О расчетах вероятности поражения человека при оценке аварийного риска
Конференция: L Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Секция: Технические науки
лауреатов
участников
лауреатов
участников
L Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
О расчетах вероятности поражения человека при оценке аварийного риска
В последние годы в Российской Федерации все более широкое применение находит риск-ориентированный подход [2] к определению потенциальной опасности объектов различного назначения, подразумевающий вероятностную оценку возникновения аварийных ситуаций и ущерба от них.
Данный подход является весьма перспективным, так как позволяет дифференцированно подходить к обеспечению безопасности в зависимости от назначения и характеристик объектов защиты.
Следует отметить, что риск-ориентированный подход начал внедряться в практическую деятельность еще до принятия [2].
Например, в статье 79 [6] было установлено нормативное значение пожарного риска, а в [3, 4] приведены расчетные методики для его определения.
Вместе с тем, риск-ориентированный подход имеет и ряд проблем при его практическом применении, связанных с определением ряда параметров, влияющих на результат оценки потенциальной опасности.
В качестве примера рассмотрим один из важнейших факторов при расчете аварийных рисков – условную вероятность поражения человека.
В нормативных документах, например [3, 5], в качестве вероятностного критерия поражения используется понятие пробит-функции Pr.
В [3] пробит-функция определяется по формуле:
Pr = a + b·ln(C) |
(1) |
где a и b – эмпирические коэффициенты;
C – интенсивность воздействующего фактора.
В качестве примера рассмотрим сценарий воздействия на человека волны избыточного давления. Данный сценарий может реализоваться, например, при взрыве газо- или паровоздушной смеси при утечке из технологической установки или трубопровода.
Определение значения пробит-функции при воздействии волны давления на человека, находящегося вне здания, проводится по следующим формулам [3]:
Pr = 5,0 ‒ 5,74·ln(S) |
(2) |
S = (4,2/P) + (1,3/i) |
(3) |
P = (ΔP/P0) |
(4) |
i = I/(P01/2·m1/3) |
(5) |
где m – масса тела человека (допускается принимать 70 кг), кг;
ΔР – избыточное давление волны давления, Па;
I – импульс волны давления, Па·с;
P0 – атмосферное давление, Па.
Выражение для пробит-функции гибели человека при воздействии на него того же фактора в [5] имеет вид:
Pr = ‒6,04 + 7,11·ln(‒9,12318 + 0,33881·ΔP ‒ 2,96·10-3·ΔP2 + 9,8788·10-6·ΔP3) |
(6) |
Необходимо отметить, что в [5] приведена особенность расчета поражающего действия избыточного давления ударной волны на человека по указанному нормативному документу – учитывается только один из ряда действующих на человека негативных факторов – эффект, обусловленный метательным действием, приводящий к летальному исходу за счет травмирования головы человека при падении человека на землю.
Анализ приведенных документов свидетельствует о том, что расчете риска учитываются только безвозвратные потери (гибель людей), при этом санитарные потери не учитываются, что может приводить к занижению рассчитанной величины риска.
Данный факт свидетельствует о необходимости продолжения совершенствования расчетных методик оценки риска.
Например, в [1] приведены формулы для оценки общих потерь (суммы безвозвратных и санитарных потерь):
Pr = 5,0 ‒ 2,44·ln(S) |
(7) |
S = (7,38·103/ΔP) + (1,9·109/I·ΔP) |
(8) |