Критерии поражения ударной волной
Детерминированные критерии поражения ударной волной
Величина избыточного давления на фронте ударной волны ΔPф = 5 кПа принимается безопасной для человека. Воздействие на человека ударной волной с избыточным давлением на фронте ΔPф > 120 кПа рекомендуется принимать в качестве смертельного поражения.
Общие критерии повреждения зданий приведены в табл. 6-.
Таблица 6-
Критерии разрушения промышленных зданий от избыточного давления
Степень поражения
|
Избыточное давление, кПа
|
Полное разрушение зданий
|
Более 100
|
Тяжелые повреждения, здание подлежит сносу
|
70
|
Средние повреждения зданий, возможно восстановление здания
|
28
|
Разрушение оконных проемов, легкосбрасываемых конструкций
|
14
|
Частичное разрушение остекления
|
Менее 2
|
Степень разрушения различных административных, производственных зданий и сооружений от воздействия избыточного давления ударной волной приведены в табл. 6-.
Таблица 6-
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 тяжелым металлическим или железобетонным каркасом
|
20-30
|
30-40
|
40-50
|
>50
|
Промышленные здания с легким каркасом и бескаркасной конструкции
|
10-20
|
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
|
70
|
80
|
Резервуары и емкости стальные наземные
|
35
|
55
|
80
|
90
|
Поземные резервуары
|
40
|
75
|
150
|
200
|
Условная вероятность травмирования и гибели людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени разрушения зданий от воздействия ударной волны определяется по табл. 6-.
Таблица 6-
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
|
Вероятностные критерии
Для расчета условной вероятности разрушения объектов и поражения людей ударными волнами используются следующие пробит-функции:
вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, может оцениваться по соотношению:
 , (6-9)
где  , (6-10)
где ΔP избыточное давление, Па;
I – импульс, кг·м/с;
вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу, оценивается по соотношению.
 , (6-11)
где  . (6-12)
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:
 , (6-13)
где
 ; (6-14)
 ; (6-15)
 ; (6-16)
m масса тела живого организма, кг;
Р0 – атмосферное давление, Па;
вероятности разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне определяется по формуле.
 . (6-17)
вероятность отброса человека волной давления оценивается по величине пробит-функции:
 , (6-18)
где  . (6-19)
При использовании пробит-функций в качестве зон 100 % поражения принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигают величины, соответствующей вероятности 90 %. В качестве зон безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов принимается зоны поражения, где значение пробит-функции достигают величины, соответствующей вероятности 1 %.
Критерии осколочного поражения
Критерии поражения осколками при взрывах ТВС внутри резервуаров и другого оборудования, содержащего газ под давлением, приведены в СТО Газпром 2-2.3-400-2009 «Методика анализа риска для опасных производственных объектов газодобывающих предприятий ОАО «Газпром ».
Критерии токсического поражения
Границы зон токсического поражения опасным веществом рассчитываются по смертельной и пороговой токсодозам при ингаляционном воздействии на организм человека, либо по пробит-функциям.
Сравнением с пороговыми и смертельными токсодозами (см. табл. 6-) определяются расстояния, соответствующие смертельному поражению и пороговому воздействию.
Для оценки вероятности смертельного поражения человека используется пробит-функция, по которой с использованием табл. 6- определяется вероятность смертельного поражения человека на открытом пространстве:
Pr=a+bln(CnT), (6-20)
где С – концентрация токсичного вещества, ppm,
T – время воздействия, мин.
Таблица 6-
Свойства опасных веществ
Вещество
|
Пороговая токсодоза PСt50, мг·мин/л
|
Смертельная токсодоза LСt50, мг·мин/л
|
Коэффициенты при расчете пробит-функции
|
a
|
b
|
n
|
Аммиак
|
15,00
|
150,0
|
-35,90
|
1,850
|
2,00
|
Фтористый водород
|
4,00
|
40,0
|
-35,87
|
3,354
|
1,00
|
Хлористый водород
|
2,00
|
20,0
|
-16,85
|
2,000
|
1,00
|
Бромистый водород
|
2,40
|
24,0
|
-18,32
|
2,000
|
1,00
|
Цианистый водород
|
0,20
|
6,0
|
-9,56
|
1,000
|
2,40
|
Сероводород
|
1,00
|
15,0
|
-31,42
|
3,008
|
1,43
|
Сероуглерод
|
30,00
|
500,0
|
-46,62
|
4,200
|
1,00
|
Формальдегид
|
0,60
|
6,0
|
-12,24
|
1,300
|
2,00
|
Фосген
|
0,55
|
3,2
|
-19,27
|
3,686
|
1,00
|
Фтор
|
0,20
|
3,0
|
-10,34
|
1,000
|
2,00
|
Хлор
|
0,60
|
6,0
|
-8,29
|
0,920
|
2,00
|
Хлорциан
|
0,75
|
11,0
|
-
|
-
|
-
|
Окись углерода
|
10,00
|
37,5
|
-37,98
|
3,700
|
1,00
|
Окись этилена
|
2,20
|
25,0
|
-6,21
|
1,000
|
1,00
|
Бензол
|
60,00
|
250,0
|
-109,80
|
5,300
|
2,00
|
Диметиламин
|
1,00
|
-
|
-7,34
|
2,000
|
1,00
|
Акрилонитрил
|
-
|
-
|
-14,97
|
1,900
|
1,00
|
Акролеин
|
0,20
|
-
|
-9,93
|
2,049
|
1,00
|
При расчете воздействия токсических веществ на человека необходимо учитывать возможность укрытия (например, в здании), а также применение средств индивидуальной защиты (противогаз). |
