Метод оценки социального риска для наружных технологических установок

Ю.1 Настоящий метод применим для расчета социального риска (далее — риска) на наружных технологических установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, и интенсивность теплового излучения.

Ю.2 Оценку риска проводят на основе построения логической схемы, в которой учитываются различные инициирующие события и возможные варианты их развития. Пример построения логической схемы приведен в разделе Э.2.

Ю.3 Рассчитывают вероятности Q(A_i) реализации каждой из рассматриваемых ветвей логической схемы. Для этого используют соотношения (Э.1) — (Э.10), приведенные в разделах Э.3 и Э.4 приложения Э.

Ю.4 Если статистические данные, необходимые для расчета вероятностных параметров, входящих в формулы (Э.1) — (Э.10), отсутствуют, то вероятность реализации различных сценариев аварии определяют в соответствии с Э.4.9.

Ю.5 Для каждой ветви логической схемы проводят расчеты значений поражающих факторов (интенсивность теплового излучения, длительность его воздействия, избыточное давление и импульс волны давления) с помощью методов, приведенных в приложениях В, Д, Е. Вычисления проводят для заданных расстояний от места инициирования аварии. Количество вещества, принимающего участие в создании поражающих факторов, оценивают в соответствии с расчетным вариантом аварии.

Ю.6 Определяют условные вероятности поражения человека на различных расстояниях r_i-й от наружной установки при реализации i-й ветви логической схемы. Определения проводят в соответствии с разделами Э.6 и Э.7. Строят графические зависимости = f(r).

Ю.7 На генеральном плане предприятия вокруг наружной установки строят зоны поражения, и для каждой из этих зон определяют:

- средние (по зоне) условные вероятности , поражения человека (j — номер зоны);

- среднее число и. людей, постоянно находящихся в j-й зоне.

Ю.8 Вычисляют ожидаемое число N_i погибших людей при реализации i-й ветви логической схемы по формуле

, (Ю.1)

где k - число рассматриваемых зон поражения, выбираемое исходя из того, что вне k-й зоны все значения

 1 · 10^-2 год ^-1, а в k-й зоне хотя бы одно из значений > 1 · 10^-2 год ^-1.

Ю.9 Социальный риск S рассчитывают по формуле

(Ю.2)

где l — число ветвей логической схемы, для которых N_i  N₀ (N₀ — ожидаемое число погибших людей, для которого оценивается социальный риск. Допускается принимать N₀ = 10).

Если для всех ветвей логической схемы выполняется условие N_i < N₀, то рассматривают попарные сочетания ветвей логической схемы (реализация в течение года двух ветвей логической схемы), для которых выполняется условие:

(Ю.3)

При этом S_r рассчитывают по формуле

, (Ю.4)

где — вероятности реализации ветвей i₁ и i₂ дерева событий соответственно.

В формуле (Ю.4) суммирование проводят по всем парам ветвей логической схемы, для которых выполняется условие (Ю.З).

Если ни для одной пары ветвей логической схемы условие (Ю.З) не выполняется, то S_r принимают равным 0.

Пример — Расчет социального риска при выбросе пропана из шарового резервуара

Данные для расчета

Резервуар расположен на территории резервуарного парка склада сжиженных газов и имеет объем 600 м³ (рисунок Ю.1). Температура 20 С. Плотность сжиженного пропана 530 кг/м³. Степень заполнения резервуара 80 % (по объему). Удельная теплота сгорания пропана 4,6 · 10⁷ Дж/кг. Численность персонала, обслуживающего склад, — 15 чел. Режим работы — трехсменный. С одной стороны склада от его внешней границы расположена территория садово-дачных участков с плотностью заселения 200 чел/км². Далее находится жилая зона с плотностью заселения 2000 чел/км² (рисунок Ю.1). Анализ статистики аварий показал, что вероятность выброса пропана из резервуара составляет 1 · 10^-3 год^-1.

Расчет

Согласно расчетам, выполненным в контрольном примере приложения Э, вероятности сгорания паровоздушной смеси с образованием волны давления, образования «огненного шара» и воспламенения пролива соответственно составляют

Q_с.д = 1,19 · 10^-5 год^-1; Q_о.ш = 7,039 · 10^-4 год^-1; Q_в.п = 2,87 . 10^-5 год^-l.

Вероятности развития аварии по остальным вариантам принимают равными 0.

В соответствии с приложениями В, Д, Е рассчитываем значения поражающих факторов, соответствующих рассматриваемым вариантам логической схемы, и значения условных вероятностей поражения человека (согласно приложению Э) на различных расстояниях от аварийного резервуара.

Выбираем расстояния от 100 до 1000 м через каждые 100 м.

Вычисленные значения наносим на график (рисунок Ю.2).

Производим разделение территории на зоны поражения.

Целесообразно провести разделение на три зоны — А, Б, В, а именно:

- зона А — территория склада (количество человек, постоянно пребывающих в зоне А, — n^A=15/3 = 5 человек);

- зона Б — территория, занимаемая садово-дачными участками [количество человек, постоянно пребывающих в зоне Б, — n^Б = ^Б S, (^Б — плотность заселения, S — площадь, занимаемая садово-дачными участками)];

Рисунок Ю. 1 — Схема территории склада и прилегающей к нему местности

- зона В — территория, занимаемая жилой зоной (количество человек, постоянно пребывающих в зоне В, — n^B = ^B S, (^B — плотность заселения, S— площадь жилой зоны, n^Б, n^B — приведены в таблице Ю.1)].

Таблица Ю.1— Результаты вычислений, необходимые для определения социального риска

Для большей точности расчета разделяем территорию зон Б и В на подзоны (с II по VIII), следующие одна за другой через каждые 100 м (рисунок Ю.2), и определяем число людей n^Б, n^В, постоянно пребывающих в этих подзонах (таблица Ю.1).

С помощью графика (рисунок Ю.2) и формулы (Ю.1) определяем средние по подзонам I—VIII условные вероятности поражения человека ( , , ) и ожидаемое число погибших людей N_i при реализации соответствующих вариантов логической схемы (для подзоны I определение проводят по внешней границе зоны). Результаты определения приведены в таблице Ю.1.

На основании полученных результатов и с помощью формулы (Ю.2) определяем социальный риск

S = 1,19 · 10^-5 + 7,039 · 10^-4 = 7,2 · 10^-4 .

1 — пожар пролива; 2 — «огненный шар»; 3 — сгорание с развитием избыточного давления; 4 — пороговое значение = 1 · 10^-2 год ^-1

Рисунок Ю.2 — Зависимость условной вероятности поражения человека на различных

расстояниях от резервуара

ПРИЛОЖЕНИЕ Я