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

  
1. 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.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВА ТВС

2.1. Определение эффективного энергозапаса ТВС

Эффективный энергозапас горючей смеси определяется по соотношению

при                                                                    (1)

или

при

При расчете параметров взрыва облака, лежащего на поверхности земли, величина эффективного энергозапаса удваивается. Для оценки объема газового облака ТВС можно воспользоваться простым соотношением:     

Примечания: 1. Стехиометрическая концентрация горючего вещества в ТВС определяется из справочных данных или рассчитывается отдельно.

2. В случае если определение концентрации горючего вещества в смеси затруднено, в качестве величины в соотношении (1) принимается концентрация, соответствующая нижнему концентрационному пределу воспламенения горючего газа.

3. Теплота сгорания горючего газа в ТВС берется из справочных данных или оценивается по формуле