", "обратный", "давление", "температура", "состав", "техническое обслуживание", "отказ". Применение ключевых слов помогает исполнителям выявить все возможные отклонения. Конкретное сочетание этих слов с технологическими параметрами определяется спецификой рассматриваемого объекта.

В процессе исследования АОР оформляются рабочие таблицы для каждой рассмотренной части технологической системы (объекта). Таблицы отражают результаты работы по выявлению всех отклонений от проектного режима работы технологической системы (объекта), возможных последствий отклонения, меры защиты и рекомендации по принятию организационных или технических решений при проектировании или дальнейшему исследованию выявленной проблемы.

При рассмотрении отклонения устанавливается приоритет или уровень критичности (высокий, средний, низкий), который определяет оперативность, форму и сроки реализации рекомендаций, в том числе при разработке:

проектной документации, направляемой на экспертизу;

рабочей проектной документации (до начала строительства объекта);

эксплуатационной документации (до ввода объекта в эксплуатацию).

Приложение N 2
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Общие правила взрывобезопасности
для взрывопожароопасных химических,
нефтехимических и нефтеперерабатывающих
производств", утвержденным приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 11.03.2013 N 96

Приложение 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ВЗРЫВООПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВПринятые сокращения

ПГФ - парогазовая фаза;

ЖФ - жидкая фаза;

АРБ - аварийная разгерметизация блока.

НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени горючей смеси.

Обозначение параметра-символа одним штрихом соответствует парогазовым состояниям среды, двумя штрихами - жидким средам, например G' и G" - соответственно масса ПГФ и ЖФ.

Принятые обозначения

E - общий энергетический потенциал взрывоопасности (полная энергия сгорания ПГФ, поступившей в окружающую среду при АРБ, плюс энергия адиабатического расширения ПГФ, находящейся в блоке);

Е_п - полная энергия, выделяемая при сгорании не испарившейся при АРБ массы ЖФ;

Е'_i - энергия сгорания при АРБ ПГФ, непосредственно имеющейся в блоке и поступающей в него от смежных аппаратов и трубопроводов;

Е"_i - энергия сгорания ПГФ, образующейся при АРБ из ЖФ, имеющейся в блоке и поступающей в него от смежных аппаратов и трубопроводов;

A, A_i - энергия сжатой ПГФ, содержащейся непосредственно в блоке и поступающей от смежных блоков, рассматриваемая как работа ее адиабатического расширения при АРБ;

V', V" - соответственно геометрические объемы ПГФ и ЖФ в системе, блоке;

V'_0 - объем ПГФ, приведенный к нормальным условиям ( T_0 = 293 К, P_0 = 0,1 МПа);

P, P_0 - соответственно регламентированное абсолютное и атмосферное (0,1 МПа) давления в блоке;

v'_i - удельный объем ПГФ (в реальных условиях);

G'_1, G"_1 - масса ПГФ и ЖФ, имеющихся непосредственно в блоке и поступивших в него при АРБ от смежных объектов;

G"_2 - масса ЖФ, испарившейся за счет энергии перегрева и поступившей в окружающую среду при АРБ;

q', q" - удельная теплота сгорания соответственно ПГФ и ЖФ;

q_P_i - суммарный тепловой эффект химической реакции;

T - абсолютная температура среды: ПГФ или ЖФ;

T_0, T_1 - абсолютная нормальная и регламентированная температуры ПГФ или ЖФ блока, K ( T_0 = 293 K);

t, t_0 - регламентированная и нормальная температуры ПГФ и ЖФ блока (t_0 = 20°C);

T'_К , t"_К - температура кипения горючей жидкости (K или °C);

w'_i, w"_i - скорость истечения ПГФ и ЖФ в рассматриваемый блок из смежных блоков;

S_i - площадь сечения, через которое возможно истечение ПГФ или ЖФ при АРБ;

П_P_i - скорость теплопритока к ГЖ за счет суммарного теплового эффекта экзотермической реакции;

П_T_i - скорость теплопритока к ЖФ от внешних теплоносителей;

K - коэффициент теплопередачи от теплоносителя к горючей жидкости;

F - площадь поверхности теплообмена;

t - разность температур теплоносителей в процессе теплопередачи (через стенку);

r - удельная теплота парообразования горючей жидкости;

c" - удельная теплоемкость жидкой фазы;

_1, _2 - безразмерные коэффициенты, учитывающие давление (P) и показатель адиабаты (k) ПГФ блока;

- безразмерный коэффициент, учитывающий гидродинамику потока;

, _i - плотность ПГФ или ЖФ при нормальных условиях (P = 0,1 МПа и t_0 = 20°C) в среднем по блоку и по i-м потокам, поступающим в него при АРБ;

_i - время с момента АРБ до полного срабатывания отключающей аварийный блок арматуры;

_P_i - время с момента АРБ до полного прекращения экзотермических процессов;

_T_i - время с момента АРБ до полного прекращения подачи теплоносителя к аварийному блоку (прекращение теплообменного процесса);

_К - разность температур ЖФ при регламентированном режиме и ее кипении при атмосферном давлении;

G"_4 - масса ЖФ, испарившейся за счет теплопритока от твердой поверхности (пола, поддона, обвалования и т.п.);

G"_5 - масса ЖФ, испарившейся за счет теплопередачи от окружающего воздуха к пролитой жидкости (по зеркалу испарения);

G"_ - суммарная масса ЖФ, испарившейся за счет теплопритока из окружающей среды;

F_ж - площадь поверхности зеркала жидкости;

F_п - площадь контакта жидкости с твердой поверхностью розлива (площадь теплообмена между пролитой жидкостью и твердой поверхностью);

- коэффициент тепловой активности поверхности (поддона);

- коэффициент теплопроводности материала твердой поверхности (пола, поддона, земли и т.п.);

с_T - удельная теплоемкость материала твердой поверхности;

_T - плотность материала твердой поверхности;

m_и - интенсивность испарения;

M - молекулярная масса;

R - газовая постоянная ПГФ;

- безразмерный коэффициент;

P_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре;

_и - время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет.

1. Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологического блока

1. Энергетический потенциал взрывоопасности E (кДж) блока определяется полной энергией сгорания парогазовой фазы, находящейся в блоке, с учетом величины работы ее адиабатического расширения, а также величины энергии полного сгорания испарившейся жидкости с максимально возможной площади ее пролива, при этом считается:

1) при аварийной разгерметизации аппарата происходит его полное раскрытие (разрушение);

2) площадь пролива жидкости определяется исходя из конструктивных решений зданий или площадки наружной установки;

3) время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) принимается не более 1 ч:

E = E'_1 + E'_2 + E"_1 + E"_2 + E"_3 + E"_4 (1)

1.1. E'_1 - сумма энергий адиабатического расширения A (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся в блоке, кДж:

E'_1 = G'_1 q' + A;

Для практического определения энергии адиабатического расширения ПГФ можно воспользоваться формулой:

A = _1 P V', (3)

где

G'_1 = V'_0 '_0, (4)

где

V'_0 =P V'T;
P_0 T'

При избыточных значениях P < 0,07 МПа и PV' < 0,02 МПа х м3 энергию адиабатического расширения ПГФ (A) ввиду малых ее значений в расчет можно не принимать.

Для многокомпонентных сред значения массы и объема определяются с учетом процентного содержания и физических свойств составляющих эту смесь продуктов или по одному компоненту, составляющему наибольшую долю в ней.

1.2. E'_2 - энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж:

E'_2 =n
G'_i q'_i (5)
i=1

Для i-го потока

G'_i = '_i w'_i S'_i _i, (6)

где

при избыточном P 0,07 МПа

1.3. E"_1 - энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегретой ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время _i, кДж:

n
E"_1 = G"_1 [1 - exp ( - c"_1 _К / r)] q' + G"_1 [1 - exp ( - c"_1 _Кi / r_i)] q"_i (7)
i=1

Количество ЖФ, поступившей от смежных блоков:

G"_i = "_i w"_i S"_i _i, (8)

где

- в зависимости от реальных свойств ЖФ и гидравлических условий принимается в пределах 0,4 - 0,8;

P - избыточное давление истечения ЖФ.

Примечание. При расчетах скоростей истечения ПГФ и ЖФ из смежных систем к аварийному блоку можно использовать и другие расчетные формулы, учитывающие фактические условия действующего производства, в том числе гидравлическое сопротивление систем, из которых возможно истечение.

1.4. E"_2 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при разгерметизации, кДж:

n
E"_2 =q'П_Р_i _Р_i, (9)
r
i=1

где _Р_i - принимается для каждого случая исходя из конкретных регламентированных условий проведения процесса и времени срабатывания отсечной арматуры и средств ПАЗ, с.

1.5. E"_3 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж:

n
E"_3 =q'П_T_i _T_i. (10)
r
i=1

Значение П_T_i (кДж/с) может определяться с учетом конкретного теплообменного оборудования и основных закономерностей процессов теплообмена (П_T_i = К_i F_i t_i) по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент (аппарат) и выходе из него:

П_T_i = W_T_i c_i (t'_2 - t'_1) или П_T_i = W_T_i r_T_i,

где W_T_i - секундный расход греющего теплоносителя;

r_T_i - удельная теплота парообразования теплоносителя, а также другими существующими способами.

1.6. E"_4 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет тепло- и массообмена с окружающей средой (с подстилающей поверхностью и воздухом), кДж:

E"_4 = G"_ q', (11)

где

G"_ = G"_4 + G"_5 (12)

здесь T_0 - температура подстилающей поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), K;

= 3,14

G"_5 = m_и F_ж

где

P_H = P_0 exp [r(1 - 1)],
RT_kT_p

где

P_H - давление насыщенного пара при расчетной температуре T_p, в качестве которой принимается максимальная из двух температур - температуры воздуха и температуры жидкости в проливе, кПа.

Значение безразмерного коэффициента , учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркало испарения) жидкости, принимается по таблице N 1.

Таблица N 1

Значения коэффициента

Скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/с Значения коэффициента эта при температуре воздуха над зеркалом испарения t_о.с., °C
10 15 20 30 35
0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0,1 3,0 2,6 2,4 1,8 1,6
0,2 4,6 3,8 3,5 2,4 2,3
0,5 6,6 5,7 5,4 3,6 3,2
1,0 10,0 8,7 7,7 5,6 4,6

Примечание: для скоростей ветра более 1 м/с величина берется равной при 1 м/с, при температуре воздуха t_ос над зеркалом испарения более 35 °C величина берется равной при t_ос = 35°C, при температуре воздуха t_ос над зеркалом испарения менее 10 °C величина берется равной при t_ос = 10°C.

Время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) _и рассчитывается по формуле:

где

L_0,5НКПР - расстояние, на котором ПГФ, дрейфующая от пролива площадью F_ж и скоростью эмиссии m_и (рассчитанной по (14)), рассеивается до концентрации 0,5 НКПР, отсчитывается от надветренной стороны), м;

U_ветра - скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/с.

Ориентировочно значение G"_ может определяться по таблице N 2.

Таблица N 2

Зависимость массы ПГФ пролитой жидкости от температуры ее кипения при _и = 180 с

Значение температуры кипения жидкой фазы t_К, °CМасса парогазовой фазы G_SUM, кг (при F_П = 50 м2)
Выше 60 < 10
От 60 до 40 10 - 40
От 40 до 25 40 - 85
От 25 до 10 85 - 135
От 10 до -5 135 - 185
От -5 до -20 185 - 235
От -20 до -35 235 - 285
От -35 до -55 285 - 350
От -55 до -80 350 - 425
Ниже -80 > 425

Для конкретных условий, когда площадь твердой поверхности пролива жидкости окажется больше или меньше 50 м2 (F_П 50), производится пересчет массы испарившейся жидкости по формуле

G"_ = G_ xF_Пх. (16)
50180

2. По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности E определяются величины приведенной массы и относительного энергетического потенциала, характеризующих взрывоопасность технологических блоков.

2.1. Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака m, приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46 000 кДж/кг:

m =E. (17)
4,6 x 10^4

2.2. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности Q_в технологического блока находится расчетным методом по формуле

По значениям относительных энергетических потенциалов Q_в и приведенной массе парогазовой среды m устанавливаются категории взрывоопасности технологических блоков.

Показатели категорий приведены в таблице N 3.

Таблица N 3

Показатели категорий взрывоопасности технологических блоков

Категория взрывоопасности Q_в m, кг
I > 37 > 5000
II 27 - 37 2000 - 5000
III < 27 < 2000

3. С учетом изложенных в данном приложении основных принципов могут разрабатываться методики расчетов и оценки уровней взрывоопасности блоков для типовых технологических линий или отдельных процессов.

Приложение N 3
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Общие правила взрывобезопасности
для взрывопожароопасных химических,
нефтехимических и нефтеперерабатывающих
производств", утвержденным приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 11.03.2013 N 96

Приложение 3. РАСЧЕТ УЧАСТВУЮЩЕЙ ВО ВЗРЫВЕ МАССЫ ВЕЩЕСТВА И РАДИУСОВ ЗОН РАЗРУШЕНИЙ

В целях обоснования безопасного размещения установок, зданий, сооружений на территории взрывопожароопасного производственного объекта в общем случае следует проанализировать риск взрыва топливно-воздушных смесей (далее - ТВС), образующихся при аварийном выбросе опасных (горючих, воспламеняющихся) веществ. Риск взрыва является мерой опасности, характеризующая возможность и тяжесть последствий взрыва. Оценка риска взрыва является частью анализа риска аварии.

Расчет зон поражения, разрушения (последствий взрыва) необходимо применять при выборе технических мероприятий по защите объектов и персонала от ударно-волнового воздействия взрыва парогазовых сред, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений (перекисные соединения, ацетилениды, нитросоединения различных классов, продукты осмоления, трихлористый азот), способных взрываться.

Расчеты размеров зон поражения следует проводить по одной из двух методик:

1) методика оценки зон поражения, основанная на "тротиловом эквиваленте" взрыва ТВС;

2) методика, учитывающая тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении ТВС.

1. Методика расчета "тротилового эквивалента" дает ориентировочные значения участвующей во взрыве массы вещества без учета дрейфа облака ТВС. В данной методике приняты следующие условия и допущения.

1.1. В расчетах принимаются общие приведенные массы парогазовых сред m и соответствующие им энергетические потенциалы E, полученные при определении категории взрывоопасности технологических блоков согласно приложению N 2 к настоящим Правилам.

Для конкретных реальных условий значения m и E могут определяться другими методами с учетом эффекта диспергирования горючей жидкости в атмосфере под воздействием внутренней и внешней энергий, характера раскрытия технологической системы, скорости истечения горючего продукта в атмосферу и других возможных факторов.

Масса твердых и жидких химически нестабильных соединений W_к определяется по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате.

1.2. Масса парогазовых веществ, участвующих во взрыве, определяется произведением

m' = zm, (1)

где

z - доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве.

В общем случае для неорганизованных парогазовых облаков в незамкнутом пространстве с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве может приниматься равной 0,1. В отдельных обоснованных случаях доля участия веществ во взрыве может быть снижена, но не менее чем до 0,02.

Для производственных помещений (зданий) и других замкнутых объемов значения z могут приниматься в соответствии с таблицей N 1.

Таблица N 1

Значение z для замкнутых объемов (помещений)

Вид горючего веществаz
Водород 1,0
Горючие газы 0,5
Пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей 0,3

1.3. Источники воспламенения могут быть постоянные (печи, факелы, невзрывозащищенная электроаппаратура) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства), которые могут привести к взрыву парогазового облака при его распространении.

1.4. Для оценки уровня воздействия взрыва может применяться тротиловый эквивалент. Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды W_T (кг), определяемый по условиям адекватности характера и степени разрушения при взрывах парогазовых облаков, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений, рассчитывается по формулам:

1.4.1. Для парогазовых сред

W_T =0,4q'zm, (2)
0,9q_T

где 0,4 - доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

0,9 - доля энергии взрыва тринитротолуола (ТНТ), затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

q' - удельная теплота сгорания парогазовой среды, кДж/кг;

q_T - удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг.

1.4.2. Для твердых и жидких химически нестабильных соединений

W_T =q_kW_k, (3)
q_T

где W_k - масса твердых и жидких химически нестабильных соединений;

q_k - удельная энергия взрыва твердых и жидких химически нестабильных соединений.

1.5. Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R, центром которой является рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны P и соответственно безразмерным коэффициентом K.

Классификация зон разрушения приводится в таблице N 2.

Таблица N 2

Классификация зон разрушения

Класс зоны разрушения K Дельта P, кПа Вероятные последствия, характер повреждений зданий и сооружений
1 3,8 >= 100 Полное разрушение зданий с массивными стенами
2 5,6 70 Разрушение стен кирпичных зданий толщиной в 1,5 кирпича; перемещение цилиндрических резервуаров; разрушение трубопроводных эстакад
3 9,6 28 Разрушение перекрытий промышленных зданий; разрушение промышленных стальных несущих конструкций; дермации трубовох эстакад
4 28 14 Разрушение перегородок и кровли здаениеал стрй кркаовферм
556 <= 2 Граа зоны повреждений зданий; частичное повре остекления

1.5.1. Радиус зоны разрушения (м) в общем виде определяется выражением:

где K - безразмерный коэффициент, характеризующий воздействие взрыва на объект.

При массе паров m более 5000 кг радиус зоны разрушения может определяться выражением:

1.5.2. Для выполнения практических инженерных расчетов радиусы зон разрушения могут определяться выражением

R = K R_0, (6)

где при m 5000 кг

или при m > 5000 кг

2. Методика, учитывающая тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении ТВС.

2.1. Для более точных расчетов зон разрушения и оценки риска взрыва рекомендуется использовать следующие соотношения.

Масса вещества, способного участвовать во взрыве, определяется путем интегрирования концентрации выброшенного при аварии горючего вещества по пространству, ограниченному поверхностями _ВКПР и _НКПР по формуле:

где x, y, z - пространственные переменные, _ВКПР и _НКПР - поверхности в пространстве достижения соответственно верхнего и нижнего концентрационных пределов, c(x, y, z, t_0) - распределение концентрации в момент времени t_0, кг/м3; t_0 - момент времени воспламенения или момент времени, когда во взрывоопасных пределах находится максимальное количество топлива, с.

Рассчитываются основные параметры воздушных ударных волн (избыточное давление P и импульс волны давления I) в зависимости от расстояния до центра облака (в том числе с учетом возможного дрейфа облака ТВС).

Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном расстоянии R от центра облака при детонации облака ТВС предварительно рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по соотношению:

R_x = R / (E / P_0)^(1/3), (10)

где E - эффективный энергозапас ТВС, Дж (E = m x q, где q - теплота сгорания топлива в облаке).

Далее рассчитываются безразмерное давление P_x и безразмерный импульс фазы сжатия I_x.

В случае детонации облака газовой ТВС расчет производится по следующим формулам:

ln(P_x) = - 1,124 - 1,66ln(R_x) + 0,26(ln(R_x))^2 ± 10%; (11)

ln(I_x) = - 3,4217 - 0,898ln(R_x) - 0,009(ln(R_x))^2 ± 15%. (12)

Зависимости (11) и (12) справедливы для значений R_x, больших величины R_k = 0,2 и меньших R_k = 24. В случае R_k < 0,2 величина P_x полагается равной 18, а в выражение (12) подставляется значение R_x = 0,142.

В случае детонации облака гетерогенной ТВС расчет производится по следующим формулам:

P_x = 0,125 / R_x + 0,137 / R_x^2 + 0,023 / R_x^3 ± 10%; (13)

I_x = 0,022 / R_x ± 15%. (14)

Зависимости (13) и (14) справедливы для значений R_x, больших величины R_k = 0,25. В случае если R_x < R_k, величина P_x полагается равной 18, а величина I_x = 0,16.

В случае дефлаграционного взрывного превращения облака ТВС к параметрам, влияющим на величины избыточного давления и импульса положительной фазы, добавляются скорость видимого фронта пламени V_г и степень расширения продуктов сгорания . Для газовых смесей принимается = 7, для гетерогенных - = 4. Для расчета параметров ударной волны при дефлаграции гетерогенных облаков величина эффективного энергозапаса смеси домножается на коэффициент ( - 1) / . Величина V_г определяется исходя из взрывоопасных свойств горючего вещества и загроможденности окружающего пространства, влияющего на турбулизацию фронта пламени.

Безразмерные давление P_x1 и импульс фазы сжатия I_x1 определяются по соотношениям:

P_x1 = (V_г / С_0)^2 (( - 1) / ) (0,83 / R_x - 0,14 / R_x^2); (15)

I_x1 = (V_г / С_0)^2 (( - 1) / ) (1 - 0,4 ( - 1) V_г / С_0) х (0,06 / R_x + 0,01 / R_x^2 - 0,0025 / R_x^3). (16)

Последние два выражения справедливы для значений R_x, больших величины R_кр = 0,34, в противном случае вместо R_x в соотношения (15) и (16) подставляется величина R_кр.

Далее вычисляются величины P_x2 и I_x2, которые соответствуют режиму детонации и для случая детонации газовой смеси рассчитываются по соотношениям (11), (12), а для детонации гетерогенной смеси - по соотношениям (13), (14). Окончательные значения P_x и I_x выбираются из условий:

P_x = min (P_x1, P_x1); I_x = min (I_x1, I_x1). (17)

После определения безразмерных величин давления и импульса фазы сжатия вычисляются соответствующие им размерные величины:

P = P_x P_0; (18)

I = I_x (P_0)^2/3 E^1/3 / C_0. (19)

2.2. Для расчета условной вероятности разрушения объектов и поражения людей ударными волнами используется пробит-функция, значение которой определяется следующим образом:

а) вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, может оцениваться по соотношению:

Pr_1 = 5 - 0,26 x lnV_1, (20)

V_1 = (17500)^8,4 + (290)^9,3;
PI

где

P - избыточное давление, Па;

I - импульс, кг·м/с;

б) вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу, оценивается по соотношению

Pr_2 = 5 - 0,22 x lnV_2, (21)

где

V_2 = (40000)^7,4 + (460)^11,3;
PI

При взрывах ТВС внутри резервуаров и другого оборудования, содержащего газ под давлением, в общем случае следует учитывать опасность разлета осколков и последующее развитие аварии, сопровождаемое "эффектом домино" с распространением аварии на соседнее оборудование, если оно содержит опасные вещества;

в) вероятность длительной потери управляемости у людей (состояние нокдауна), попавших в зону действия ударной волны при взрыве облака ТВС, может быть оценена по величине пробит-функции:

Pr_3 = 5 - 5,74 x lnV_3, (22)

m - масса тела живого организма, кг;

P_0 - атмосферное давление, Па;

г) вероятности разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне определяется по формуле

Pr_4 = - 12,6 + 1,524 x lnP, (23)

Вероятность отброса людей волной давления оценивается по величине пробит-функции:

Pr_5 = 5 - 2,44 x lnV_5, (24)

где

V_5 = 7,38 x 10^(-3) + 1,3 x 10^9.
PP x I

При использовании пробит-функций в качестве зон 100-процентного поражения принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 90 процентов. В качестве зон, безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов, принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 1 проценту.

2.3. Вероятность гибели людей, находящихся в зданиях.

Для расчета условной вероятности гибели людей, находящихся в зданиях, используются данные о гибели людей при разрушении зданий при взрывах и землетрясениях. Исходя из типа зданий и избыточного давления ударной волной, оценивается степень разрушения производственных и административных зданий. Данные приведены в таблице N 3. Условная вероятность травмирования и гибели людей определяется по таблице N 4.

Данные уточняются при их обосновании с указанием источника информации.

Таблица N 3

Данные о степени разрушения производственных, административных зданий и сооружений, имеющих разную устойчивость

Тип зданий, сооружений Разрушение при избыточном давлении на фронте ударной волны, кПа
Слабое Среднее Сильное Полное
Промышленные здания с легким каркасом и бескаркасной конструкцией 10 - 25 25 - 35 35 - 45 > 45
Складские кирпичные здания 10 - 20 20 - 30 30 - 40 > 40
Одноэтажные складские помещения с металлическим каркасом и стеновым заполнением из листового металла 5 - 7 7 - 10 10 - 15 > 15
Бетонные и железобетонные здания и антисейсмические конструкции 25 - 35 80 - 120 150 - 200 > 200
Здания железобетонные монолитные повышенной этажности 25 - 45 45 - 105 105 - 170 170 - 215
Котельные, регуляторные станции в кирпичных зданиях 10 - 15 15 - 25 25 - 35 35 - 45
Деревянные дома 6 - 8 8 - 12 12 - 20 > 20
Подземные сети, трубопроводы 400 - 600 600 - 1000 1000 - 1500 > 1500
Трубопроводы наземные 20 50 130 -
Кабельные подземные линии До 800 - - > 1500
Цистерны для перевозки нефтепродуктов 30 - 50 50 - 70 70 - 80 > 80
Резервуары и емкости стальные наземные 35 - 55 55 - 80 80 - 90 > 90
Поземные резервуары 40 - 75 75 - 150 150 - 200 > 200

Таблица N 4

Зависимость условной вероятности поражения человека с разной степенью тяжести от степени разрушения здания

Тяжесть поражения Степень разрушения
Полное Сильное Среднее Слабое
Смертельное 0,6 0,49 0,09 0
Тяжелые травмы 0,37 0,34 0,1 0
Легкие травмы 0,03 0,17 0,2 0,05

Величина индивидуального риска для i-го человека или риска разрушения i-го здания R_i (год^(-1)) определяется по формуле (25).

R_i =G
q_ji x P(j), (25)
j=1

где

P(j) принимается равной величине потенциального риска в j-ой области территории, год^(-1) (определяется методами количественной оценки риска) при расчете индивидуального риска, или принимается равной прогнозируемой частоте реализации в j-ой области территории нагрузок (давление, импульс), способных привести к разрушению i-го здания при расчете риска разрушения зданий;

q_ji принимается равной вероятности присутствия человека в j-ой области территории при расчете индивидуального риска или принимается равной 1 в случае, если i-е здание располагается в j-ой области территории, и нулю, в противном случае, при расчете риска разрушения зданий;

G - число областей, на которые условно можно разбить территорию объекта, при условии, что величина потенциального риска на всей площади каждой из таких областей можно считать одинаковой.

  • Главная
  • ПРИКАЗ Ростехнадзора от 11.03.2013 N 96 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ"