Приложение 6. Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

Приложение 6

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 табл. П6.1.

Таблица П6.1

Детерминированные критерии поражения людей избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей

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

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

, (П6.1)

где a, b - константы, зависящие от степени поражения и вида объекта; S - интенсивность воздействующего фактора.

Соотношения между величиной Pr и условной вероятностью поражения человека приведены в табл. П6.2.

Таблица П6.2

Соотношения между величиной Pr и условной вероятностью поражения человека

Условная вероятность поражения,%	Величина пробит-функции Pr
	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 табл. П6.2 необходимых данных значения условной вероятности поражения человека Q _dj(a) в зависимости от значения пробит-функции Pr определяются по формуле

. (П6.2)

При воздействии волны давления на человека, находящегося вне здания, формулы для пробит-функции имеют вид

; (П6.3)

; (П6.4)

; (П6.5)

, (П6.6)

где m - масса тела человека (допускается принимать равной 70 кг), кг; Р - избыточное давление волны давления, Па; I ⁺ - импульс волны давления, Па·с; P ₀ - атмосферное давление, Па.

Пробит-функции для разрушения зданий имеют вид:

- для тяжелых разрушений

; (П6.7)

; (П6.8)

- для полного разрушения

; (П6.9)

. (П6.10)

При оценке условной вероятности поражения человека формулы (П6.3) - (П6.6) могут применяться только в отношении участков территории производственного объекта, на которых отсутствуют какие-либо здания и сооружения. Для оценки условной вероятности поражения людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, а также на участках территории производственных объектов, характеризующихся наличием зданий и сооружений, должны применяться формулы (П6.7), (П6.8).

При оценке условной вероятности поражения человека, находящегося в здании, следует также использовать пробит-функцию, определяемую по формулам (П6.7), (П6.8).

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 q _CR (например, воздействие пожара пролива).

Величины q _CR для воспламенения некоторых горючих материалов приведены в табл. П6.3, для различных степеней поражения человека - в табл. П6.4.

Таблица П6.3

Величина интенсивности теплового излучения некоторых горючих материалов

Материалы	q CR, кВт/м 2
Древесина (сосна влажностью 12%)	13,9
Древесно-стружечные плиты (плотностью 417 кг/м 3)	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 П6.4

Величина интенсивности теплового излучения для различных степеней поражения человека

Степень поражения	Интенсивность излучения, кВт/м 2
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	7,0
Ожог 2 степени через 30-40 с
Непереносимая боль через 3-5 с
Ожог 1 степени через 6-8 с	10,5
Ожог 2 степени через 12-16 с

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой

, (П6.11)

где t - эффективное время экспозиции, с; q - интенсивность теплового излучения, кВт/м ².

Величина эффективного времени экспозиции t определяется по формулам:

- для огненного шара

t=0,92m ^0,303; (П6.12)

- для пожара пролива

, (П6.13)

где m - масса горючего вещества, участвующего в образовании огненного шара, кг; t ₀ - 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 кВт/м ²); u - средняя скорость движения человека к безопасной зоне, м/с (принимается равной 5 м/с).

Для наружных установок, включающих в свой состав этажерки, открытые галереи, эстакады с проходами и площадками обслуживания оборудования, длина пути от места расположения человека до безопасной зоны определяется на основе объемно-планировочных решений наружной установки и предусмотренных на ней путей эвакуации. При этом длину пути следует определять как расстояние от наиболее удаленной точки рассматриваемой наружной установки до специально предусмотренной на наружной установке безопасной зоны (например, лестницы, защищенной огнезащитными экранами) или зоны на установке или вне ее пределов, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м ². Длина наклонных участков пути принимается по их проектному значению. Пандусы, если их наклон менее 1:8, допускается относить к горизонтальным путям.

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.