Оценка индивидуального риска в открытом пространстве

Произведем расчет индивидуального риска для сценария С3 с максимально негативным воздействием на окружающую среду.

Для проведения расчетов примем следующие данные.

Во взрывном превращении участвует природный газ (метан – 98%). Температура воздуха 15 ºС. Расстояние от места возникновения аварии до человека, для которого определяют индивидуальный риск, составляет 65 м. Анализ статистики аварий показал, что вероятность возникновения ЧС на установке составляет 2,4×10^-6 год ^-1.

Статистические вероятности различных сценариев развития аварии приведены в таблице 2.10 [6].

Таблица 2.10 - Статистические вероятности различных сценариев развития аварии

Вероятность сгорания газовоздушной смеси природного газа в открытом пространстве с образованием волны избыточного давления составит:

Q_с.д. = 2,4×10^-6· 0,0119 = 2,8 · 10^-8 год ^-1.

Вероятность факельного горения:

Q_ф.г. = 2,4· 10 ^-6 · 0,0574 = 1,37 · 10 ^-7 год ^-1.

Вероятности возникновения «огненного шара»:

Q_о.ш = 2,4· 10 ^-6 · 0,7039 = 1,69 · 10 ^-6 год ^-1.

Вероятности развития аварии в остальных случаях принимаем равными 0.

Значения избыточного давления и импульс для расстояния в 60 м рассчитаны п.2.4.

Для приведенных значений поражающих факторов определяем значения «пробит» - функции P_r по формулам:

- при воздействии избыточного давления при сгорании газовоздушных смесей

P_r = 5 - 0,26 ln (V), (2.53)

где  (2.54)

Dp — избыточное давление, Па, из формулы 2.8;

i — импульс волны давления, Па · с, из формулы 2.9;

По формулам (2.53) и (2.54) получим, что

V = (17500/3500)^8,4 + (290/41)^9,3 = 8,04 ·10⁷;

P_r - при поражении человека тепловым излучением при возникновении «огненного шара»:

Рr = -14,9 + 2,56 · ln (t · q1,33)= -14,9+2,56 · ln(9,5 · 45,31,33)= 3,85 (2.55)

где t — эффективное время экспозиции, с, из формулы 2.15;

q — интенсивность теплового излучения, кВт/м², из формулы 2.36.

С помощью табл. 2.12 определим условную вероятность Q_п поражения человека.

Для полученных значений «пробит» - функции по таблице 2.11 условная вероятность поражения человека для воздействия ударной волны, воздействия теплового излучения «огненного шара»:

Q_п1 = 0 % = 0;

Q_п2 = 12 % = 0,12.

Таблица 2.11 - Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от Рr

Индивидуальный риск R, год-1, определяют по формуле

, (2.56)

где  — условная вероятность поражения человека при реализации i-й ветви логической схемы;

Q(A,) — вероятность реализации в течение года i -й ветви логической схемы, год^-1;

п — число ветвей логической схемы.

Согласно формуле (2.45) определим индивидуальный риск:

R = 0,12 · 1,69 · 10^-6 = 2,02 · 10 ^-7 год ^-1;

Следовательно, индивидуальный риск на расстоянии 60 м от газопровода составит 2,02 · 10^-7 год ^-1, что не превышает допустимый уровень риска, составляющий 1 · 10^-6 год ^-1. Значит, условие безопасности людей на трубопроводе выполнено.