Решение задачи

1. Определим массу пропана, участвующего в реакции.

В данном случае произошло мгновенное разрушение резервуара, поэтому в реакции принимают участие 100 т пропана (М), а при образовании огненного шара 60% массы газа (т), т.е. 60 т (масса газа в облаке ГВС).

2. Определим режим взрывного превращения облака ТВС.

По табл. 16, прил. 2 определяем класс пространства окружающего место аварии - 2 класс.

По табл. 17, прил. 2 определяем класс взрывоопасного вещества - 2 класс. По табл. 18 прил. 2 определяем вероятный режим взрывного превращения - 2 режим.

3. Определим радиусы зон разрушений.

По табл. 19 прил. 2 определяем вспомогательные коэффициенты (а) для различных степеней разрушений зданий. Например, для промышленных зданий при полной степени разрушения при 2 режиме взрывного превращения а = 1, 66.

Принимаем условную массу вещества М'=2, соответствующее массе пропана (100 т).

Определяем условный радиус зоны полных разрушений:

Радиусы зон разрушений и зоны расстекления можно определяем

где - радиус зоны разрушения (полной, сильной, средней, слабой) или зоны расстекления, м;

М – масса топлива, участвующая в реакции, т;

а – вспомогательный коэффициент;

- условный радиус зоны разрушения или расстекления.

Размеры зон полных, сильных, средних и слабых разрушений для промышленных и административных зданий представлены в табл. 3.

Таблица 3

Радиус зоны расстекления примерно равен 2500 м.

Так как административное здание расположено на расстоянии 1000 м, а промышленное - на расстоянии 700 м, то они получат слабую степень разрушения (см. рис. 4).

Рис. 4. Схема действия поражающих факторов при аварии на пожаровзрывоопасном объекте:

1 - пожаровзрывоопасный объект; 2 - промышленное здание; 3 - административное здание; 4, 5, 6, 7 - границы зон сплошных, сильных, средних и слабых разрушений,

соответственно; (6), (5). (4), (3) - номера и границы зон поражения людей от воздушной ударной волны; 8, 9, 10, 11, 12 - границы зон поражения людей от теплового потока (8 - граница территории покрываемой огненным шаром); 13 - зона расстекления; вероятность поражения людей на границах зон действия поражающих факторов указана на схеме в процентах; 1 - количество людей, погибших в зонах действия поражающих факторов.

4. Определим число людей, пораженных воздушной ударной волной на открытой местности.

Радиусы зон поражения людей определяются с помощью вспомогательного коэффициента (а) из табл. 20, прил. 2, аналогично, как для определения радиусов зон разрушения.

Найдем число пострадавших людей в 6-ой зоне (Р'_м = 99 %).

Радиус зоны, в которой погибнет 99 % людей составляет R_6м=120 м.

Площадь зоны:

На рис. 4 зоны поражения людей от воздушной ударной волны отмечены пунктирными линиями.

Число погибших в шестой зоне

где - плотность персонала на открытой местности.

Число погибших, в пятой зоне Р_5м=90%.

Площадь зоны, в которой погибнет от 90 % до 99 % людей (в среднем 95%)

где - суммарная площадь 5 и 6 зоны.

Радиус границы пятой зоны R₅ = 135м, тогда

Число пострадавших в пятой зоне

Число пострадавших в четвертой зоне (50-90 %)

Число пострадавших в третьей зоне (10-50 %)

Число пострадавших людей во 2 и 1 зонах не определяем, так как в данных зонах их не будет.

Общее число погибших людей от воздушной ударной волны на открытой местности составит 8 человек.

5. Определим число погибших людей, находящихся в промышленных административных зданиях.

Промышленные и административные здания попали в зону слабых разрушений (четвертую), в остальных зонах зданий нет (см. рис. 4) Количество людей, находящихся в административном здании

где S_Ж - площадь административного здания, м²; ρ _ж - плотность персонала административном здании.

Количество людей, находящихся в промышленном здании

где S_п - площадь промышленного здания, м²; ρ _п - плотность персонала в промышленном здании.

Вероятность выживания людей в зоне слабых разрушений (четвертой зоне) в административных зданиях Р_4ж = 98 %, в промышленных зданиях Р_4п = 90 %.

Число пострадавших людей в зданиях равно

Общее число погибших от воздушной ударной волны 9 человек.

6. Определим число людей, пораженных тепловым воздействием.

Параметры огненного шара: радиус огненного шара

время существования огненного шара

По табл. 21, прил. 2 определяем, что тепловой поток на поверхности огненного шара (Q₀) составит 195 кВт/м^: .

Площадь, покрываемая огненным шаром

Число погибших

Считаем, что вероятность гибели человека на площади, покрываемой огненным шаром равна 100 %.

Границы зон поражения людей от теплового потока на рис. 4 показаны сплошными линиями.

Число погибших людей, находящихся в различных зонах теплового воздействия.

Число погибших людей, находящихся в зоне, где вероятность их гибели составляет более 95 %.

По графику на рис. 5 определяем, что такой вероятности соответствует индекс дозы теплового излучения (J) 3, 7·10³ кВт/м².

Радиус зоны, где наблюдается данный тепловой индекс, равен:

Площадь зоны, где вероятность гибели людей более 95 %

Число пострадавших в данной зоне

где Р_{97, 5} - средняя вероятность гибели людей в зоне (на границе зоны вероятность гибели 95 %).

Число погибших людей, находящихся в зоне, где вероятность их гибели находится в пределах от 65 до 95 % (среднее значение - 80 %).

Индекс дозы теплового излучения для вероятности 65 % составляет 1500 (см. рис. 5).

Рис. 5. Вероятность (Р) поражения людей в зависимости от дозы теплового излучения.

Радиус зоны, где наблюдается данный индекс дозы теплового излучения

Площадь зоны

Число пострадавших в данной зоне

Число погибших людей, находящихся в зоне, где вероятность их гибели составляет от 25 до 65 % (среднее значение - 45 %).

Индекс дозы для данной зоны J₂₅ = 800, радиус Х₂₅ = 360, площадь зоны S₂₅=155000м².

Количество людей, погибших в данной зоне, 7 человек.

Число погибших людей в зоне, где вероятность их гибели составляет от 5 до 25 % (в среднем - 15 %).

Параметры зоны: J₅ = 500, радиус Х₅ = 430, площадь зоны S₅=174000м².

Количество людей, погибших в данной зоне. 3 человека.

Общее число пострадавших от теплового потока

7. Найдем общее количество людей, погибших на объекте в результате аварии.

Количество пострадавших в зонах совместного действия воздушной ударной силы и теплового излучения определяется на основе сложения вероятности гибели людей от двух поражающих факторов (на рис. 4 количество погибших людей в зонах действия поражающих факторов указано в окружности).

Количество погибших людей на площади, покрываемой огненным шаром и в зоне гибели людей от ударной волны с вероятностью 0, 99.

В данной зоне ограниченной окружностью с радиусом 120 м погибнет 100 % персонала, т.е. 5 человек.

Количество погибших людей в 5-ой зоне действия ударной волны и в зоне теплового потока, где вероятность гибели составляет 97, 5 % определяется из выражения

Количество людей, погибших в 4-ой зоне действия ударной волны и в зоне теплового потока (97, 5 %)

Количество погибших в 3-ей зоне действия ударной волны в зоне теплового потока (97, 5 %)

Количество погибших в зоне действия теплового потока (вероятность гибели 97, 5 %)

Число пострадавших определяется только для части зоны, т.е. в зоне, ограниченной радиусами 202 м (радиус зоны теплового потока) и 166 м (радиус 3-ей зоны ударной волны).

В данной зоне воздействия теплового потока находятся вторая и первая зоны действия воздушной ударной волны, но поскольку вероятность гибели людей второй и в первой зоне действия ударной волны незначительная, то ее не учитывают.

Количество погибших во всех зонах совместного действия воздушной ударной волны и теплового потока

Общее количество погибших в результате аварии на пожаровзрывоопасном объекте

Числом погибших от осколков резервуара пренебречь.