РБ Г-05-039-96

     

РУКОВОДСТВА ПО БЕЗОПАСНОСТИ

РУКОВОДСТВО ПО АНАЛИЗУ ОПАСНОСТИ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ
И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ИХ МЕХАНИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Дата введения 1997-08-01

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госатомнадзора России 31 декабря 1996 г. N 100

Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия (далее - Руководство) содержит положения, рекомендации и методики по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров, характеризующих их механическое действие, для оценки взрывоустойчивости зданий, сооружений, систем и элементов ОИАЭ.

Материалы Руководства основаны на апробированных сведениях из отраслевых нормативов и других опубликованных данных о взрывах. Рекомендуемые в приложениях Руководства инженерные методики расчетов обеспечивают получение численных значений параметров аварийных взрывов любой природы с достаточной степенью консерватизма, и их использование наиболее целесообразно в экспертных целях.

Разработчик - авторский коллектив под руководством Калиберды И.В. в составе: Бриков В.А. (ВО "ВНИПИЭТ"), Горев В.А. (МГСУ), Калиберда И.В. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Коробкин В.Н. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Костерев А.Е. (Госатомнадзор России СПб ПКИ), Курунов Г.Ф. (в/ч 70170, Минобороны России), Нещеретов И.И. (НТЦ ЯРБ, Госатомнадзора России), Пальмин С.А. (в/ч 70170, МО России), Туляков П.В. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Тюняев Ю.Н. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Федоров В.Н. (МГСУ).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВ - взрывчатое вещество

ВУВ - воздушная ударная волна

ГВС - газовоздушная смесь

ОИАЭ - объекты использования атомной энергии

ТВС - топливно-воздушная смесь

ТНТ - тринитротолуол (тротил)

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

- скорость звука в воздухе при нормальных условиях

- скорость звука в возмущенной среде (газ, ГВС, ТВС)

- скорость распространения продольных волн в среде

- скорость распространения поперечных волн в среде

- энергия

- ускорение силы тяжести

- удельный импульс фазы сжатия

- масса

- давление

- давление скоростного напора

- амплитуда избыточного давления на фронте ВУВ

- расстояние от центра возможного места взрыва до объекта

- температура в градусах Кельвина

- массовая скорость частиц в среде

- объем ТВС

- показатель адиабаты газа

- коэффициент Пуассона

- плотность вещества

- длительность фазы сжатия ВУВ

- частота колебаний

Ввиду того, что в Руководстве все формулы, таблицы и рисунки включены в приложения, принят следующий порядок их нумерации: первый номер соответствует номеру приложения, второй - текущему номеру формулы в приложении. Например, формула (3.4) - четвертая формула приложения 3.

Нижний индекс "+" (соответственно, "-") обозначает, что данная величина относится к фазе сжатия (разрежения) ВУВ. Черта над символом означает, что над данной величиной произведена операция приведения, например, - приведенное расстояние.

ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Аварийный взрыв - чрезвычайная ситуация, возникающая в самый неожиданный момент времени в ограниченном пространстве спонтанно по стечению обстоятельств (совокупности состояний протекающих процессов) или в результате ошибочных действий отдельного лица (лиц), причиной или следствием которой стал взрыв на потенциально опасном объекте, оказывающая негативное влияние на окружающую среду.

2. Взрыв в воздушной среде - локализованный в пространстве процесс быстрого перехода потенциальной энергии источника (химической, тепловой, электрической, механической) в кинетическую энергию окружающей среды в форме волны давления, колебаний грунта, летящих предметов и теплового излучения области энерговыделения.

3. Взрывоустойчивость объекта - свойство объекта выполнять свои функции при воздействии механических факторов аварийного взрыва без нарушения безопасности.

4. Взрывчатые вещества - химические соединения или смеси, способные под воздействием внешнего импульса (удара, тепла и т.д.) к протекающим с большой скоростью экзотермическим химическим реакциям.

5. Воздушная ударная волна - распространяющееся с большой скоростью в атмосфере возмущение, на переднем фронте которого скачкообразно изменяются все физические параметры (давление, плотность, температура и массовая скорость). Для воздушной ударной волны характерно наличие двух фаз - сжатия и разрежения с давлением выше и, соответственно, ниже атмосферного.

6. Вторичные осколки - незакрепленные предметы, находящиеся на территории объекта или его сооружений и вовлекаемые в движение проходящей ВУВ от аварийного взрыва.

7. Детонационный взрыв облаков газо- и топливновоздушных смесей - энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической химической реакции со сверхзвуковой скоростью.

8. Дефлаграционный взрыв облаков газо- и топливновоздушных смесей - энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической химической реакции с дозвуковой скоростью (взрывное горение).

9. Источник аварийных взрывов - объект, содержащий взрывоопасные вещества или взрывоопасные смеси (ВВ, ГВС, ТВС) и определяемый в связи с этим как потенциально опасный объект.

10. Объект - здание, сооружение или комплекс, функционирующий как единое целое.

11. Первичные осколки - продукты разрушения оболочек резервуаров или контейнеров при взрывах внутри (зданий, сооружений или комплексов) объектов.

12. Поражающие факторы, взрыва в атмосфере - следствия взрывных процессов, представляющие опасность для строительных конструкций, оборудования и человека. Наибольшим разрушающим потенциалом и дальнодействием обладают воздушные ударные и сейсмовзрывные волны, а также летящие предметы (первичные и вторичные осколки, обломки, детали оборудования). Вторичным фактором взрыва в атмосфере является пожар.

13. Сейсмовзрывные волны - возмущения, распространяющиеся в грунте и вызывающие колебания оснований зданий и сооружений. Различают первичные сейсмовзрывные волны, распространяющиеся от места взрыва, и вторичные, в том числе генерируемые ВУВ.

14. Стехиометрическая смесь - смесь ГВС (ТВС), на каждый моль горючего вещества которой приходится необходимое количество молей кислорода для окисления, т.е. химическая реакция завершается полностью.

15. Сценарий - логическая последовательность взаимосвязанных состояний объекта или сложной технической системы, возможных при внешних воздействиях.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Руководство предназначено для выполнения инженерных оценок опасности аварийных взрывов на потенциально опасных объектах.

1.2. В Руководстве рассматриваются взрывы, возникающие на стационарных и перемещающихся источниках аварийных взрывов.

1.3. Руководство развивает основные положения и требования нормативного документа "Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты" и положений руководства по безопасности МАГАТЭ N 50-SG-D5 в части определения параметров механического действия взрывов на объектах, внешних по отношению к важным для безопасности зданиям, сооружениям, системам и элементам ОИАЭ.

1.4. В Руководстве содержатся практические рекомендации по обследованию района и площадки ОИАЭ, сбору и обработке информации об источниках аварийных взрывов, выбору расчетных моделей и методик для определения параметров воздействий, а также инженерные методики, примеры расчета, справочные данные.

1.5. Руководство не содержит положений для проведения оценок опасности ядерных взрывов, а также взрывов от неустановленных источников, инициируемых диверсионными действиями вблизи ОИАЭ или внутри зданий и сооружений ОИАЭ.

1.6. Руководство не содержит положений, рекомендаций и методик по определению параметров ВУВ, затекающих во внутренние объемы помещений. Если установлено, что может иметь место затекание ВУВ в помещения зданий и сооружений ОИАЭ, важных для безопасности, необходимо анализировать нагрузки от затекающих ВУВ на системы и элементы, важные для безопасности, и последствия, возникающие при этом, на безопасность ОИАЭ, руководствуясь для этого требованиями специального нормативного документа.

1.7. Руководство рекомендуется для специалистов системы Госатомнадзора России в экспертных целях и для эксплуатирующих организаций ОИАЭ.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫЯВЛЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ
АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ НА ОБЪЕКТАХ

2.1. Объекты на площадке ОИАЭ и на исследуемой территории вблизи ОИАЭ включаются в перечень потенциальных источников аварийных взрывов при наличии у них следующего:

конденсированных ВВ (независимо от массы и способа использования);

жидких или газообразных энергоносителей в резервуарах (независимо от вида энергоносителя, способа его использования и объема резервуара);

сосудов (резервуаров) с газами под давлением.

2.2. В качестве объектов, содержащих потенциальные источники аварийных взрывов, следует рассматривать (перечень неисчерпывающий):

компоненты химических и нефтеперегонных комплексов;

хранилища энергоносителей (жидких и газообразных) и ВВ;

транспортные магистрали (воздушные, наземные, водные);

транспортные сооружения (доки, терминалы, причалы, порты);

буровые вышки, нефтяные скважины;

шахты, карьеры;

трубопроводы для перекачки жидких и газообразных энергоносителей;

объекты оборонного комплекса.

2.3. Рекомендуется принимать радиус исследуемой зоны относительно периметра ограды площадки ОИАЭ не менее 5 км для ядерных установок, радиационных источников и пунктов хранения ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов; и не менее 2 км - для радиационных источников.

Необходимо рассматривать и учитывать при анализе опасности аварийных взрывов объекты оборонного комплекса, нефтяные терминалы, магистральные нефте- и газопроводы, другие объекты, характеризующиеся высокими показателями риска взрыво- и пожароопасности, если они находятся в пределах 10-километровой зоны относительно периметра ограды площадки ОИАЭ.

На этапе размещения ОИАЭ рекомендуется их дистанционирование от объектов оборонного комплекса, а также других взрывоопасных объектов, характеризующихся высокими показателями риска, на расстояния более 10 км.