r -- расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

m_пp -- приведенная масса паров СУГ, кг, рассчитанная по формуле

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п Z, (2.24)

где Q_сг -- удельная теплота сгорания газа или пара, для пропана 4,6·10⁷ Дж/кг;

Z-- коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀-- константа, равная 4,52 10⁶ Дж/кг;

m_г,п -- масса СУГ, поступившего в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па с, рассчитан по формуле:

, (2.25)

Приведенная масса m_пр по формуле (2.24):

m_пр = (4,6 10⁷ / 4,52 10⁶) 1300,56 0,1 = 1300,56 кг.

Избыточное давление p по формуле (2.23):

p = 101 [0,8 (1300,56)^0,33/30 + 3 (1300,56)^0,66/30² + 5 (1300,56)/30³] = 51,5 кПа.

Находим импульс волны давления i по формуле (2.25):

i = 123 (1431,4)^0,66 / 30 = 465 Па с.

Зависимость избыточного давления во фронте ударной волны и импульса волны давления от расстояния до центра взрыва для сценария С₂ представлена в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Зависимость избыточного давления на фронте ударной волны и импульса волны давления от расстояния до центра взрыва

Расстояние до центра взрыва, м	Pф, кПа	i, Пас
С2	С2	С2
5	276,50	1021
10	197,84	800
15	141,36	730
20	100,94	653
25	72,10	524
30	51,50	465
35	30,09	298
40	18,54	127
45	11,24	99
50	6,67	23

График зависимости избыточного давления во фронте ударной волны, от расстояния до центра взрыва и степени травмирования населения в зависимости от реализуемого сценария, представлены в приложении Г.

Избыточное давление во фронте ударной волны приводит к разрушениям зданий и сооружений, попадающих в зону действия поражающих факторов взрыва.

2.6 Расчет размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени при реализации сценария с наиболее вероятными последствиями

Критериями размеров зон, ограниченных НКПР газов и паров, при аварийном поступлении паров легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство при неподвижной воздушной среде являются расстояния Х_НКПР, Y_НКПР, Z_НКПР, м [10].Эти расстояния для горючих газов рассчитаны по формулам:

, (2.26)

, (2.27)

где m_Г - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг [3];

с_Г - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³, которая рассчитывается по формуле:

с_n = М/[V₀ · (1 + 0,00367 · t_p)], (2.28)

где М - молярная масса, равна 50,1 кг/кмоль - для СУГ;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, равная 25 ⁰С.

Отсюда, с_n = 50,1/(22,413 · (1 + 0,00367 · 25)) = 2,014 кг/м³.

С_НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ, для СУГ С_НКПР = 1,8 %(об).

Итак, по формуле (2.26) и (2.27) с учетом исходных данных определены размеры зон, ограниченные нижним концентрационным пределом распространения пламени.

=93 м;

= 2,4 м.

Для СУГ геометрическая зона, ограниченная НКПР паров представляет цилиндр. Сравнительная оценка размеров зон, ограниченных НКПР для всех сценариев приведена в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Размеры зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени

Сценарий	Расстояния
	, м	, м
С2	93	2,4

При разгерметизации емкости с СУГ возможна так же реализация сценария чрезвычайной ситуации с наиболее неблагоприятными последствиями для окружающей природной среды.

2.7 Экологический сценарий

Сценарий с наихудшими условиями для окружающей природной среды: разгерметизация автомобильной цистерны с СУГ приводит к образованию первичного облака пропан-бутановой фракции, а также к проливу СУГ в отбортовку площадки слива автоцистерны (с образованием вторичного облака СУГ). При условии отсутствия источника воспламенения происходит рассеивание паровоздушной смеси в атмосфере, что приводит к загрязнению воздуха.

Определение зоны рассеивания паровоздушной смеси проведено при помощи методики ОНД-86 [32] (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Карта рассеивания паров СУГ при реализации сценария С₃ с наиболее неблагоприятными последствиями для окружающей природной среды

Как видно из рисунка 2.1 в зону рассеивания паров СУГ попадают как автомобильные дороги, так и места с массовым скоплением населения.

2.8 Оценка индивидуального и социального риска

Метод расчета индивидуального риска и социального риска применим для наружных технологических установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, и тепловое излучение.

При этом под индивидуальном риском подразумевается вероятность (частота) возникновения опасных факторов пожара и взрыва, возникающая при аварии в определенной точке пространства, характеризующая распределение риска. Под социальным риском понимают зависимость вероятности (частоты) возникновения событий, состоящих в поражении определенного числа людей, подвергшихся поражающим воздействиям пожара и взрыва, от числа этих людей. Характеризует масштаб пожаровзрывоопасности. Социальный риск оценивается по поражению не менее десяти человек [10].

2.8.1 Оценка индивидуального риска

Вероятность реализации различных сценариев аварии рассчитана по формуле:

Q(A) = Q_ав ·Q(A)_ст, (2.29)

где Q_ав -- вероятность аварийного выброса СУГ (разгерметизация автоцистерны), принимается равным 1,8·10^-6 [2].

Q(A)_ст - статистическая вероятность развития аварийной ситуации (таблица 2.6).

Таблица 2.6 - Статистические вероятности различных событий развития аварийной ситуации

Сценарий аварии	Вероятность
Огненный шар	0,63
Горение пролива	0,015
Рассеивание парогазового облака с отравлением	0,2592
Взрыв парогазового облака	0,01

Вероятность сгорания паровоздушной смеси в открытом пространстве при разгерметизации АЦ с образованием волны избыточного давления:

Q_в.п.о. = 1,810^-60,01 = 1,810^-8 год ^-1.

Вероятность пожара пролива:

Q_п.п = 1,810^-60,015 = 2,710^-8 год ^-1.

Вероятность возникновения «огненного шара»:

Q_о.ш. = 1,810^-60,63 = 1,1310^-6 год ^-1.

Вероятности развития ЧС в остальных случаях принимают равными 0.

Согласно расчетам, произведенным выше, на расстоянии 30 м избыточное давление р составляет 97,1 кПа; импульс i волны давления - 496 Па·с; интенсивность теплового излучения от пожара пролив q_п.п. - 8,22 кВт/м², интенсивность теплового излучения от «огненного шара» - q_о.ш. - 77,9 кВт/м²

Индивидуальный риск R, год^-1, определен по формуле:

, (2.30)

где Q_П -- условная вероятность поражения человека;

Q(A) -- вероятность реализации аварий;

п -- число ветвей логической схемы.

Условная вероятность поражения человека избыточным давлением, развиваемым при взрыве парогазового облака Q_в.п.о.., тепловым излучением при пожаре пролива СУГ Q_п.п., тепловым излучением от «огненного шара» Q_о.ш. определен по таблице 2.8. Для этого сначала определяют «пробит»-функции Р_r, которые рассчитаны по формуле:

1) для избыточного давления при взрыве парогазового облака:

Р_r = 5 - 0,26 ln (V), (2.31)

где = 0,006798

Р_r = 5 - 0,26 ln (0,006798) = 6,3

Таблица 2.7 - Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от Р_r

Условная вероятность поражения, %	Рr
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	-	2,67	2,95	3,12	3,25	3,36	3,45	3,52	3,59	3,66
10	3,72	3,77	3,82	3,90	3,92	3,96	4,01	4,05	4,08	4,12
20	4,16	4,19	4,23	4,26	4,29	4,33	4,36	4,39	4,42	4,45
30	4,48	4,50	4,53	4,56	4,59	4,61	4,64	4,67	4,69	4,72
40	4,75	4,77	4,80	4,82	4,85	4,87	4,90	4,92	4,95	4,97
50	5,00	5,03	5,05	5,08	5,10	5,13	5,15	5,18	5,20	5,23
60	5,25	5,28	5,31	5,33	5,36	5,39	5,41	5,44	5,47	5,50
70	5,52	5,55	5,58	5,61	5,64	5,67	5,71	5,74	5,77	5,81
80	5,84	5,88	5,92	5,95	5,99	6,04	6,08	6,13	6,18	6,23
90	6,28	6,34	6,41	6,48	6,55	6,64	6,75	6,88	7,05	7,33
-	0,00	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90
99	7,33	7,37	7,41	7,46	7,51	7,58	7,65	7,75	7,88	8,09

2) для пожара пролива:

Р_r = -14,9 + 2,56 ln (t q^1,33), (2.32)

где q_в.п. - интенсивность теплового излучения при пожаре пролития, кВт/м² ,

t - эффективное время экспозиции, с, который определяется по формуле:

t = t_о + x/v,

где t_о -- характерное время обнаружения пожара (допускается принимать t = 5 с);

х -- расстояние от места расположения человека до зоны (интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м²), м (принимается 57 м);

v -- скорость движения человека (допускается принимать v = 5/с).

t = 5 + 57/5 = 16,4 с.

Тогда Р_r = -14,9 + 2,56 ln (16,4 8,22^1,33) = -0,57

3) для «огненного шара»:

Р_r = -14,9 + 2,56 ln (t q^1,33), (2.33)

где q_в.п. - интенсивность теплового излучения при пожаре пролития, кВт/м² ,

t - эффективное время экспозиции, с, который определяется по формуле:

t = t_о + x/v,

где t_о -- характерное время обнаружения пожара (допускается принимать t = 5 с);

х -- расстояние от места расположения человека до зоны (интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м²), м (принимается 163 м);

v -- скорость движения человека (допускается принимать v = 5/с).

t = 5 + 163/5 = 37,6 с.

Тогда Р_r = -14,9 + 2,56 ln (37,6 77,9^1,33) = 9,2

По таблице 2.8 определяют условную вероятность:

Q _в.п.о. = 0,9,

Q_п.п. = 0,

Q _о.ш. = 1.

По формуле (2.27) определяют индивидуальный риск:

R = 1,8 10^-8 0,9 + 2,7 10^-8 · 0 + 1,13 10^-6 1,0 = 1,14 10^-6 год ^-1.

Пожарная безопасность считается выполненной, если индивидуальный риск меньше 10^-8 , так как 1,14 10^-6 год ^-1 > 10^-8 год ^-1 пожарная безопасность не выполнена [10].

2.8.2 Оценка социального риска

Рассчитаны значения условных вероятностей поражения человека на различных расстояниях от автоцистерны [10].

- для взрыва парогазового облака. По формуле 2.32 определены значения пробит-функций. Значения условных вероятностей поражения человека определены по таблице 2.8. Результаты расчетов представлены в таблице 2.9.

- для огненного шара. По формуле 2.33 определены значения пробит-функций. Значения условных вероятностей поражения человека определены по таблице 2.8. Результаты расчетов представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Значения условных вероятностей поражения человека на различных расстояниях от автоцистерны

r, м	Волна давления при взрыве парогазового облака	Интенсивность теплового излучения от «огненного шара»
	Pr		Pr
50	5,06	0,523	7,55	0,957
100	3,38	0,052	3,27	0,042
150	2,40	0	-0,13	0
200	1,70	0	-2,79	0

Вычисленные значения нанесены на график (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Зависимость условной вероятности поражения человека на различных расстояниях от автоцистерны

Произведено разделение территории на зоны поражения. Целесообразно провести разделение на две зоны - A, B:

- зона A - территория до 25 м, 10 человек;

- зона B - территория от 50 до 100 м, 50 человек;

С помощью графика (рисунок 2.1) определены средние по зонам условные вероятности поражения человека (,) и ожидаемое число погибших людей N_i при реализации соответствующих сценариев аварий. Результаты определения приведены в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Результаты вычислений, необходимые для определения социального риска

Зоны	Расстояние, м	Число человек в зоне	Условные вероятности поражения человека (средние по зонам)	Ожидаемое число погибших человек
			100%		Nв.д	Nо.ш.
А	25	10	52,3	95,7	5	9
В	50	80	5,2	4,2	3	2

На основе полученных результатов определен социальный риск с помощью формулы:

, (2.34)

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). В данном случае l = 1.

Отсюда:

S = 1,810^-80,9 +1,1310^-61= 1,110^-6 год^-1.

Пожарная безопасность считается выполненной, если социальный риск меньше 10^-7 , так как 1,1 10^-6 год ^-1 > 10^-8 год ^-1 пожарная безопасность не выполнена [10].

Рассмотрим сценарий, выбранный в качестве основного в ВКР.

2.9 Сценарий рассматриваемой чрезвычайной ситуации на

автомобильной газозаправочной станции №2 ООО «АКОЙЛ»

При сливе СУГ из автомобильной цистерны в резервуар, произошел разрыв сливного рукава, вследствие перепада температур. Образовался пролив, испарение которого привело к образованию взрывоопасных паров СУГ. На автоцистерне для создания воздушной подушки установлен насос, искрение которого вызвало взрыв газовоздушного облака, так же возник пожар пролива неиспарившейся массы СУГ.

Чрезвычайная ситуация на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ», вызванная взрывом газовоздушной смеси происходит летом в 10:12, температура воздуха составляет 25°С, ветер северный 1 м/с.

2.10 Определение объема завала образовавшегося в результате

реализации сценария С₂ на территории АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ»

При воздействии поражающего фактора взрыва, здания могут получить ту или иную степень разрушения.

В случае реализации наиболее вероятного сценария развития ЧС в радиус полных разрушений попадает одноэтажное кирпичное здание операторной, имеющее следующие размеры: АЧВЧН = 13Ч8Ч4, м (приложение Д).

Объём завала определен из условия взрыва вне помещения [11]:

м³ (2.35)

где А - длина здания, 13 м;

В - ширина здания, 8 м;

Н - высота здания, 4 м;

- объем завала на 100 м³ объема здания, 20 м³ [11].

Определена длина завала:

А_зав= (А+L)=(13+2)=15 м (2.36)

и ширина завала:

В_зав= (В+L)=(8+2)=10 м (2.37)

где L - дальность разлета обломков;

При расчете высоты завала по формуле (2.34) дальность разлета обломков для аварий со взрывом принята равной половине высоты здания (L=).

Рисунок 2.3 - Расчетная схема образования завала при различных

давлениях во фронте воздушной ударной волны

Условные обозначения:

H₁, h_n, l₁, l_n - соответственно высота и длина завала;

Р₁ , Р_i , Р_n - значения давлений (Р₁ < Р_i < Р_n);

В - размер здания

Рассчитана высота завала [11]:

,м (2.38)

Рассчитана площадь завала:

(2.39)

Таблица 2.10 - Характер разрушений

Объект на территории АЗС	Длина завала, м	Ширина завала, м	Высота завала, м	Площадь завала, м2	Объём завала, м3
Операторная	15	10	0,6	150	83,2

Таким образом, общий объем завалов составит 80,3 м³.

Рассмотрены основные поражающие факторы, характерные для разработанных в разделе 1 сценариев, рассчитаны их параметры. Определено количество опасного вещества, принимающего участие в случае реализации сценариев, построены графики, наглядно отображающие зависимость степени травмирования персонала объекта и населения от расстояния до центра взрыва, огненного шара и геометрического центра пожара пролития. Определены индивидуальный и социальный риски.

3 Планирование и организация работ по ликвидации чрезвычайной ситуации на автомобильной газозаправочной станции №2 ООО «Акойл», вызванной взрывом газовоздушной смеси с последующим пожаром

Чрезвычайные ситуации на автомобильных газозаправочных станциях, вызванные взрывом газовоздушной смеси с последующим пожаром, приводят к тяжелым последствиям. Выполнение работ по ликвидации ЧС, в кратчайшие сроки с применением значительного количества спасательной техники и средств механизации, требуют соответствующего планирования и организации мероприятий аварийно-спасательных и других неотложных работ в полном объеме по соответствующей технологии ведения работ.

Целью данного раздела является разработка мероприятий по планированию и организации работ для ликвидации ЧС на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ» в минимальные сроки, с учетом соответствующей технологии ведения работ.

Исходными данными для разработки раздела являются:

- сценарий ЧС на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ», разработанный в п. 2.9;

- зоны воздействия поражающего фактора взрыва, представленные в приложении Д;

- численность пострадавших, определенная в п. 2.11;

- показатели завалов, определенные в п. 2.10;

- время года, суток, метеоусловия на момент начала аварийно-спасательных и других неотложных работ в зоне ЧС установлено в п. 2.9.

Рассматривают теоретические основы ликвидации ЧС на объектах хранения и выдачи сжиженного углеводородного газа, вызванных взрывом газовоздушной смеси.

3.1 Теоретические основы ликвидации чрезвычайных ситуаций на объектах хранения и выдачи сжиженного углеводородного газа

После получения сигнала о возникновении ЧС на объекте хранения и выдачи СУГ начальники, управления и службы Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях, принимают меры к выявлению и оценке сложившейся обстановки, организуют проведение АСДНР в зоне ЧС. Руководитель ликвидации ЧС в результате личной работы по уяснению задачи и оценке сложившейся обстановки, а также с учетом выводов и предложений начальников служб РСЧС, принимает решение на проведение АСДНР. Распределяет силы и средства, привлекаемые для ликвидации ЧС по объектам и участкам работ, назначает ответственных лиц за проведение АСДНР [18].

Для снижения сроков проведения АСДНР, необходимо своевременное выдвижение сил и средств, привлекаемых для ликвидации ЧС. Первыми выдвигаются пожарные подразделения, разведывательные группы. Задача этих сил провести разведку обстановки в зоне чрезвычайной ситуации, локализовать пожары. Непосредственно за разведкой следуют отряды первой медицинской помощи, предназначенные для первоочередного развертывания и оказания медицинской помощи. За отрядами ПМП выдвигаются силы первых и вторых эшелонов основных спасательных сил. Пожарные силы и средства включаются в состав первого эшелона. Вводимые в зону чрезвычайной ситуации силы выходят на назначенные им участки (объекты) работ и немедленно приступают к выполнению АСДНР. Они приступают к локализации и ликвидации пожаров, розыску и выносу пострадавших из завалов, оказанию им первой медицинской помощи и эвакуации в лечебные учреждения [18].

Продолжительность и успех выполнения АСДНР зависят прежде всего от объема работ, наличия сил и средств, пожарной обстановки и других данных. Время начала спасательных работ определяют исходя из обстановки сложившейся на объекте хранения и выдачи СУГ при возникновении ЧС.

Последовательность выполнения работ и технологию, определяют командиры непосредственно на месте работ с учетом характера разрушений зданий, коммунально-энергетических сетей и технологических линий, наличия завалов, очагов пожаров и других условий, влияющих на организацию и проведение спасательных работ. Из всего комплекса работ в первую очередь выполняются те, от которых непосредственно зависит спасение людей и их безопасность. Особое значение в ходе проведения АСДНР имеют инженерные работы по разборке завалов, образовавшихся при взрыве газовоздушной смеси. Решающую роль в успешном проведении АСДНР играет умелое использование инженерной техники, привлекаемой для ликвидации чрезвычайной ситуации.

Оказание медицинской помощи пострадавшим и эвакуации их в лечебные учреждения является одним из важнейших мероприятий, осуществляемых в ходе проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ. Все формирования осуществляют розыск пострадавших, оказанию им первой медицинской помощи, вынос к местам погрузки на транспорт для отправки в медицинские учреждения. Отряды ПМП размещают ближе к местам нахождения пострадавших, оказывают им первую врачебную помощь и подготавливают к эвакуации в лечебные учреждения. Для этих целей выделяются транспортные средства. Распределение поступивших пострадавших людей по лечебным учреждениям организует управление больничной базы.

На промышленных объектах хранения и выдачи СУГ, имеющих сети технологических трубопроводов, по которым под высоким давлением транспортируется опасное вещество, работы выполняются только под руководством специалистов этих объектов.

В итоге проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ должны быть спасены пострадавшие, оказана первая медицинская помощь и завершена их эвакуация в лечебные учреждения [18].

3.2 Особенности ликвидации чрезвычайной ситуации на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ», вызванной взрывом газовоздушной смеси с последующим пожаром

При возникновении ЧС на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ», вследствие взрыва газовоздушной смеси, часть персонала оказывается в завалах под обломками здания операторной и навеса над газораздаточным комплексом. Люди могут находиться в полостях завала, которые образуются в результате неполного обрушения крупных элементов и конструкций зданий, таких как операторная и навес над газораздаточным комплексом.

Выбор того или иного способа осуществления операции по высвобождению пострадавших из-под обломков определяется в первую очередь степенью повреждения и типом конструктивного решения зданий или сооружений, на котором предстоит вести работы.

При ликвидации последствий взрывов зона ЧС, как правило, ограничена сравнительно небольшой территорией. Количество жертв при этом может быть велико.

Взрывы газовоздушной смеси в большинстве случаев сопровождаются пожарами. Вследствие этого спасательным работам предшествует тушение пожаров.

Спасательные работы проводятся в высоком темпе. Динамичность производства спасательных работ обеспечивается своевременной сменой спасателей на рабочих местах [18].

Вскрытие и разборку конструкций производят только в размерах, необходимых для полного проведения намеченных работ и извлечения пострадавших.

При вскрытии и разборке конструкций следят, чтобы не ослаблялись несущие конструкции и не вызывалось их обрушение, не повреждалось уцелевшее технологическое оборудование, дабы избежать повторного выхода газа.

Личный состав подразделений и формирований пожаротушения обязан оказывать помощь людям, находящимся в опасности в районе пожара.

Спасательные работы начинаются немедленно, в случаях:

- людям непосредственно угрожает огонь или помещение, в котором они находятся, заполнено дымом или газами;

- людям угрожает опасность от взрыва или обрушения конструкций;

- люди самостоятельно не могут покинуть опасные места;

- имеется угроза распространения огня или дыма на основные пути эвакуации.

3.3 Мероприятия, проводимые при ликвидации чрезвычайной ситуации, вызванной взрывом газовоздушной смеси с последующим пожаром на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ»

Для ликвидации данной ЧС необходимо выполнение следующих мероприятий:

– комплексная разведка зоны ЧС;

– отключение технологического оборудования и коммунально-энергетических сетей;

– ввод формирований в зону ЧС;

– оцепление зоны ЧС и направление маршрута движения;

– ликвидация и локализация пожара;

– поисковые работы в зоне ЧС;

– спасательные работы в зоне ЧС;

– деблокирование пострадавших;

– медицинская сортировка и оказание первой медицинской помощи;

– материальное обеспечение;

– первоочередное жизнеобеспечение;

– эвакуация пострадавшего персонала и населения;

– транспортное обеспечение мероприятий АСДНР;

– вывод формирований.

Блок-схема выполнения мероприятий АСДНР при ликвидации чрезвычайной ситуации приведена в приложении И.

АСДНР при ликвидации чрезвычайной ситуации должны выполняться в строгой последовательности для обеспечения выполнения работ в минимальные сроки и в полном объеме.

3.4 Силы и средства РСЧС, привлекаемые для ликвидации чрезвычайной ситуации на АГЗС№2 ООО «АКОЙЛ», вызванной взрывом газовоздушной смеси с последующим пожаром

В соответствии с планом ликвидации аварийных ситуаций по плану взаимодействия привлекаются силы и средства, которым предписано ликвидировать ЧС на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ».

Таким образом, общая численность личного состава формирований, участвующих в ликвидации ЧС равна 49 человек.

3.5 Определение времени прибытия сил и средств привлекаемых

для ликвидации ЧС

Сигнал о возникшей чрезвычайной ситуации и первоначальные данные от свидетелей поступают на пульт управления диспетчера информационно-диспетчерского центра «УГЗ г.Уфы». Далее собирается КЧС и ПБ, в это время в район ЧС выдвигается пожарное подразделение и группа разведки. Время выдвижения формирований в зону ЧС рассчитано по формуле:

t = 60•L/V_ср, мин (3.1)

где L - расстояние от исходного пункта до места сосредоточения, м;

V_ср - средняя скорость движения.

Для тушения пожара выдвигается 1 подразделение пожаротушения из ПЧ-7 (1 машина), находящейся на улице Шота Руставели 4а на расстоянии (см.таблицу 3.1) от АГЗС №2. Маршрут выдвижения представлен в приложении Ж.

t = 60•0,6/60 = 1 мин.

Группа разведки выдвигается из «УГЗ г.Уфы», который располагается по адресу ул. Российская 21, на расстоянии (таблица 3.1) от АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ». Маршрут выдвижения представлен в приложении Ж.

t = 60•2,2•60= 3 мин.

На основе данных разведки председатель КЧС и ПБ ставит дальнейшие задачи аварийно-спасательным формированиям, медицинским и другим органам (службам).

Машины скорой медицинской помощи выдвигаются из подстанции Октябрьского района, которая располагается по адресу ул.Ю.Гагарина 72/3 на расстоянии (см.таблицу 3.1) от АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ». Маршрут выдвижения представлен в приложении З.

t = 60•2,32/60 = 3 мин.

Время выдвижения спасательных машин колонной, из МУ «УГЗ» в зону ЧС вычислено по формуле:

t₀ = t_Д +t_В = часа (6 мин) (3.2)

где l₀ - расстояние от исходного пункта до района сосредоточения, км (см.таблицу 3.1);

l_К0 - общая длина колонны с учетом дистанций между машинами и подразделениями при выдвижении по одному пути, принята 0,55 км;

n_П - количество путей выдвижения, представлено в приложении Ж;

V_Д - средняя скорость движения колонны, км/ч, для города - 30 км/час;

a_V - коэффициент, учитывающий снижение скорости движения при втягивании в район, принимается 1,4.

3.6 Определение количества и состава сил и средств тушения

пожара на автомобильной газозаправочной станции

При определении требуемых технических средств тушения устанавливается количество стволов и пожарных автомобилей [31].

Исходные данные для расчета:

Интенсивность подачи порошка для тушения пожара J_ТР = 0,2 кг/м²•с;

Площадь пожара на территории АГЗС рассчитывается исходя из суммирования площади разлива и площади пожара в завалах газораздаточного комплекса. F_з = 50 м².

Количество рукавных линий определено по формуле:

рукавные линии, (3.3)

где F_З - площадь поверхности пожара;

Q - максимальная подача через ствол рукавной линии, 5 кг/с (приложение И).

Тушение пожара производится при помощи автомобиля порошкового тушения (тактико-технические характеристики АП-5000 приведены в приложении И).

С учетом того, что количество рукавных линий на автомобиле равно двум, потребуется 1 автомобиль марки. Масса перевозимого порошка равна 5000. Количество личного состава на 1 автомобиле АП-5000 равно 3 чел. (см. приложение И)

Рассматривают основы проведения разведки в зоне ЧС на автомобильной газозаправочной станции.

3.7 Проведение разведки на территории АГЗС при возникновении чрезвычайной ситуации

Комплексная разведка - важнейший вид обеспечения действий формирований. Она организуется и ведется с целью своевременного добывания данных о сложившейся обстановке на территории АГЗС, необходимых для принятия обоснованного решения и успешного проведения АСДНР при ликвидации ЧС, вызванной взрывом газовоздушной смеси. Комплексная разведка включает в себя инженерную, медицинскую, пожарную разведку и ведется непрерывно всеми формированиями. Комплексная разведка проводится силами служб и подразделений, участвующих в АСДНР, по своим направлениям.

Первичная разведка производится с прибытием первых подразделений дежурных служб в пределах их возможностей и наращивается по мере прибытия других подразделений [18].

Разведка устанавливает:

- зону и характер ЧС;

- местонахождение и количество пострадавших, приемы и способы их спасения;

- необходимое количество и тип аварийно-спасательной техники и оборудования для проведения АСДНР;

- состав и численность спасательных отрядов (групп);

- безопасные места сбора пострадавших и способы их эвакуации;

- наличие участков, опасных для работы спасателей по причинам возможного взрыва, пожара, обрушения конструкций, наличие электросетей под высоким напряжением и т. д.;

- наличие и возможность использования для проведения работ искусственных и естественных водоемов, расположенных в районе АСДНР;

- состояние подъездных путей;

- вид опасных факторов чрезвычайной ситуации, сложившейся на объекте, способы их локализации и ликвидации;

- план проведения АСДНР.

Инженерная разведка проводится для установления степени и характера разрушений здания, сооружений и технологического оборудования, состояния коммунально-энергетических сетей, дорог, местонахождения пострадавших, определения объемов и способов проведения поисково-спасательных и аварийно-восстановительных работ.

Медицинская разведка определяет количество и состояние пораженных, места сосредоточения пораженных перед их эвакуацией в лечебные учреждения и места развертывания медицинских формирований, объем работ, и необходимое количество привлекаемых сил и средств для их проведения.

Пожарная разведка определяет возможные места пожара.

Для проведения разведки в зоне ЧС, вызванной взрывом газоводушной смеси на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ», привлекается группа разведки из «УГЗ г.Уфы» в составе 3 человек (приложение Н). Время проведения разведки, исходя из зон воздействия поражающего фактора взрыва составляет 20 минут.

3.8 Поиск пострадавших

Поиск пострадавших представляет собой совокупность действий личного состава поисково-спасательных подразделений, направленных на обнаружение и уточнение местонахождения людей, их функционального состояния и объема необходимой помощи. Поиск пострадавших производится силами специально подготовленных поисковых подразделений спасателей после проведения рекогносцировки, инженерной разведки очага поражения и объекта работ.

Основные задачи, выполняемые личным составом подразделений при проведении поиска пострадавших:

- определить и обозначить места нахождения пострадавших и по возможности установить с ними связь;

- уточнить функциональное состояние пострадавших и объем необходимой помощи;

- выявить наличие и опасность воздействия на людей вторичных поражающих факторов.

Поиск мест нахождения людей в завалах производится сплошным визуальным обследованием участка спасательных работ [25]. Для непосредственного проведения поиска отделения распределяются на расчеты численностью 2…3 человека. Участок поиска делится на полосы, назначаемые каждому расчету. Ширина полосы поиска зависит от ряда факторов (характера завала, условий движения, видимости и т.д.) и может составлять 20…50 м. Наиболее рациональным способом выполнения работ является по парное зигзагообразное движение разведчиков.

Исходя из сложившейся обстановки на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ», показателей завалов, определенных в п.2.9, составлена схема сплошного визуального обследования участка спасательных работ.



а - ширина участка поиска, равная 60 м; в - длина участка поиска, равная 20м;

d- ширина полосы поиска, равная 30 м; 1-завал от разрушенного навеса над ГРК; 2-завал от разрушенного здания операторной; 3- полоса поиска;

4- граница участка поиска; 5- маршрут движения расчета

Рисунок 3.1 -Схема сплошного визуального обследования участка спасательных работ на АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ»

Рассчитаем время проведения сплошного визуального обследования:

t = 60L/V (3.4)

где L-общая протяженность пути;

V - скорость движения разведчиков составляет 1…2 км/ч, принимаем V=1 км/ч

Общая протяженность пути L, составляет:

L= 2•(d•I+в) = 2•(30•6+18)=360 м, отсюда

t = 60•0,36/1= 20 мин

Таким образом, время проведения сплошного визуального обследования составит 20 мин.

При визуальном обследовании, в границах полосы поиска, внимательно осматриваются поверхность и пустоты-ниши, углубления, свободные пространства под крупногабаритными обломками, особенно у сохранившихся стен полуразрушенных зданий. Осмотр должен сопровождаться периодической подачей установленного звукового сигнала или окриком [39].

- информации непосредственных свидетелей;

- схем, генпланов, технической документации объекта (картографического материала территории);

- специального поисково-спасательного оборудования и инструментов, находящихся на оснащении спасателей;

- простукивания и прослушивания завалов.

Для поиска пострадавших и деблокирования привлекается звено ручной разборки завалов и звено механизированной группы разборки завалов из АСО МУ УГЗ (приложение Н).

3.9 Определение количества сил и средств для проведения работ по деблокированию пострадавших методом разбора завала сверху

При рассматриваемой чрезвычайной ситуации наиболее приемлемым способом для деблокирования пострадавших, является способ разбора завала сверху, так как высота завала не превышает 2 м.

Разбор завала сверху осуществляется после обнаружения заваленного человека, укрепления неустойчивых обломков и конструкций, выбора и ограждения рабочего места, размещения на рабочем месте компрессора, отключения технологического оборудования [11].

Схема организации работ по деблокированию пострадавшего способом разборки завала сверху приведена на рисунке 3.3.

1 - компрессор; 2 - ограждение рабочей площадки и места производства работ; 3 - завал; 4 - края выемки; 5 - место блокирования пострадавшего; 6 - выемка; 7 - лебедка, Н - высота завала

Рисунок 3.3 - Схема организации работ по деблокированию

пострадавшего методом разборки завала сверху

Разборка завала сверху осуществляется при взаимодействии механизированной группы и ручной группы разборки завалов, методом послойного удаления обломков в отвал. Старший расчета отвечает за качественное и своевременное выполнение работ и соблюдение мер безопасности. Верхний слой обломков убирается с помощью лебедки после предварительного дробления и резки арматуры и труб. Мелкие обломки убираются вручную в отвал. Данные операции повторяются до тех пор, пока не будет освобожден пострадавший. По мере приближения к месту блокирования пострадавшего, применение отбойных молотков исключается, чтобы предотвратить подвижку завала и защемленных конструкций. Работы по разборке завала производятся с использованием автокрана, универсального комплекта УКМ-4, дисковых мото- и электропил и гидроножниц. Если пострадавший находится под крупными обломками, то его освобождают при помощи домкратов, пневматических подушек, плунжерных распорок [11].

Для производства работ по разборке завала вручную выбираются или оборудуются с помощью средств механизации (бульдозер) площадки, где устанавливаются компрессорные станции, а при необходимости и другая техника.

Количество ЛС для комплектования механизированных групп может быть определено по следующей зависимости [11]:

, чел (3.4)

где N_СМГ - численность личного состава, необходимого для комплектования спасательных механизированных групп;

W - объем завала разрушенных зданий и сооружений, 83,2 м³ рассчитанный по формуле 2.32;

П_З- трудоемкость по разборке завала, чел.ч/м³, П_З = 1,8 чел.ч/м³;

Т - общее время выполнения спасательных работ в часах, Т = 1ч;

К_З - коэффициент, учитывающий структуры завала, К_З = 0,65;

К_С - коэффициент, учитывающий снижение производительности в темное время суток, принимается равным 1,0 (чс произошла днем);

К_П - коэффициент, учитывающий погодные условия, К_П = 1,0.

Для определения количества формируемых спасательных механизированных групп необходимо общую численность личного состава разделить на численность одной группы [11]:

, групп (3.5)

Количество ЛС для комплектования механизированных групп:

человек.

Количество спасательных механизированных групп:

группа

Общее количество спасательных звеньев ручной разборки при этом составит:

n_зрр= n•k•n_смг, ед (3.6)

где n- количество смен в сутки при выполнении спасательных работ;

k - коэффициент, учитывающий соотношение между механизированными группами и звеньями ручной разборки в зависимости от структуры завала, в нашем случае k=2.

N_зрр = 1•2•1=2.

Количество личного состава для укомплектования звеньев ручной разборки, определено по формуле:

N_зрр= 7• n_зрр , чел (3.7)

N_зрр=7•2=14 человек

Состав и средства механизированной группы, звена ручной разборки завалов представлены в приложении И.

3.10 Подбор комплекта спасательной техники для проведения работ по деблокированию пострадавших методом разбора завала сверху

В ходе проведения АСДНР одной из самых трудоемких работ является разборка завалов методом деблокирования пострадавших.

Завалы являются сложными системами, состоящими из обломков строительных конструкций, технологического оборудования и соединительной арматуры. Количественное соотношение между объемами и массами обломков может сильно варьироваться.

На процесс взаимодействия рабочего органа инженерной техники с обломками завалов существенное влияние оказывают физико-механические свойства обломков, их геометрические параметры и режимы работы рабочего органа.

Рабочий процесс инженерных машин с ковшовыми и ножевыми рабочими органами при разборке завалов состоит из последовательно выполняемых операций, отделения обломков конструкций от общего массива завала, его перемещения и отсыпки [12].

Произведем отбор спасательной техники, а именно автомобильного крана, экскаватора и бульдозера для механизации АСДНР.

3.10.1 Подбор автомобильного крана

Автомобильный кран относится к подъемно-транспорной машине. Применяется для разборки завалов, при извлечении и перемещения длинномерных и громоздких конструкций из завалов.

Теоретическая производительность стрелового крана (т/ч) определена по формуле [12]:

П₀ = Q_гр•(3600/ Т_ц) (3.8)

где Q_гр - масса поднимаемого груза, т;

Т_ц - продолжительность цикла работы крана, с.

Время Т_ц является суммой затрат времени на отдельные рабочие операции, из которых состоит цикл: Т_ц = t₁ + t₂ + t₃ + ... + t₁₁. Здесь t₁ - время захвата (застропки) груза. Длительным опытом эксплуатации стреловых кранов установлено, что время t₁ зависит от массы груза и количества рабочих, осуществляющих застропку (см.таблицу в приложение И).

Время подъема груза t₂ (с) определена отношением высоты подъема Н_п (м) к скорости подъема v_п (м/с):

t₂ = Н_п / v_п (3.9)

Скорость v_п может быть определена исходя из номинальной мощности N_ном, кВт, двигателя механизма подъема по формуле:

(3.10)

где з_п -- КПД механизма подъема;

Q_гр -- усилие подъема, кН.

Время изменения вылета стрелы с грузом, с:

t₃ = Дl/v_и.в. (3.11)

где Дl - абсолютное изменение вылета, м,

l₁, l₂ - соответственно начальный и конечный вылет, м;

v_и.в. - средняя скорость изменения вылета, м/с.

При уменьшении вылета (подъеме стрелы):

v_и.в. = (N_ном• з_и.в) /Q_и.в (3.12),

а при увеличении (опускании стрелы):

v_и.в. = N_ном /(Q_и.в•з_и.в) (3.13)

где N_ном, з_и.в - соответственно номинальная мощность двигателя, кВт, КПД механизма изменения вылета стрелы;

Q_и.в - нагрузка от веса стрелы с грузом, приложенная к механизму изменения вылета, кН:

Q_и.в = (Q'_и.в - Q''_и.в) / 2 (3.14)

где Q'_и.в, Q''_и.в - нагрузка на механизм изменения вылета при значениях последнего соответственно l₁ и l₂.

Время поворота крана [12]:

t₄ = (30•б) / (р•п_в) (3.15)

где б - угол поворота, рад;

п_в - частота вращения поворотной платформы, об/мин.

Время передвижения крана с грузом (определяется только при расчете производительности кранов, предназначенных для перемещения с грузом):

t₅ = L_з / v (3.16)

где L_з - расстояние перемещения, м;

v - скорость движения крана, м/с.

Время опускания груза:

t₆ = H_оп / v_оп (3.17)

где H_оп - высота опускания груза, м;

v_оп - скорость опускания, м/с:

v_оп = N_ном /(Q_гр•з_п) (3.18)

Время отдачи (отстропки) груза t₇ определяется по таблице представленной в приложении И.

Время подъема крюка, изменения вылета стрелы без груза, поворота крана в обратном направлении, опускания крюка для захвата очередного груза (t₈, t₉, t₁₀, t₁₁) рассчитывается с учетом того, что груз на грузозахватном органе отсутствует.

Произведен расчет производительности автокрана. Время захвата (застропки) груза при массе груза 13,69т (масса автоцистерны и навеса над ГРК) и количестве рабочих 4, принимается t₁ =63 с (см.приложение И).

Время подъема груза t₂ (с) для высоты подъема крюка Н_п = 5 м и скорости подъема v_п =0,2 м/с:

t₂ = 5 /0,2=25 с.

Время изменения вылета стрелы с грузом при Дl =3,7 м и средней скорости изменения вылета v_и.в.=0,1 м/с

t₃ = 3,7/0,1=37 с_.

Время поворота крана, если угол поворота б =110є=1,9 рад, частота вращения поворотной платформы п_в =2,5 об/мин =0,04 об/с

с.

Время передвижения крана с грузом (определяется только при расчете производительности кранов, предназначенных для перемещения с грузом) t₅ = 0 [12].

Время опускания груза для высоты опускания груза Н_оп = 5 м и скорости опускания v_оп =0,2 м/с:

t₆ = 5 /0,2=25 с.

Время отдачи (отстропки) груза t₇ =20 с.

Примем время подъема крюка t₈=20 с, изменения вылета стрелы без груза t₉=25 с, поворота крана в обратном направлении t₁₀=300 с, опускания крюка для захвата очередного груза t₁₁=20 с.

Продолжительность цикла работы крана:

Т_ц = t₁ + t₂ + t₃ + ... + t₁₁ =63+25+37+435+25+20+20+25+300+20=945 с_.

Эксплуатационная производительность при номинальной грузоподъемности крана Q_кр = 13,69т т с учетом коэффициента использования грузоподъемности k_гр=0,9, коэффициента использования двигателей по мощности k_м ? 0,9, коэффициента использования по времени k_в = 0,75, коэффициента условий работы k_у =1

т/ч.

Расчет производительности показывает, что автомобильный кран КС 45721 на шасси Урал (приложение К), за 2 часа (время ликвидации ЧС), выполняет работу по перемещению автоцистерны и разрушенного навеса над ГРК, следовательно при ликвидации данной ЧС возможно применение вышеуказанного автомобильного крана. Схема расположения представлена в приложении И.

3.10.2 Подбор экскаватора

От правильного выбора экскаватора, особенно при комплексной механизации работ, будет зависеть эффективность производства АСДНР. При отборе экскаваторов необходимо, чтобы техническая производительность экскаватора была выше необходимой для выполнения АСДНР нормальной технической производительности.

Техническая производительность - это наибольшая возможная производительность экскаватора при непрерывной работе в данных конкретных условиях [12]:

, (3.19)

где q - объем ковша, м³;

n_Т - наибольшее возможное число циклов в минуту;

К_Г - коэффициент влияния обломков завала;

К_Р - коэффициент влияния разрыхления завала;

К_Н - коэффициент наполнения ковша.

Эксплуатационная производительность, в отличие от технической, учитывает использование экскаватора по времени и квалификацию машиниста, т.е. степень организации экскаваторных работ и умение машиниста владеть машиной.

Эксплуатационная производительность - фактическая производительность экскаватора с учетом запланированных перерывов в работе:

П_Э = П_Т • К_В • К_М, (3.20)

где К_В - коэффициент, учитывающий использование экскаватора по времени;

К_М - коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста.

При определении коэффициента К_В учитывают только те задержки, которые, неизбежны при работе экскаватора: передвижки в забое, время на техническое обслуживание и т. п. При работе в транспорт К_В = 0,7…0,75; при работе в отвал К_В = 0,8 …0,93.

Коэффициент К_М, учитывающий квалификацию машиниста, для строительных универсальных экскаваторов принимают равным 0,86 [12].

Рассматривая такой показатель, как n_Т - наибольшее возможное число циклов в минуту (n_Т = 60/Т_Ц), следует иметь в виду, что продолжительность цикла T_Ц зависит от множества факторов, в том числе от емкости ковша q, и составляет [12]:

T_Ц = t_К + t_П + t_В + t_ПЗ, (3.21)

где t_К - продолжительность копания, 6 с;

t_П - продолжительность поворота на выгрузку, 7 с;

t_В - продолжительность выгрузки, равная 2 с;

t_ПЗ - продолжительность поворота в забой, 7 с.

Продолжительность цикла копания:

T_Ц = 6 + 7 + 2 + 7 = 22 с.

Наибольшее возможное число циклов в минуту:

n_Т = 60/ T_Ц = 60/22 = 2,8 раз/мин.

Техническая производительность при К_Р = 1,15, К_Н =1,02:

, м³/ч.

Эксплуатационная производительность при К_В = 0,75, К_М = 0,86:

П_Э = П_Т•К_В•К_М= 157·0,75·0,86 = 102 м³/ч, что позволяет осуществить заданный объем работ за время Т = 41,6/102 = 0,4ч = 24 мин.

Следовательно, при загрузке мелких обломков в самосвалы возможно применение экскаватор на шасси SOLAR 210W-V, характеристики которого представлены в приложении К, схема расположения представлена в приложении И.

3.10.3 Подбор бульдозера

Сдвигание обломков конструкций является одним из основных мероприятий аварийно-спасательных работ по разборке завалов, проведение этого мероприятия обеспечивает инженерная техника, в состав которой входит бульдозер.

Производительность бульдозера определена по формуле [12]:

(3.22)

где V_ф - фактический объем грунта (в плотном теле) перед отвалом, м³;

(3.23)

В - ширина отвала бульдозера, м;

Н - высота отвала с учетом козырька, м;

Значения В и Н приняты по паспортным данным выбранной машины [12].

К_пр -коэффициент, зависящий от характера обломков в призме волочения (связности, коэффициента разрыхления) и от отношения высоты отвала Н к ширине В;

К_р - коэффициент разрыхления (характеризует механические свойства грунта или насыпного) и представляет собой отношение объемной массы грунта в естественном залегании (насыпной массы) к объемной массе грунта в условиях его разрыхленного состояния;

К_в - коэффициент использования бульдозера по времени, равный 0,80..0,85;

К_укл - коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность бульдозера, для ровной местности К_укл =1 (приложение И).

Т_ц=t_р+t_п+t_ох+t_с+t_о (3.24)

где t_р - время необходимое для формирования призмы волочения, с:

(3.25)

где l_р - длина пути резания, равная;

v₁ - скорость движения бульдозера при копании;

t_п - время, необходимое на перемещение обломков на требуемое расстояние, с:

(3.26)

где l _п - длина участка перемещения обломков, м;

v₂ - скорость движения бульдозера при перемещении обломков, равная 0,9…1,0 м/с;

t_ох - время обратного холостого хода бульдозера, с:

(3.27)

где v₃ - скорость движения в обратном направлении, равная 1,1…2,2 м/с (уточняется по характеристике базового шасси);

t_с - время на переключение скоростей, равное 4…5 с;

t_о - время на опускание отвала, равное 1…2с.

Произведен расчет производительности бульдозера Д-237 (приложение К).

Фактический объем грунта перед отвалом при

В=1,5 м, Н=0,7 м, К_пр=0,95, К_р=1,25:

;;

Т_ц= 0+5,5+4,5+5+2= 17 с.

Производительность при К_укл=1:

П=3600•0,31•1,0/17=72 м³/ч

Расчет производительности показывает, что бульдозер с данными параметрами за 2 часа расчищает завал объемом 144 м³/ч: П•t_с 144 м³/ч, следовательно бульдозер Д-271 может быть использован для разбора завалов при ликвидации данной ЧС. Схема использования бульдозера представлена в приложении И.