Оценка пожарной обстановки при аварии с опасными грузами

Пример 7

Провести оценку пожарной обстановки при аварии с ЛВЖ и СУГ на сортировочной станции.

Исходные данные:

При проведении маневренных работ произошло столкновение цистерны с ЛВЖ (керосин) и цистерны, содержащей СУГ (пропан). Цистерны стандартные объемом соответственно 61,2 и54 м³, загрузка ЛВЖ 42 т, загрузка СУГ 24 т, степень заполнения 0,85. В результате столкновения цистерна с ЛВЖ получила пробоину площадью 78,5 см², из которой начал вытекать керосин. Через 41 мин. Пролитый керосин воспламенился. В результате теплового воздействия происходит взрыв цистерны с СУГ с образованием огненного шара.

Решение:

1) Производится оценка времени и площади разлива ЛВЖ.

Время истечения ЛВЖ определяется по табл. П.7.5 Приложения 7. В данном случае при площади пробоины 78,5 см² время полного истечения составляет 50 мин.

Согласно п.3.2.5 настоящего Руководства расход керосина из пробоины и средняя скорость определяются по формулам (3.20) и (3.21):

= 2,22 м · с^-1,

G = 60 · 2,22 · 800 · 0,00785 = 840 кг · мин^-1.

На 41-ой минуте согласно п.3.2.6 по формуле (b¹) площадь разлива составит:

S_p (τ ) = (0,00625 · G) · τ = (0,00625 · 840) · 41 = 215 м².

Длина и ширина фронта пожара пролива определяются исходя из условия прямоугольной формы его распространения (п.6.1.4):

S_п = а · b,

где S_п – площадь пожара, м²;

а – длина фронта пожара, м;

b – ширина фронта пожара, м.

Ширина фронта пожара при S_п = S_р = 215 м² составляет:

b = (S_п/3,5)^1/2 = 7,85 м.

Длина фронта пожара:

а = 3,5 · b = 27,5 м.

2) Производится расчет возможного количества вагонов, попавших в зону пожара, в соответствии с п.6.4.

Общее количество вагонов в очаге пожара:

N = S_п · К_р/ S_в = 215 · 0,75/40 = 4 шт.

количество N_к вагонов на крайних железнодорожных путях по длине фронта пожара:

N_к = а/(I_в + 1) = 27,5/(12 + 1) = 2 шт.;

количество N_ш вагонов на крайних железнодорожных путях по ширине фронта пожара:

N_к = b/r_жд = 7,85/4 = 2 шт.

Таким образом, в зоне пожара могут находиться 4 цистерны (вагона).

Возможная пожарная обстановка показана на рис. П.16.1.

3) Производится расчет зоны опасного воздействия теплового излучения пожара пролива, т.е. зоны возможного распространения пожара при q_кр > 12,5 кВт/м².

Плотность теплового излучения при пожаре пролива определяется по табл. П.9.2 Приложения 9. Масса пролитого керосина согласно п.3.2.6 по формуле (а) составит:

М (τ ) = G · τ = 840 · 41 = 34,4 т.

В этом случае по табл. П.9.2 плотность теплового излучения на расстоянии 30 м составит 12,5 кВт · м^-2.

Таким образом, граница опасной зоны (зоны возможного распространения пожара) расположена на расстоянии 30 м от границы пролива.

На рис. П.16.1 показана зона возможного распространения пожара, т.е. при нахождении в данной зоне горючих материалов произойдет их воспламенение.

4) Через 15-25 мин (в соответствии с п.6.1.3) после начала теплового воздействия пожара пролива на цистерну с СУГ произойдет взрыв этой цистерны с образованием огненного шара.

По формулам (3.28) – (3.30) определяются масса огненного шара, его радиус и время существования:

М_ош = 0,6 · М = 0,6 · 24 = 14,4 т;

R_ош = 29 · М_ош^1/3 = 29 · 2,4 = 70 м;

t_ош = 4,5 · М_ош^1/3 = 10,8 с.

Полагается, что в зоне радиусом 70 м (радиус огненного шара) все горючие материалы воспламеняются.

По формуле (3.27) п.3.4.4 определяется φ коэффициент облученности φ и величина плотности теплового излучения q (кВт/м²) на различных расстояниях от огненного шара. Т.к. при величине теплового излучения более 85 кВт/м² происходит воспламенение через 3-5 с (Приложение 4), полагается, что при времени облучения 10,8 с (времени существования огненного шара) воспламенение произойдет при q_кр = 60 кВт/м². Такой величине плотности соответствует расстояние от поверхности огненного шара – 50 м.

Таким образом, зона возможного распространения пожара от воздействия огненного шара (рис. П.16.1) составляет 120 м (70 м + 50 м) от цистерны с СУГ (места аварии).

Рис. П.12.1. Зоны возможного распространения пожара при аварии с проливом

ЛВЖ и образованием огненного шара (масштаб 1:1000):

1 – пожар пролива ЛВЖ;

2 – зона возможного распространения пожара пролива;

3 – фрагмент зоны возможного распространения пожара от

теплового воздействия огненного шара.

ЛИТЕРАТУРА

1.ВНТП 05-97. Определение категорий помещений и зданий предприятий и объектов железнодорожного транспорта по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: ГипротрансТЭИ, 1997. - 99 с.

2. Предупреждение крупных аварий: Практическое руководство. - М.: Московский НИИ охраны труда. 1992. - 256 с.

3. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС (Книга 2). - М.: МЧС, 1994. - 76 с.

4. Определение категорий наружных установок по пожарной опасности. НПБ 107-97. - М.: ГУГПС МВД России, 1997. - 22 с.

5. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. - М.: Металлургия. 1988. - 126 с.

6. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. (РД 52.04.253-90) -М.: Штаб ГО СССР, 1990.

7. Организация и тактика тушения пожаров в подвижном составе железнодорожного транспорта /Рекомендации. М.:ВНИИПО МВД СССР, 1987. - 80 с.

8. Рекомендации по тушению пожаров на железнодорожном транспорте (временные). - М.: ВНИИЖТ, 1995. - 198 с.

9. Рекомендации по противопожарной защите объектов и подвижного состава с опасными грузами. - М.: Транспорт, 1994. - 63 с.

10. Инструкция по организации аварийно-восстановительных работ на железных дорогах Российской Федерации. ЦРБ-353. М.: МПС РФ, 1996. - 32 с.

11. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам. - М.: Транспорт, 1995.

12. Указания по составлению в частях и гарнизонах пожарной охраны оперативных планов и карточек тушения пожаров. - М.: ГУПО МВД, 1970.

13. Боевой устав пожарной охраны (Приложение 2 к приказу МВД России от 5.07.95 г. N 257. - М., 1995.

14. Правила пожарной безопасности на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1994. - 159 с.

15. Положение о восстановительных поездах на железнодорожном транспорте Российской Федерации. ЦРБ-364. - М.: МПС РФ, 1996. - 32 с.

16. ГОСТ 19433-86. Грузы опасные. Классификация и маркировка.

17. ГОСТ Р 22.0.06-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Источники природных чрезвычайных ситуаций. Поражающие факторы. Номенклатура параметров поражающих воздействий.

18. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.

19. ПТЭ. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ЦРБ/162 от 26.04.93 г.) - М.: Транспорт, 1993. - 161 с.

20. Правила перевозок опасных грузов. - М.: Транспорт, 1996. - 252 с.

21. Инструкция по движению поездов и маневровой работе. - М.: Транспорт, 1993. - 288 с.

22. Инструкция по составлению техническо-распорядительных актов станций. ЦД-223. - М.: МПС РФ, 1994. - 37 с.

23. СТН Ц-01-95. Строительно-технические нормы МПС Российской Федерации. Железные дороги колеи 1520мм. - М.: Транспорт, 1994. - 63 с.

24. СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских поселений. - М.: ЦНИИП градостроительства, 1989.

25. Соглашение между МВД России и МПС России о порядке осуществления государственного пожарного надзора и других полномочий Государственной противопожарной службы МВД Российской Федерации на объектах Министерства путей сообщения. 1995 - 5 с.

26. Программа подготовки личного состава частей и гарнизонов пожарной охраны. Приказ МВД СССР от 4.03.87 г. № 44.

27. Типовой технологический процесс работы сортировочной станции. - М.: Транспорт, 1988. - 240 с.

28. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. - М. : Химия, 1987. - 272 с.

29. Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. -М.: Стройиздат, 1987. - 288 с.

30. Кимстач И.Ф. и др. Пожарная тактика. -М.: Стройиздат, 1984. - 590 с.

31. Романенко П.Н., Бубырь Н.Ф., Башкирцев М.П. Теплопередача в пожарном деле. -М.: ВИПТШ, 1969. - 424 с.

32. Маршалл В. Основные опасности химических производств. – М.: Мир. 1989. - 672 с.

33 Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве. - М. : Стройиздат, 1985. - 590 с.

34. Баратов А.Н., Иванов Е.Н. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтехимической промышленности. - М.: Химия, 1979. - 368 с.

35. Бейкер У. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия. В 2 кн. Пер. с англ. Под ред. Я.Б.Зельдовича, Б.Е.Гельфанда. - М.: Мир, 1986. - 123 с.

36. Теряев В.Г. и др. Крупные производственные аварии: медицинские аспекты. - М.: МИПП "Пролог", 1992. - 128 с.

37. Радзиевский С.И., Хнычкин В.М. Пожаробезопасность и противопожарная защита кораблей. - Л.: Судостроение, 1987. -с.

38. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение /Бессчастнов М.В. - М.: Химия, 1991. - 432 с.

39. Абдурагимов И.М., Говоров В. Ю., Макаров В.Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. - М.: ВИПТШ, 1980. - 255 с.

40. Шебеко Ю.Н. и др. Пожаровзрывоопасность перевозок СУГ железнодорожным транспортом. //Пожаровзрывобезопасность. -1993. № 1. - с.39-45.

41. Безродный И.Ф. и др. Тушение нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИПО, 1996. - 216 с.

42. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения. Справочник. В 2 кн. Под ред. А.Н.Баратова. А.Я.Корольченко. – М.: Химия, 1990. –384 с.

43. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории. – М.: ВНИИПО, 1997. – 50 с.

44. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. –М.: Издательство стандартов, 1993. –214 с.

45. ГОСТ Р 22.9.05-95. Безопасность чрезвычайных ситуаций. Комплекс средств индивидуальной защиты спасателей. Общие технические требования.