Количественная оценка опасности поражения человека тепловым излучением при пожарах на химических и нефтехимических предприятиях

• Автор: Закиров, Анас Мазитович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ 1 Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I ГАРМОНИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ

ТЕПЛОВОГО ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПО

КРИТЕРИЮ ПОРОГОВОГО ИМПУЛЬСА ОБЛУЧЕНИЯ

.1.1. Методические подходы

1.1.1. Детерминированный подход

1Л .2. Вероятностные подходы

1.2. Гармонизация методов оценки пожарного

риска 1

1.2.1. Модели пожаров

1.2.2. Модели оценки последствий
1.3. Выводы по разделу ГЛАВА II ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В СТРУКТУРНЫХ СЛОЯХ КОЖНОГО ПОКРОВА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ИНТЕНСИВНОМ НАГРЕВЕ ИЗЛУЧЕНИЕМ
2.1. Структура и свойства кожи
2.2. Анализ моделей и критериев теплового поражения
2.2.1. Кинетическая модель
2.2.2. Тепловые модели
2.3. Построение тепловой модели
2.4. Алгоритм решения и адекватность модели
2.5. Выводы по разделу ГЛАВА III ГАРМОНИЗАЦИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И
ЗАРУБЕЖНЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОРАЖЕНИЯ ПО КРИТЕРИЮ КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ КОЖНОГО ПОКРОВА
3.1. Метод критической температуры
3.2. Результаты вычислительного эксперимента
3.3. Гармонизация отечественных и зарубежных данных по скорости теплового поражения
3.4. Выводы по разделу ГЛАВА IV АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МЕТОД
ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БЕЗВОЗВРАТНЫХ И САНИТАРНЫХ ПОТЕРЬ ПРИ ПОЖАРАХ НА ХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
4.1. Анализ основных положений Федерального закона РФ3ФЗ от по расчету пожарного риска
4.2. Определение границ областей безвозвратных и санитарных потерь
4.3. Построение зон поражения тепловым излучением
4.4. Автоматизированный алгоритм расчета вероятностей поражения
4.5. Практический пример. Расчет безвозвратных и санитарных потерь на различных расстояниях от огненного шара ОШ
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


По мнению медиков, эффективность оказания помощи пострадавшим в конкретной чрезвычайной ситуации зависит от оперативности получения объективной информации о количестве пострадавших, степени поражения, площади и глубине повреждения структурных слоев кожного покрова. Такая информация может быть получена в Ситуационных центрах управления ЧС. Основой информационно-математического обеспечения таких центров должны быть информационные модели управления и модели с программными комплексами по оценке зон теплового поражения людей при воздействии поражающих факторов пожароопасных объектов. Разработка теоретических основ и экспериментальных методов для создания информационно-математических моделей является сложной научно-технической проблемой, в решении которой необходима концентрация усилий специалистов в различных областях знаний. Хиросима и Нагасаки. Начиная с сороковых годов прошлого столетия и до настоящего времени, в ведущих научно-исследовательских Центрах США - NASA - US Naval Air Departament Development Center (Исследовательский центр морской авиации), Aerospace Medicine Research Center (Центр медицинских аэрокосмических исследований), University of Rochester (Университет Рочестера), NASA -George Marshall Space Flight Center (Центр космических полетов имени Г. Маршалла) накоплен огр'омный объем экспериментальных данных по пороговым значениям количества облучения и критической температуре основного слоя кожного покрова человека и молочных поросят при воспроизведении термических ожогов. Результаты исследований по воздействию теплового излучения постоянной плотности теплового потока на открытые участки кожного покрова обобщены в фундаментальных зарубежных монографиях [3-6]. При расчете критической температуры экспериментально подтверждена аррениусовская зависимость скорости поражения кожного покрова от температуры. Эти данные используются в американских и международных стандартах [8, 9]. ГОСТированных методах оценки риска пожарной безопасности экспериментально обоснованным зарубежным разработкам должного внимания не уделяется. Кроме того, в отечественных ГОСТах и методиках оценки рисков в чрезвычайных ситуациях приводятся различные пробит-функции для расчета одной и той же степени термического ожога. Очевидно, решение всего комплекса задач может повысить информативность и эффективность организационно-технических мероприятий по ликвидации последствий ЧС и оказания оперативной помощи пострадавшим. Так, в зарубежных методах используется зависимость между количеством облучения и временем его воздействия при воспроизведении ожога II степени только для вероятности 0,5. В тех же стандартах в качестве критерия теплового поражения используется интеграл от скорости поражения, зависящий от температуры на границе эпидермис -дерма (также для возникновения ожога II степени с вероятностью 0,5). В отечественных регламентирующих документах [ - ] приводится пробит-функция для прогнозирования ожогов I и II степени и летального исхода с различной вероятностью, но расчеты по этим функциям существенно отличаются от данных зарубежных стандартов. Кроме того, в указанных документах отсутствуют методы расчета температурного поля в кожном покрове для различных степеней и вероятностей термического ожога. В связи с изложенным важное прикладное значение имеет проведение сравнительного анализа отечественных и зарубежных стандартных методов оценки пожарного риска, гармонизация существующих отечественных и зарубежных расчетных методик, научное обоснование новых методов для оценки зон массового поражения тепловым излучением за счет построения вычислительных моделей для расчета температурного поля кожного покрова человека. Состояние анализируемой проблемы, как в части целесообразности гармонизации количественных отечественных и зарубежных методов оценки последствий воздействия теплового излучения на человека при пожарах на химических и нефтехимических предприятиях, так и в части согласования температурных критериев возникновения термических ожогов мотивировало выбор цели и задач настоящего исследования. Для решения этой сложной междисциплинарной проблемы должны быть применены сопряженные модели и методы в области химической физики, вычислительной теплопередачи, управления, информатики, медицины и др.