Определение основных параметров взрыва ТВС

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

Вид документа:
Постановление Госгортехнадзора России от 26.06.2001 N 25
РД от 26.06.2001 N 03-409-01

Принявший орган: Госгортехнадзор России

 

Статус: Действующий

Тип документа: Нормативно-технический документ
Опубликован: официальное издание, "Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах". Сборник документов. Серия 27. Декларирование промышленной безопасности и оценка риска. Выпуск 2.- М.: ФГУП "НТЦ "Промышленная безопасность", 2005 год

Адрес данного документа:
http://server/docs/d?nd=1200016128

 

РД 03-409-01

 

МЕТОДИКА

ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ

ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

 

(с изменениями и дополнениями)

 

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.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. 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.

 

1.2. Методика позволяет определять вероятные степени поражения людей и степени повреждений зданий от взрывной нагрузки при авариях со взрывами топливно-воздушных смесей.

 

1.3. 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.

 

1.4. 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.

 

 

1.5. 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.

 

 

Рис.1. Алгоритм расчета последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей

 

 

1.6. В приложении к Методике приведены примеры расчетов.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВА ТВС