N 4. Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

Приложение N 4
к пункту 20 Методики

 

Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

 

На объектах наиболее опасными поражающими факторами пожара являются волна давления и расширяющиеся продукты сгорания при различных режимах сгорания газо-, паро- или пылевоздушного облака, а также тепловое излучение пожаров.

Детерминированные критерии показывают значения параметров опасного фактора пожара, при которых наблюдается тот или иной уровень поражения людей.

В случае использования детерминированных критериев условная вероятность поражения принимается равной 1, если значение критерия превышает предельно-допустимый уровень, и равной 0, если значение критерия не превышает предельно допустимый уровень поражения людей.

Вероятностные критерии показывают, какова условная вероятность поражения людей при заданном значении опасного фактора пожара.

Ниже приведены некоторые критерии поражения людей перечисленными выше опасными факторами пожара.

 

I. Критерии поражения волной давления

 

Детерминированные критерии поражения людей, в том числе находящихся в здании, избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей в помещениях или на открытом пространстве приведены в таблице П4.1.

В качестве вероятностного критерия поражения используется понятие пробит-функции. В общем случае пробит-функция описывается формулой:

 

, (П4.1)

 

где a, b - константы, зависящие от степени поражения и вида объекта;

S - интенсивность воздействующего фактора.

Соотношения между величиной и условной вероятностью поражения человека приведено в таблице П4.2.

 

Таблица П4.1

 

Степень поражения

Избыточное давление, кПа

Полное разрушение зданий

100

50%-ное разрушение зданий

53

Средние повреждения зданий

28

Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)

12

Нижний порог повреждения человека волной давления

5

Малые повреждения (разбита часть остекления)

3

 

Таблица П4.2

 

Условная вероятность поражения, %

Величина пробит-функции P_r

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

3,87

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

99

7,33

7,37

7,41

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09

 

При отсутствии в таблице П4.2 необходимых данных, значения условной вероятности поражения человека в зависимости от значения пробит-функции определяется по формуле:

 

. (П4.2)

 

Для воздействия волны давления на человека, находящегося вне здания, формулы для пробит-функции имеют вид:

 

; (П4.3)

 

; (П4.4)

 

; (П4.5)

 

, (П4.6)

 

где m - масса тела человека (допускается принимать равной 70 кг), кг;

- избыточное давление волны давления, Па;

- импульс волны давления, ;

- атмосферное давление, Па.

Пробит-функции для разрушения зданий имеют вид:

для тяжелых разрушений:

 

; (П4.7)

 

; (П4.8)

 

для полного разрушения:

 

; (П4.9)

 

. (П4.10)

 

При оценке условной вероятности поражения человека, находящегося в здании следует использовать пробит-функцию, определяемую по формулам (П4.7) - (П4.8).

II. Критерии поражения тепловым излучением

 

При анализе воздействия теплового излучения следует различать случаи импульсного и длительного воздействия. В первом случае критерием поражения является доза излучения D (например, воздействие огненного шара), во втором - критическая интенсивность теплового излучения (например, воздействие пожара пролива).

Величины для воспламенения некоторых горючих материалов приведены в таблице П4.3, для различных степеней поражения человека - в таблице П4.4.

 

Таблица П4.3

 

Материалы

q_СR, кВт/м2

Древесина (сосна влажностью 12%)

13,9

Древесно-стружечные плиты (плотностью 417 кг/м3)

8,3

Торф брикетный

13,2

Торф кусковой

9,8

Хлопок-волокно

7,5

Слоистый пластик

15,4

Стеклопластик

15,3

Пергамин

17,4

Резина

14,8

Уголь

35,0

Рулонная кровля

17,4

Картон серый

10,8

Декоративный бумажно-слоистый пластик

19,0 - 24,0

Металлопласт

24,0 - 27,0

Плита древесно-волокнистая

13,0

Плита древесно-стружечная

12,0

Плита древесно-стружечная с отделкой "Полиплен"

12,0

Плита древесно-волокнистая с лакокрасочным покрытием под ценные породы дерева

12,0-16,0

Кожа искусственная

17,9 - 20,0

Стеклопластик на полиэфирной основе

14,0

Лакокрасочные покрытия

25,0

Обои моющиеся ПВХ на бумажной основе

12,0

Линолеум ПВХ

10,0 - 12,0

Линолеум алкидный

10,0

Линолеум ПВХ на тканевой основе

6,0 - 12,0

Покрытие ковровое

4,0 - 6,0

Сено, солома (при минимальной влажности до 8%)

7,0

Легковоспламеняющиеся, горючие и трудногорючие жидкости при температуре самовоспламенения, °С:

 

300

12,1

350

15,5

400

19,9

500 и выше

28,0 и выше

 

Таблица П4.4

 

Степень поражения

Интенсивность излучения, кВт/м2

Без негативных последствий в течение длительного времени

1,4

Безопасно для человека в брезентовой одежде

4,2

Непереносимая боль через 20-30 с

Ожог 1 степени через 15-20 с

Ожог 2 степени через 30-40 с

7,0

Непереносимая боль через 3-5 с

Ожог 1 степени через 6-8 с

Ожог 2 степени через 12-16 с

10,5

 

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой:

 

, (П4.11)

 

где t - эффективное время экспозиции, с;

q - интенсивность теплового излучения, .

Величина эффективного времени экспозиции t определяется по формулам:

для огненного шара:

 

; (П4.12)

 

для пожара пролива:

 

, (П4.13)

 

где m - масса горючего вещества, участвующего в образовании огненного шара, кг;

- характерное время, за которое человек обнаруживает пожар и принимает решение о своих дальнейших действиях, с (может быть принято равным 5);

x - расстояние от места расположения человека до безопасной зоны (зона, где интенсивность теплового излучения меньше 4 );

u - средняя скорость движения человека к безопасной зоне, м/с (принимается равной 5 м/с).

Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0.

Актуальный текст документа