автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Определение риска токсического поражения при авариях на химически опасных объектах

4845400

ХАБИБУЛЛИН ИЛЬДАР ИЛЬГИЗОВИЧ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РИСКА ТОКСИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

05.26.03. - Пожарная и промышленная безопасность (в химической отрасли промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 МАЙ 2011

Казань-2011

4845400

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химическ производств» Казанского государственного технологического университета.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Поникаров Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кирсанов Владимир Васильевич кандидат технических наук, старший научный сотрудник Сосунов Игорь Владимирович

Ведущая организация:

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Защита диссертации состоится 1 июня 2011 года в 15 ч 30 мин на заседай совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.080.02 п Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, Казань, ул. К. Маркса, 68, зал заседаний Ученого Совета (А-330).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанск государственного технологического университета.

Автореферат диссертации размещен на официальном сайте Казанско государственного технологического университета (www.kstu.ru).

Автореферат разослан «2М> 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Сироте

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы:

Современные темпы развития химической промышленности сопровождаются увеличением масштабов производства. В настоящее время строятся новые заводы, расширяются уже имеющиеся производства, растут требования к количеству производимого продукта. Рост производства в области химии и нефтехимии, несомненно, влечет за собой возрастание риска возникновения аварий на этих производствах. Возрастание вероятности возникновения аварий так же обуславливается применением на многих производствах оборудования с истекшим нормативным сроком пользования. В связи с этим необходимо использовать научно-обоснованные подходы к обеспечению безопасности людей и расширять исследования в области снижения промышленной опасности объектов.

Наиболее сложной задачей при оценке степени риска промышленных объектов является определение риска от воздействия токсического вещества на человека при авариях.

Существуют различные методики оценки последствий таких аварий. На сегодняшний день существует несколько методик, позволяющих оценить токсическое поражение человека при аварии (ОНД-86, ТОКСИ, РД-03-26-2007 и т.д.). Однако, данные методики не рассматривают движение человека во время аварии, что противоречит реальной действительности. Поэтому создание методики, которая позволяла бы учитывать все значимые факторы, является на сегодняшний день актуальной задачей.

В настоящее время нет четкого подхода к определению поведения человека, находящегося в зоне поражения токсическим веществом, нет так же моделей движения человека в образовавшихся паровоздушных облаках. Изучением поведения человека в ситуациях, которые можно охарактеризовать, как экстремальные, занимается экстремальная психология. Однако данное направление психологии основывается на эмпирическом изучении психологии поведения человека в горах, на ледниках, то есть в стационарном стрессовом состоянии. Получившее на сегодняшний день широкое распространение инженерная психология изучает закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации системы человек-машина. Вследствие чего весьма сомнительным является возможность применения таких исследований для моделирования поведения человека при авариях. Наиболее эффективным методом такого прогноза является построение модели движения человека, основанной на эмпирических данных, полученных при проведении натурных экспериментов.

Цель работы:

Разработка методики расчета вероятности токсического поражени позволяющей учитывать влияние поведения человека, а также методик определения путей безопасной эвакуации людей из зоны поражения токсически веществом, находящимся в паро- и газообразном состоянии, а также применен данных методик для проектирования производств с определением оптимальнь путей эвакуации персонала в случае аварий на химических и нефтехимическ предприятиях.

Основные задачи исследования:

1. Проведение натурных экспериментов по определению трасктор! движения человека в условиях попадания в облако опасного химического вещест с учетом нормальной и ограниченной видимости.

2. Разработка модели движения человека в облаке парогазообразно токсического вещества на основе экспериментальных результатов.

3. Определение вероятности токсического поражения челове токсическими веществами с учетом его движения.

4. Определение путей эвакуации, при которых вероятность токсическо поражения человека будет наименьшим.

Научная новизна работы:

1. Экспериментально оценено время реакции человека и дальнейшее е движение при имитации аварийных ситуаций с образованием токсического облак Получены экспериментальные данные, необходимые для построения алгорита определения траектории движения человека в аварийных ситуациях.

2. Разработана методика расчета вероятности токсического поражения, учетом движения человека, при авариях на химических и нефтехимическ предприятиях.

3. Разработана методика определения путей эвакуации, обеспечивающ наименьшее токсическое воздействие на людей, при различных условиях развит аварий с учетом движения человека, служащая методом снижения вероятност токсического поражения.

Практическая ценность работы:

Предлагаемый комплекс моделей и методик может использоваться д получения количественных оценок потенциальной опасности промышленны объектов при составлении декларации промышленной безопасности, паспорт безопасности, разработке мероприятий по защите персонала и населения, план локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС). Разработанные методи определения вероятности токсического поражения и методика определения путе

эвакуации применялись при разработке декларации промышленной безопасности и ПЛАСа ОАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Татнефтегазпереработка» и ОАО «Казанский завод синтетического каучука».

Апробация работы.

Разделы данной работы обсуждались на Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» проводимой в 2005 году в КГТУ (г. Казань), на Международной научной конференции «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием» проводимой в 2007 году в г. Иваново, на Второй всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификации тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» в 2008 году в КГТУ (г. Казань), на ежегодных научных сессиях КГТУ (г. Казань).

По предъявляемой к обсуждению работе было опубликовано 6 статей, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из 5 глав, заключения и приложения, изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 9 таблиц. Библиографический список использованной литературы содержит 122 наименования.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу существующих методов оценки распространения токсических веществ и влияние их на человека.

Анализ литературы показал, что на сегодняшний день отсутствуют исследования поведения человека в аварийных ситуациях на производственных объектах для оценки токсических воздействий, проявляющихся в процессе развития аварий на химических и нефтехимических объектах, вследствие чего, применяя существующие методики, полученные значения риска поражения человека токсическими веществами, как правило, завышены, а также не учитываются пути эвакуации.

Вторая глава посвящена экспериментальному определению траектории движения человека.

Введем понятия «необученный» и «обученный» человек. Под «необученным» будем понимать человека, который не знает о характере опасности, зонах поражения и направление эвакуации в случае опасности, такому человеку свойственен неправильный выбор направления движения для скорейшего удаления из облака вследствие незнания распространения облака ОХВ под влиянием ветра, а под «обученным» - человека (работника), хорошо знакомого с опасными

факторами на данном производстве, с методикой эвакуации при авариях токсическим поражением, регулярно участвующего в учениях по ПЛАСам. Та «обученный» человек минимально поддается панике при нештатных ситуациях правильно выбирает свои действия для удаления с зоны поражения ОХВ как п нормальной, так и при ограниченной видимости, чем обеспечивается минимальн вероятность токсического поражения. Примером «необученного» человека мо быть командированные работники, работники соседних предприятий, жите близлежащих домов, поскольку облака токсических веществ мог распространяться и за территорию предприятия, на жилые районы.

Эксперимент заключался в определении траектории движения человека условиях ограниченной видимости, времени реакции при осознании опасности дальнейшего поведения, а так же для фиксации траектории движения при удален! человека с места гипотетической аварии. Местом проведения опыта был выбр; участок с ровным рельефом местности размерами 100м х 120м. Количест участников эксперимента - 120 человек возрастом 20-25 лет. Ограниченн видимость в эксперименте имитировалась применением очков с заклеенны калькой темными стеклами. Эксперимент проводился в течении трех ле несколькими этапами, в каждом из которых фиксировались отдельные данные, диссертационной работе представлены обобщенные данные эксперимента.

Для имитации ограниченной видимости были выбраны темные очки и каль марки «2аЬс1ег8» плотностью 100 г/м2. Для оценки эффективности ограничен видимости проводились измерения ослабления света. Измерения проводились Федеральном центре коллективного пользования научным оборудование Казанского (Приволжского) федерального университета. Принципиальная схел установки для измерения коэффициента ослабления имитатора ограниченн видимости представлена на рисунке 1.

1 - лазер на УАС:Ш (2-я гармоника, 1=532 нм, Р=5 мВт);

2 - механический модулятор светового потока;

3 - закрепленные темные очки, с заклеенными калькой стеклами;

4 - фотодиод ФД-24К;

5 - осциллограф Ьевгоу 9450Р.

Рисунок 2.1. Принципиальная схема лазерной установки для замера ослабления светового потока

Измерения коэффициента ослабления света проводились следующи образом. Очки, с заклеенными калькой стеклами, крепятся на расстоянии 1 см

фотодиода ФД-24К, которое соответствует расстоянию от глазного зрачка человека, до стекла надетых на человека очков. Лазерный луч, длина волны которого (X = 532 нм) близка к максимальной спектральной чувствительности человеческого глаза, модулируется на частоте 350 Гц, далее попадает на темное стекло очков, заклеенное калькой, и затем на входное окно фотодиода. Перед входным окном фотодиода устанавливалась диафрагма диаметром 3 мм, равная среднему диаметру зрачка человеческого глаза. Лазерное излучение модулировалось для повышения точности измерения и устранения влияния внешней засветки. Сигнал с фотодиода измерялся с помощью цифрового осциллографа. Измерения проводились 10 раз.

Измеренный по такой методике коэффициент ослабления света проходящего через очки с заклеенной калькой стеклами составил в среднем к= 115.

Целью этапа № 1 ставилось определение траектории движения человека в условиях ограниченной видимости. Данное условие имитировалось применением очков с заклеенными калькой темными стеклами. Предварительно участнику эксперимента ставилась задача придерживаться прямолинейного движения, при этом задавался ориентир на расстоянии 50 м, после чего он надевал очки и двигался к этому ориентиру. В ходе этапа фиксировались схематичная траектория движения и конечное отклонение от заданного ориентира.

В 120 случаях ни один участник эксперимента не дошел точно к заданному ориентиру. Расстояние по горизонтали, проходящей от заданного ориентира и составляющей с линей описывающей прямолинейное движение угол равный 90°, до пересечения этой горизонтали участниками эксперимента составило до 13,4 м., что составляет отклонение от прямолинейного движения на величину угла ф от 0° до 15°.

Этап проводился при разных скоростях движения человека (от ходьбы со средней скоростью исрход. = 3,2 км/ч до бега со средней скоростью иср.бег. = 9,8 км/ч), при этом не наблюдалось какой-либо зависимости между скоростью и отклонением от прямолинейного движения.

Этап № 2 проводился для определения времени реакции и выбора траектории движения «необученного» человека при осознании им опасности в условиях нормальной видимости. Участники эксперимента информировались о наличии разлившегося рядом с ним ОХВ и потенциальной опасности. При этом им предлагалось самостоятельно принять решение о дальнейших мерах. В ходе этапа фиксировались время реакции участников после осознании опасности, схематичная

траектория движения участников эксперимента и средняя скорость, используется для моделирования движения человека (рис. 2).

котор;

О - гипотетический источник аварии;

1,2... 1... 120-траектории движения 1-го, 2-го... ¡-го... 120-го участника эксперимента соответственно.

Рисунок 2. Удаление участников эксперимента от гипотетического источник аварии в условиях нормальной видимости.

Этап № 3 заключался в определении времени реакции и выбора траектор! движения «необученного» человека при осознании им опасности в услови ограниченной видимости. Участники эксперимента аналогично этапу № информировались о наличии рядом с ними разлившегося ОХВ, но двигаться и приходилось в условиях ограниченной видимости. Ограниченная видимое имитировалась по аналогии с этапом № 1. При проведении эксперимен фиксировались время реакции участника эксперимента после осознании и опасности (в среднем 1-2 сек.), схематичная траектория движения человека и е средняя скорость (рис. 3).

О - гипотетический источник аварии; 1,2... Г.. 120-траектории движения 1-го, 2-го... ¡-го... 120-го участника эксперимента соответственно.

Рисунок 3. Удаление участников эксперимента от гипотетического источник

аварии в условиях ограниченной видимости Целью проведения этапа № 4 являлось определение времени реакции выбора траектории движения «обученного» человека при осознании им опасности

условиях нормальной видимости. Предварительно с участниками эксперимента проводилась беседа с целью разъяснения опасности химических веществ, влиянии ветра на рассеивание ОХВ, а так же объяснялась необходимость движения поперек направлению ветра, поскольку в рамках данного эксперимента принималось, что при указанном направлении движения человек получает минимальную токсическую дозу.

Результаты эксперимента представлены на рис. 4.

у

О - гипотетический источник аварии;

1,2... ¡... 120-траектории движения 1-го, 2-го... ¡-го... 120-го участника эксперимента.

Рисунок 4. Удаление участников эксперимента от гипотетического источника

аварии

Целью проведения этапа № 5 являлось определение времени реакции и выбора траектории движения «обученного» человека при осознании им опасности в условиях ограниченной видимости. Этап проводился в соответствии с этапом № 4, однако в данном случае проводилась имитация ограниченной видимости в соответствии с этапом № 1. Результаты эксперимента представлены на рис. 5.

1

120 119

О - гипотетический источник аварии

1,2... 1... 120-траектории движения 1-го, 2-го... ¡-го... 120-го участника эксперимента;

Рисунок 5. Удаление «обученных» участников эксперимента от гипотетического источника аварии

Выявлено, что траектории «обученного» человека и «необученного» в условиях ограниченной видимости отличаются только начальным выбором пути эвакуации.

В результате эксперимента получено, что при движении человека в условиях ограниченной видимости величина угла отклонения от прямолинейности составляет от ±15°. Указанная величина необходима для моделирования траектории движения человека при эвакуации.

Третья глава посвящена разработке методики определения путей эвакуаци из зон поражения опасными токсическими веществами.

Для описания движения человека воспользуемся методом Монте-Карло, самом общем случае методом Монте-Карло можно назвать любой способ решен некоторой задачи, в котором используются случайные числа. Так, при расче траектории движения после каждого шага направление движения задается в ви вероятностного числа в пределах от 0 до ф=30°. При этом учитывается тот фак что движение может проходить как влево, так и вправо после каждого шага. Ее число выбирается до ф/2, то считается, что движение происходит налево, ее больше ф/2 - направо. Расчет проводится до покидания человеком облака ОХВ.

Поэтапно расчет пути эвакуации можно представить следующим образом:

1) Составляются сценарии возможных аварий;

2) Выбираются аварии, при которых возможны токсические поражен (рассматриваем аварии на открытой местности);

3) Составляются ЗО модель местности, на которой возникает авария;

4) Задаются направлением и скоростью ветра. Направление ветра выбирает из восьми вариантов - С, СЗ, 3, ЮЗ, Ю, ЮВ, В, СВ. Скорость ветра задается ив = 1 м/с;

5) Задаются температурой окружающего воздуха I, максимально возможной заданном районе;

6) Проводится расчет нестационарного поля концентраций, получает массив значений концентраций в каждый момент времени (при 10,1;, .. Л^оо);

7) Задаются начальным положением человека х^ и (выбирается исходя мест постоянного скопления людей);

8) Выбирается начальное направление движения человека (С, СЗ, 3, ЮЗ, ЮВ, В, СВ). Начальное направление движение выбирается исходя и расположения проходных, убежищ и т.д.;

9) Принимается скорость движения человека ичсл = 2 м/с, величина двойног шага Ь1Ш1Г = 2 м, угол изменения движения после каждого шага а до ± 15°;

10) Проводится расчет движения человека по методике представленной ране и определяется токсическая доза, получаемая человеком после каждого шага:

в=сОо+Д1) гл, (1)

где С - концентрация токсического вещества в воздухе, кг/м , М - врем затрачиваемое на двойной шаг, сек;

11) После каждого шага находится суммарная токсодоза:

1800

12) Расчет проводится до получения значения Осум> Олетм, либо Он,-01 = 0,00010,;

13) Пункты 9-11 повторяются 500 раз. Получается 500 траекторий движения в одном направлении, различающихся направлением движения после каждого шага;

]4) Находится средняя токсическая доза:

500

У О

су« I

(3)

ср" 500

15) Расчет по пунктам 8-14 проводятся для всех возможных направлений;

16) Проводится сравнительный анализ, получается направление движения, соответствующее наименьшему токсическому поражению для выбранного направления ветра;

17) Проводятся аналогичные расчеты (пункты 4-16) для других направлений ветра.

В результате получен путь эвакуации, при котором человек получает минимальную вероятность токсического поражения при определенном сценарии аварии.

Четвертая глава посвящена разработке методики определения вероятности токсического поражения человека при эвакуации из зон поражения опасными веществами и методики эвакуации персонала в случае аварии с токсическими выбросами.

Поскольку методика определения вероятности токсического поражения представляет собой пошаговый расчет, то от интегрирования токсического поражения переходим к суммированию токсического поражения (токсической дозы). Так по пути движения человека, определенной по методике, находим концентрацию токсического вещества. По значениям концентрации вещества вычисляем токсическую дозу (далее по тексту - токсодоза) по формуле:

о

0(х, у, г) = | с" (х, у, г, ЦсИ (4)

После каждого шага ищется суммарная токсодоза, определяемая как сумма всех токсодоз, полученных после каждого шага. Токсодоза суммируется, так как можно принять, что вещество обладает свойством кумулятивности, за счет относительно небольшого времени пребывания человека в облаке ОХВ и непрерывного нахождения в нем. Из значений токсодозы вычисляют пробит-функцию, затем находят вероятность поражения. Из численных значений вероятности поражения можно судить о величине токсического поражения.

Блок-схема решения:

Принятые сокращения, представленные в блок-схеме:

- смертельная токсодоза, кг/м3; А, В - константы зависящие от природы вещества; Ь - величина, равная двойному шагу человека, м; Т - время, затрачиваемое на один шаг, сек; N - количество людей находящихся в зоне аварии; С - концентрация вещества, кг/м3; X, У - координаты места положения человека, м; Б - токсодоза, кг-сек/м3; 8 - суммарная токсодоза, кг сек/м3; Н - значение пробит-функции.

В существующих методиках расчеты проводятся при условии неподвижности человека находящегося в зоне распространения ОХВ. Применение значений токсодозы, полученной при условии движения человека, позволяют делать более объективные расчеты вероятности токсического поражения. Возможен так же учет наличия у человека средств индивидуальной защиты (противогазов, химзащитных костюмов и т.д.).

Представленная методика применима для расчета движения человека, покидающего территорию поражения без застройки. При покидании территории с застройками возникает необходимость обойти застройки, что описывается ломаной траекторией движения, несколькими прямыми траекториями, каждая из которых находится с применением представленной методики.

На рисунке 6 представлен пример построенного пути эвакуации с зоны токсического поражения в условиях застройки. Так, человек, находясь, вблизи источника аварии (в точке 1) стремиться к эвакуационному выходу (в точке 2). Согласно разработанной методике проводится расчет всех возможных планов эвакуации с учетом застройки при различных сценариях аварий. Полученные величины вероятности поражения при всех возможных вариантах эвакуации сравниваются, выбирается путь эвакуации, при котором человека вероятность токсического поражения человека будет меньшей.

В

1 - начальное местоположение человека;

2 - конечное местоположение человека;

А. Б. В. Г, Д, Е - условные обозначения зданий.

Рисунок 6. Пример эвакуации человека в условиях застройки

Так, человек, находясь в точке 1 (см. рисунок 6), информируется о необходимости движения к зданию А, обхождению здания Б, со стороны здания А, движению вдоль здания Д, до здания Е с последующим обхождением здания Е с правой (южной стороны). I

При определении траектории движения «необученных» и «обученных» людей по представленной модели с учетом воздействия хлора получим картину представленную на рисунке 7.

Из значений пробит-функции по табличным данным получим вероятность поражения.

при наложении на облако смеси хлора и воздуха

В таблице 1 представлены значения токсодоз, полученных: а) «необученным» и б) «обученным» персоналом после полного удаления из облака хлора при 30 вариантах траекторий движений.

Таблица 1.

для случая а)

№ траектории 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Токсодоза, гр*сек/м3 182,61 197,69 205,82 229,76 270,1 295,12 ¡16,47 349,84 319,34 305.37 147,53 213,84 208,2 201,58 194,37

Вероятность поражения, % 73 79 82 92 100 100 100 100 100 100 99 85 83 81 78

Вероятность поражения, при применении фильтрующего противогата типа А, % 71 77 80 92 100 100 100 100 100 100 97 83 81 79 76

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

184,81 179,14 171,39 157,6 142,42 110,82 142,27 175,97 241,82 377,48 235,03 167,25 113,97 159,56 168,41

74 72 69 63 57 44 57 70 97 100 94 67 46 64 67

72 70 67 61 55 42 55 68 95 100 92 65 44 62 65

Из таблицы видно, что при движении человека поперек направлению ветра (траектории движения №№ 20, 21, 22) вероятность его токсического поражения минимальна по-сравнению с другими траекториями.

для случая б)

№ траектории 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 [ 12 13 14 15

Гоксодота, гр*сск/м' 138,25 135.67 127,37 115,86 110.38 113,97 119.46 128,01 134.27 144.57 152,39 156,03 159.36 162,79 168,07

Вероятность поражения, % 55 54 51 46 44 46 48 51 54 58 61 62 64 65 67

Вероятность поражения, при применении фильтрующего противогаза типа Л, % 53 52 49 44 42 44 46 49 52 56 59 60 62 63 65

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

165,72 157,47 151,79 142.48 136,23 131,14 125.41 118,26 112,46 115,92 123,68 126,25 129,58 132,14 140.42

66 63 61 57 54 52 50 47 45 46 50 51 52 53 56

64 61 59 55 52 50 48 45 43 44 48 49 50 51 54

Видно, что вероятность токсического поражения при эвакуации из зоны поражения «обученных» людей намного меньше, чем «необученными», следовательно, и количество пострадавших среди «обученных» людей будет меньшим.

Пятая глава посвящена практическому применению разработанного комплекса моделей и программной системы при оценке последствий аварийных выбросов на различных предприятиях химической и нефтехимической промышленности (при разработке деклараций промышленной безопасности ПЛАСа ОАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Татнефгегазпереработка» и ОАО «Казанский завод синтетического каучука).

На рисунке 8 представлена фотография рассматриваемого участка ОАО «Казаньоргсинтез» полученная со спутника (Google), с расположенными зданиями.

Рисунок 8. Фотография, полученная со спутника, расположения зданий участка ОАО «Казаньоргсинтез» При моделировании аварийной ситуации заключающейся в разгерметизации трубопровода с разливом окиси этилена (С2Н4О) на участке местности, с последующим образованием паровоздушного облака и распространением этого облака на некоторой территории произведен расчет токсической дозы полученной

персоналом при различных путях эвакуации. Расчет токсической дозы производился при существующих и рекомендуемых путях эвакуации.

Картина распространения окиси этилена полученная при помощи применения программного пакета Fluent представлена на рис. 9.

1,2- направления эвакуации персонала

Рисунок 9. Схема расположения зданий и распространения облака окиси

этилена.

На рисунке 9 показаны траектории движения персонала при эвакуации. 1 -существующая траектория и, 2 - предлагаемая траектория эвакуации персонала.

В таблице 2 представлены расчеты токсической дозы, получаемой персоналом при двух вариантах эвакуации.

Таблица 2.

Существующий вариант траектории движения человека (траектория 1)

Пройденное расстояние, м 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Токсолоза, гр*сек/м5 14 46 107 154 203 239 267 297 320 340

Предлагаемый вариант траектории движения человека (траектория 2)

Пройденное расстояние, м 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Токсодрза, гр*сек/м3 14 34 39 46 75 108 113 114 115 115

В случае эвакуации по предлагаемой траектории (траектория 2) человек получает токсической дозы на 66 % меньше, чем в случае эвакуации по существующей траектории (траектории 1).

а)

б)

Рисунок 10. Изменения концентраций по пути движения человека: а) траектория

«1», б) траектория «2» Проводился численный анализ аварии и расчет токсического воздействия на персонал в резервуарном парке, входящего в состав ОАО «Татнефтегазпереработка».

1,2- направления эвакуации персонала Рисунок 11. Схема расположения зданий и распространения облака бензина.

Расчет токсического поражения представлен в таблице 3.

Таблица 3.

Существующий вариант траектории движения человека (траектория 1)

Пройденное расстояние, м 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Токсодоза, гр*сек/м" 4 15 25 34 42 50 56 60 63 62

Предлагаемый вариант траектории движения человека (траектория 2)

Пройденное расстояние, м 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Токсодоза, гр*сек/м'' 4 15 18 20 24 26 28 31 32 32

В случае эвакуации по предлагаемой траектории (траектория 2) человек получает токсическую дозу на 50 % меньше, чем в случае эвакуации по существующей траектории (траектория 1).

Проводился численный анализ аварии и расчет токсического воздействия на персонал на участке цеха ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Определялась токсическая доза, полученная персоналом от воздействия сероводорода, в результате аварийного пролива при различных вариантах эвакуации.

Расчет токсической дозы, проведенный по аналогии, представлен в таблице 4.

Таблица 4.

Существующий вариант траектории движения человека (траектория 1)

Пройденное расстояние,м 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Токсодоза, гр*сек/м3 6 17 23 36 52 63 74 85 93 95

Предлагаемый вариант траектории движения человека (траектория 2)

Пройденное расстояние, м 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Токсодоза, гр*сек/м3 6 17 22 28 32 34 35 36 37 38

В случае эвакуации по предлагаемой траектории (траектория 2) вероятность | токсического поражения человека составляет 60 %, а в случае эвакуации по | существующей траектории (траектории 1) вероятность токсического поражения) составляет 100 %. Таким образом, вероятность токсического поражения человека! покидающего зону поражения по предлагаемой траектории на 40 % меньше, чем в' случае эвакуации по существующей траектории. |

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Проведен натурный эксперимент по определению траектории движения человека в аварийных ситуациях в условиях нормальной и ограниченной видимости, что используется для построения траекторий движения человека. Проведены измерения коэффициента ослабления света имитатора ограниченной видимости.

2. Разработана и реализована методика расчета вероятности токсического поражения при авариях на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, с учетом перемещения человека. Методика позволяет определять токсические поражения при авариях с различным рельфом местности, при условии застройки, что служит методом оценки последствий токсических воздействий, проявляющихся в процессе развития аварий.

3. Разработана и реализована методика определения путей эвакуации персонала и населения попадающего под воздействие, при различных вариантах развития аварий в условиях ограниченной и нормальной видимости, что позволяет принимать технические решения на стадиях проектирования и реконструкции предприятий, при выборе расположения оборудования, эвакуационных выходов и проходных.

4. Определены наиболее благоприятные пути эвакуации персонала для участка завода органических продуктов ОАО «Казаньоргсинтез», резервуарного парка, входящего в состав ОАО «Татнефтегазпереработка», участка цеха ОАО «Казанский завод синтетического каучука» при авариях сопровождающихся распространением облака токсического вещества.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Хабибуллин, И.И. Определение токсодозы при гипотетической аварии с выбросом опасных химических веществ / И.И. Хабибуллин, Е.В. Старовойтова, С.И. Поникаров [и ДР-] Н Материалы Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология». - 2005,- с. 237-240.

2. Хабибуллин, И.И. Определение токсодозы с учетом движения человека при авариях на химически опасных объектах / И.И. Хабибуллин, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров // Вестник Казанского технологического университета. - 2006. -№4.-с. 231-234.

3. Хабибуллин, И.И. Определение минимального индивидуального риска при удалении человека с зоны поражения опасным химическим веществом / И.И. Хабибуллин, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров // Безопасность жизнедеятельности. - 2007. - № 7. - с. 39-43.

\

4. Хабибуллин, И.И. Методика определения индивидуального риска при удалении человека с зоны поражения опасным химическим веществом с учетом траектории движения / И.И. Хабибуллин, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров // Сборник трудов том II Международной научной конференции «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием». - 2007. - с. 101-103.

5. Хабибуллин, И.И. Определение индивидуального риска при эвакуации человека с зоны поражения опасным химическим веществом при авариях на химически опасных объектах / И.И. Хабибуллин, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров // Материалы второй всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификации тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология». - 2008. - с. 361-363.

6. Хабибуллин, И.И. Снижение затрат на обеспечение безопасности на опасных производственных объектах / И.И. Хабибуллин, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров // Безопасность труда в промышленности. - 2010. - № 9. - с. 56-58.

Соискатель

И.И. Хабибуллин

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА.

1.1 Основные факторы, определяющие последствия аварийных выбросов.

1.2 Теория атмосферной турбулентности.

1.3 Экспериментальные исследования и методики расчета распространения облаков.

1.3.1 Особенности рассеяния тяжелых газов в атмосфере.

1.3.2 Особенности рассеяния легких и нейтральных газов.

1.3.3 Модель Главной геофизической обсерватории.

1.3.4 Гауссовская модель.

1.3.5 Интегральные модели рассеяния тяжелого газа.

1.3.6 Газодинамические модели.

1.3.7 Лагранжев стохастический метод частиц.

1.3.8 Экспериментальные исследования рассеяния веществ в условиях горизонтально неоднородной подстилающей поверхности.

1.4 Модель турбулентного рассеяния тяжелого газа.

1.5 Модели источников выброса.

1.6 Оценка социально-экономических последствий от аварии.

1.7 Выводы по главе 1.

2. ЭКСПЕРИМЕТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ

ЧЕЛОВЕКА.

2.1 Методика проведения эксперимента.

2.1.1 Определение траектории движения человека в условиях ограниченной видимости.

2.1.2 Определение времени реакции и выбора траектории движения «необученного» человека при осознании им опасности в условиях нормальной видимости.

2.1.3 Определение реакции и выбора траектории движения «необученного» человека при осознании им опасности в условиях ограниченной видимости.

2.1.4 Определение реакции и выбора траектории движения «обученного» человека при осознании им опасности в условиях нормальной видимости.

2.1.5 Определение реакции и выбора траектории движения «обученного» человека при осозании им опасности в условиях ограниченной видимости.

2.2 Обработка экспериментальных данных и расчет погрешностей измерений.

2.3 Выводы по главе 2.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТЕЙ ЭВАКУАЦИИ ИЗ ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫМИ ТОКСИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ.

3.1 Описание движения человека.

3.2 Методика определения направления эвакуации персонала в условиях нормальной видимости.

3.3 Методика определения направления эвакуации персонала в условиях ограниченной видимости.

3.4 Выводы по главе 3.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ ТОКСИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ ПРИ ЭВАКУАЦИИ ИЗ ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫМИ

ВЕЩЕСТВАМИ.

4.1 Методика определения траектории движения в зоне токсического поражения.

4.2 Методика определения вероятности токсического поражения.

4.3 Сравнение риска токсического поражения «обученного» и «необученного» человека.

4.4 Выводы по главе 4.

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.

5.1 Завод органический продуктов ОАО «Казаньоргсинтез».

5.2 Резервуарный парк ОАО «Татнефтегазопереработка».

5.3 Участок цеха № 26 ОАО «Казанский завод синтетического каучука».

5.4 Выводы по главе 5.

Современные темпы развития химической промышленности сопровождаются увеличением масштабов производства. В настоящее строятся новые заводы, расширяются^ уже имеющиеся производства, растут требования к количеству производимого продукта. Рост производства в области химии и нефтехимии, несомненно, влечет за собой возрастание риска возникновения аварий на этих производствах. Возрастание вероятности возникновения аварий так же обуславливается применением на многих производствах оборудования с истекшим нормативным сроком пользования. В связи с этим необходимо использовать научно-обоснованные подходы, к обеспечению безопасности людей и расширять исследования в области снижения промышленной опасности объектов.

Важной составной частью управления промышленной безопасностью является анализ риска, который предполагает получение количественных оценок потенциальной опасности промышленных объектов.

Раздел «Анализ риска» является основным разделом декларации промышленной безопасности, планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций, паспортов безопасности опасных производственных объектов- и другой документации, необходимость разработки которой обусловлена существующим федеральным законодательством. Результаты анализа риска также используются при экспертизе промышленной безопасности, страховании; экономическом1 анализе безопасности по критериям «стоимость-безопасность-выгода», оценке воздействия производственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности.

Наиболее сложной задачей при оценке степени риска промышленных объектов является определение риска от воздействия токсического вещества на человека при авариях.

Токсическое воздействие на человека, находящегося в зоне поражения опасным веществом характеризуется нестационарностью, поскольку концентрация токсического вещества поглощаемое человеком- постоянно меняется. Изменение концентрации» токсического вещества, поглощаемое человеком, связано с распространением вещества в окружающей среде с течением времени и движением человека, которое вызвано его стремлением покинуть зону поражения.

Существуют различные методики оценки последствий таких аварий. На сегодняшний день существует несколько методик позволяющих оценить токсическое поражение человека при аварии (ОНД-86, ТОКСИ, РД-03-26-2007 и т.д.). Однако, данные методики не рассматривают движение человека во время аварии, что противоречит реальной действительности. Поэтому создание методики, которая позволяла бы учитывать все значимые факторы, является на сегодняшний день актуальной задачей.

В данной работе рассматриваются основные вопросы моделирования движения человека в опасных паровоздушных облаках, а так же стадий образования и распространения данных облаков.

При землетрясении в провинции Сычуань КНР в 2008 году произошло множество инцидентов и аварий на химических предприятиях. В связи с этим Всемирный банк выделил порядка 1 млн. долларов для расчета характера и масштабов поражения опасными химическими веществами и обучения людей поведению! при авариях на химически опасных предприятиях.

Примеры аварий, сопровождаемых образованием и распространением опасных паровоздушных облаков, повлекшими за собой тяжелые последствия:

• авария 10.07.76 в Севезо (Италия) в результате которой территория площадью более 18 км2 оказалась зараженной диоксином. Пострадали более 1000 человек, отмечалась массовая гибель животных. Ликвидация последствий аварий продолжалась более года [1];

• > авария 03.12.84 г. в Бхопале (Индия). В резервуаре № 610, содержащем 41 т метилизоцианата (МИЦ), началась неуправляемая экзотермическая реакция МИЦ- с водой, которая привела к быстрому повышению температуры и давления в аппарате. Сработал предохранительный клапан. В течение 90 минут все содержимое резервуара поступило в атмосферу. Площадь зоны поражения составила около 50 км . Пострадало 200 тыс. человек, число погибших - 2 тыс. человек [1,2].

• 17.04.03 в ООО «Лукойлволгограднефтепереработка» произошел аварийный выброс в атмосферу пропан-пропилен-бутан-бутиленовой фракции с примесью сероводорода из емкости 10 м на установке, предназначенной для стабилизации бензина и сжиженного газа. Образовавшееся облако опустилось за 4 километра от места аварии. Облако подхватил ветер, сила которого в то время составляла 10-12 метров в секунду с порывами до 14 м/сек. После 15-минутной утечки газовой смеси в волгоградские больницы с подозрением на отравление сероводородом обратилось 97 человек. Девять человек попали в реанимацию. Наибольшее количество пострадавших среди учеников гимназии № 8, находящейся на расстоянии 4 800 метров от завода.

• авария 22.03.2004г. Николаевская область. Произошел выброс метанола при транспортировке. Чрезмерное количество жидкости вытекло из заливных горловин на грунт, метанол осел в почве. В воздух попало в процессе испарения жидкости почти тонна метанола. Пострадало 18 человек.

Эти опасные процессы требуют не только подробного описания, но так же необходимы исследования в области поведения людей находящихся в зоне поражения токсическими веществами.

В настоящее время нет четкого подхода к. определению поведения человека находящегося в зоне поражения токсическим веществом, нет так же моделей движения человека в образовавшихся паровоздушных облаках. Изучением поведения человека в ситуациях, которые можно охарактеризовать, как экстремальные занимается экстремальная психология

118]. Однако данное направление психологии основывается на эмпирическом изучении психологии поведения человека в горах, на ледниках, то есть в стационарном стрессовом состоянии. Получившее на сегодняшний день широкое распространение инженерная психология изучает закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации системы человек-машина [119, 120]. Вследствие чего весьма сомнительным является возможность применения таких исследований для моделирования поведения человека при авариях.

Методики ОНД-86, «ТОКСИ», ГОСТ Р 12.3.047-98, РД 52.04.255-90, РД-03-26-2007, а так же зарубежные разработки представленные моделями DEGADIS, HEGADAS, SLAB, методиками HGSYSTEM, PHAST и другие позволяют рассмотреть большой спектр возможных аварийных ситуаций. Однако, указанные методики обладают рядом недостатков. ОНД-86 ^ показывает хорошие результаты только при малых концентрациях и небольшом количестве застроек, эмпирические формулы представлены с ошибками, компьютерная реализация данной методики, вообще, не рекомендует учитывать застройку. Методики «ТОКСИ» учитывают рельеф местности наличием шероховатости поверхности, методика не применима для расчета в условиях застройки. Стиль и ряд ошибок делают методику расчета ГОСТ Р 12.3.047-98 затруднительной для использования. РД 52.04.255-90 основан на эмпирических и малообоснованных соотношениях и существенно завышает реальные последствия аварий. Практические все указанные методики имеют ограничения по применению в виду отсутствия учета ими всех или части следующих факторов: удельного веса примеси, рельефа местности, застройки. В имеющихся на сегодняшний день методиках, таких как ТОКСИ [4], ОНД-86 [5], РД 52.04.253 - 90 [6], расчет токсического поражения основан на эмпирических соотношениях, не учитывающих нестационарность поведения человека. В разрабатываемых предприятиями декларациях промышленной безопасности, планах ликвидации аварийных ситуаций расчеты токсического поражения ведутся на основе вышеупомянутых методик, как правило, учитывая место расположения людей только в начале аварии (за рабочим местом) и не учитывая дальнейшего сценария поведения человека, не разрабатываются пути эвакуации человека с учетом направления распространения опасного химического вещества. Хотя разработка путей эвакуации людей является крайне необходимой при аварийных выбросах и взрывах, сопровождающихся выделением опасных веществ.

Достоверное описание движения человека весьма проблематично, так как характер поведения человека определяется множеством факторов. Среди которых - ограниченная видимость, паника, при осознании опасности. Наиболее эффективным методом такого прогноза является построение модели движения человека, основанной на эмпирических данных, полученных при проведении натурных экспериментов.

В данной работе предлагаются модели и алгоритмы, позволяющие воспроизводить различные аварийные ситуации, сопровождающиеся выбросом взрывоопасного или токсичного газа, и исследовать вероятность токсического поражения человека находящегося в зоне выброса. Преимущество предлагаемых методов заключается в использовании эмпирических данных, позволяющих учитывать многообразие факторов свойственных человеку при осознании опасности, а так же возможность учета полученных данных при определении сценария развития аварий.

Целью диссертационной работы является:

Разработка методики расчета вероятности токсического поражения, позволяющей учитывать влияние поведения человека, а также методики определения путей безопасной эвакуации людей из зоны поражения токсическим веществом, находящимся в паро- и газообразном состоянии, а также применение данных методик для проектирования производств с определением оптимальных путей эвакуации персонала в случае аварий на химических и нефтехимических предприятиях.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проведение натурных экспериментов по определению траектории движения человека в условиях попадания в облако опасного химического вещества с учетом нормальной и ограниченной видимости.

2. Разработка модели движения человека в облаке парогазообразного токсического вещества на основе экспериментальных результатов.

3. Определение вероятности токсического поражения человека токсическими- веществами с учетом его движения.

4. Определение путей эвакуации, при которых вероятность токсического поражения человека будет наименьшим.

Методом решения поставленных задач явились проведение натурных экспериментов и математическое моделирование с численной реализацией моделей на ЭВМ при помощи вычислительного комплекса FLUENT.

Научная новизна работы.

1. Экспериментально оценено время реакции человека и дальнейшее его движение при имитации аварийных ситуаций с образованием токсического облака. Получены экспериментальные данные, необходимые для построения алгоритма определения траектории движения человека в< аварийных ситуациях.

2. Разработана методика расчета вероятности токсического поражения, с учетом движения человека, при авариях на химических и нефтехимических предприятиях.

3. Разработана методика определения путей эвакуации, обеспечивающая наименьшее токсическое воздействие на людей, при. различных условиях развития аварий с учетом движения человека, служащая методом снижения вероятности токсического поражения.

Достоверность полученных выводов обусловлена использованием современных методов и средств математического моделирования, основанных на фундаментальных уравнениях сохранения, использованием экспериментальных данных.

Практическая значимость работы состоит в том, что предхсгкомплекс моделей и методик может использоваться для ш количественных оценок потенциальной опасности промышленных при составлении декларации промышленной безопасности, безопасности, разработке мероприятий по защите персонала и планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС проектировании химически опасных объектов, в части опре^ оптимальных путей эвакуации при авариях, сопровождав распространением токсических веществ.

Разработанные методика определения вероятности ток« поражения и методика определения путей эвакуации применяляо= разработке декларации промышленной безопасности и ПЛАС: «Казаньоргсинтез», ОАО «Татнефтегазпереработка» и ОАО «Ка^ завод синтетического каучука».

Ряд положений диссертации могут быть использованы при далы развитии методического аппарата оценки риска аварии на промыт--объектах.

Диссертационная работа состоит из 5 глав, заключения и прилов изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 22 рисут^^ таблиц. Библиографический список использованной литературы со^г: 122 наименования. также

1гаемыи лучения -бъектов апортов еления, У), при деления

-ощихся сеского >ь при ОАО ганский

-геишем псенных з^сения, са и 9 держит

5.4 Выводы по главе 5

1. Выполнено моделирование аварий с учетом наличия оборудования, сооружений и проведена оценка существующих планов эвакуаций на различных участках предприятиях путем оценки величин токсических поражений.

2. Предложены планы эвакуации позволяющие получить более низкие значения вероятности токсического поражения персонала при эвакуации с места аварии.

3. Результаты практического применения методик расчета вероятности токсического поражения и определения путей эвакуации персонала применялись при разработке деклараций промышленной безопасности и ПЛАСа ОАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Татнефтегазпереработка» и ОАО «Казанский завод синтетического каучука».

129

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен натурный эксперимент по определению траекторий движения человека в аварийных ситуациях в условиях нормальной и ограниченной видимости, что используется для построения траекторий движения человека. Проведены измерения коэффициента ослабления света имитатора ограниченной видимости.

2. Разработана и реализована методика расчета вероятности токсического поражения при авариях на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, с учетом перемещения человека. Методика позволяет определять токсические поражения при авариях с различным рельфом местности, при условии застройки, что служит методом оценки последствий токсических воздействий, проявляющихся в процессе развития аварий.

3. Разработана и реализована методика определения путей эвакуации персонала и населения попадающего под воздействие, при различных вариантах развития аварий в условиях ограниченной и нормальной видимости, что позволяет принимать технические решения на стадиях проектирования и реконструкции предприятий, при выборе расположения оборудования, эвакуационных выходов и проходных.

4. Определены наиболее благоприятные пути эвакуации персонала для участка завода органических продуктов ОАО «Казаньоргсинтез», резервуарного парка, входящего в состав ОАО «Татнефтегазпереработка», участка цеха ОАО «Казанский завод синтетического каучука» при авариях сопровождающихся распространением облака токсического вещества.

1. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989.-671 с.

2. Sharan M. Bhopal gas leak: a numerical simulation of episodic dispersion/11 Atmospheric Environment. 1995. - v. 29. - № 16. - pp. 2061-2074.

3. Бесчастнов M.B. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. М., Химия, 1991. — 432 с.

4. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Госкомгидромет. Общесоюзный нормативный документ. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 94 с.

5. Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. Руководящий документ РД 52.04.253-90. Л.: Госкомгидромет, 1991.

6. Верификация методик для оценки последствий химических аварий / Губин' С.А., Лыков. С.М1, Маклашова И.В. и др. // Химическая промышленность. 1999. - №10. - с. 58-66.

7. Методика расчета распространения аварийных выбросов, основанная на модели рассеяния тяжелого газа / Шаталов A.A., Лисанов М.В., Печеркин A.C. и др. // Безопасность труда в промышленности. — 2004. -№9. с. 46-52.

8. Воротилин; В.П., Горбулин В.Д. Математическая модель испарения жидкости в, объем ограниченного пространства// Химическая промышленность. 1993. - №3-4. - с. 136-140.

9. Монин А.С., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. В 2 ч. М.: Наука, 1965.-ч. 1. 639 с.

10. Атмосферная» турбулентность и моделирование распространения5 примесей/ под. ред. Н.Ф.М Ньюистадта и X. Ван, Допа. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 352 с.

11. Монин А.С. Теоретические основы геофизической гидродинамики. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 424 с.

12. Обухов А. М. Турбулентность и динамика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 413 с.

13. Вызова Н.Л. и др. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния, примеси/ Н.Л. Вызова, Е.К. Гаргер, В.И. Иванов. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 277с.

14. Вызова Н.Л., Иванов В.Н., Гаргер Е.К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 263 с.

15. Вызова Н.Л., Клепикова Н.В., Троянова Н.И. Модель пограничного слоя атмосферы при нейтральной и устойчивой стратификации // Метеорология и гидрология, 19991 №12.- c.29L38.

16. Вызова Н.Л., Вяльцева Э. Е. О профилях температуры и скорости ветра в устойчивом пограничном слое атмосферы // Труды ИЭМ. 1987. -вып. 41 (126).-с. 105-113.

17. Вызова Н. Л., Вяльцева Э. Е. Пограничный и приземный слой атмосферы в условиях сильной устойчивости // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1988. - т.24'. - №2*. - с. 144-151.

18. Гаряев А.Б. Распространение опасных веществ, при промышленных авариях. М.: Издательство МЭИ, 1998. - 31 с.

19. Britter R. Е. Atmospheric dispersion of dense gases // Annual Review of Fluid Mechanics. 1989. - v. 21. - pp. 317-344.

20. Koopman K. P., Ermak D. L., Chan.S. T. A review of recent field tests and mathematical modelling of atmospheric dispersion of large spills of denser-than-air gases // Atmospheric Environment. 1989. - v. 23. - № 4. - pp. 731-745.

21. Едигаров А.С. Исследование рассеивания тяжелого газа при залповом выбросе // Российский химический журнал. — 1995. т. 39. - №2. - с. 101-105.

22. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. — JL: Гидрометеоиздат, 1985. 272 с.

23. Genikhovich E.L. Comparison of United States and Russian complex terrain diffusion models developed for regulatory applications // Atmospheric Environment. 1995. - v.29. - №17. - pp. 2375-2385. '

24. Сравнение моделей распространения загрязнений в атмосфере / Белов И.В. Белов, М.С. Беспалов, JI.B. Клочкова, Н.К. Павлова, Д.В. Сузан, В.Ф. Тишкин // Математическое моделирование. 1999. - т. 11\ - №8 - с. 5264.

25. Mohan М., Panwar T.S, Singh М.Р. Development of dense gas dispersion model for emergency preparedness // Atmospheric Environment. -1995. v. 29. - №.16. - pp. 2075-2087.

26. Spicer Т. O., Havens J. A. Field test validation of the- DEGADIS model // Journal of Hazardous Materials. 1987. — v.16. - pp. 231-245.

27. Puttock J. S. Comparison of Thorney Island data with predictions of HEGABOX/HEGADAS //Journal of Hazardous Materials. 1987. - v. 16. - pp. 439-455.

28. Ermak D.L., Rodean H.C., Lange R. and Chan S.T. DRAFT A survey of denser than air atmospheric dispersion models. Lawrence Livermore National Laboratory, July, 1987.

29. Селезнев В.Е., Клишин Г.С, Алешин В.В. Математический анализ газовой опасности при выбросах природного газа// Инженерная экология. — 2000; №5 —с.29-36

30. Селезнев В: Е. Повышение безопасности и эффективности газопроводных систем ТЭК с использованием методов прямого численного моделирования: Дис. . д-ра техн. наук - Саров: ООО «НПО ВНИИЭФ-ВОЛГОГЛЗ», 2003. - 303с.

31. Селезнев В: Е., Алешин В. В., Прялов С. Н. Основы численного моделирования магистральных трубопроводов / Иод. ред. В. Е. Селезнева. -М.: КомКнига, 2005. 496с.

32. Едигаров- A.C. Численный! расчет турбулентного течения холодного тяжелого газа в атмосфере // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1991. - т. 31.-№9.-с.Л369-1380L

33. Едигаров А. С. Численное моделирование аварий, на хранилище сжиженного нефтяного газа высокого давлениям // Математическое моделирование. 1995;- т. 7. - №4;- с. 3-18;

34. Галеев А.Д. Образование и распространение облаков тяжелых газов при: авариях на объектах химической и нефтехимической промышленности: Дис. . канд. техн; наук. — Казань, 2006 227с.

35. Исламхузин Д.Я. Образование и распространение паровоздушных облаков сжиженных углеводородных газов прштехногенных авариях: Дисканд. техн. наук. Казань,, 2003. — 116с.

36. Blackmore D.R:, Herman M.N., Woodward J.L. Heavy gas dispersion models // Journal of Hazardous Materials. 1982. - v.6 - pp. 107-128.

37. Chan S. Т., Ermak D. L. Recent results in simulating LNG vapor dispersion over variable terrain // IUTAM Symposium on atmospheric dispersion heavy gases and small particles, Delft University of Technology, The Netherlands, September, 1983. pp. 105-114.

38. Deaves D.M. 3-dimensional model predictions for the upwind building trial of Thorney Island Phase II // Journal of Hazardous Materials. 1985. -v.ll.-pp. 341-346.

39. Кузьмин P.H., Кулешов A.A., Савенкова Н.П., Филиппова С.В. Моделирование аварий на промышленном объекте с истечением тяжелых газов и жидкостей // Математическое моделирование. 1998. - т. 10. - №8. -с. 33-42.

40. Филиппова С.В. Математическое моделирование растекания тяжелого газа и жидкости по орографически неоднородной поверхности // Дисс. . ученой степени канд. ф.-м. наук. Москва, 1998.

41. Кулешов А. А. Математическое моделирование в задачах промышленной безопасности и экологии // Информационные технологии и вычислительные системы, 2003. №4. - с. 57-70.

42. Транспортная модель распространения газообразных примесей в атмосфере города/ Белов И.В., Беспалов М.С., Клочкова JI.B., Кулешов А.А и др.// Математическое моделирование. 2000. — т. 12 - №11. - с. 38-46.

43. Gopalakrishnan S.G., Sharan М.А. A lagrangian particle model for marginally heavy gas dispersion // Atmospheric Environment. 1999. - v. 3. - №2. -pp. 281-289.

44. Robert L. Lee, Erik Naslund. Lagrangian stochastic particle model simulations of turbulent dispersion around buildings // Atmospheric Environment. 1998. - v. 32. - №. 4. - pp. 665-672.

45. Davies М. Е., Singh S. The Phase II Trials: A data set the effect of obstructions // Journal of Hazardous Materials. 1985. - v.l 1. - pp.301-323.

46. Plume dispersion through large groups of obstacles a field investigation / Davidson M.J., Mylne K.R., Jones C.D., Phillips J.C., Perkins R.J., Fung J.C.H., Hunt J.C.R. // Atmospheric Environment. -1995. - v. 29. - № 22. -pp. 3245-3256.

47. Wind tunnel simulations of plume dispersion through groups of obstacles / Davidson M.J., Snyder W.H., Lawson R.E. and Hunt J.C.R. // Atmospheric Environment. 1996. - v. 30. - №22. -pp. 3715-3731.

48. Macdonald R.W., Griffiths R.F. and Hall D.J. A comparison of results from scaled field and wind tunnel modelling dispersion in arrays of obstacles // Atmospheric Environment. 1998. - v. 32. - №. 22. - pp. 3845-3862.

49. Mavroidis I., Grifiths R.F., Hall D.J. Field and wind tunnel investigations of plume dispersion around single surface obstacles // Atmospheric Environment. 2003. - v. 37. - pp. 2903 - 2918.

50. Picknett R.G. Dispersion of dense gas puffs released in the atmosphere at ground level // Atmospheric Environment. 1981. - v.l5. - pp.509525.

51. Snyder W.H. Wind-tunnel study of entrainment in two-dimensional dense-gas plumes at the EPA's fluid modelling facility // Atmospheric Environment. 2001. vol.35. - pp.2285-2304.

52. A wind tunnel study of dense-gas dispersion'in a neutral boundary layer over a rough surface / Robins, A., Castro, I., Hayden, P. Steggel, N., Contini, D., Heist, D., Taylor, T.J. // Atmospheric Environment. 2001. - v. 35. - pp. 22432252.

53. A wind tunnel study of dense gas dispersion in a stable boundary layer over as rough surface / Robins, A., Castro, I., Hayden, P. Steggel; N., Contini, D.,

54. Heist, D., Taylor, T.J. // Atmospheric Environment. 2001. - v. 35; - pp. 22532263.

55. Методы расчета турбулентных течений: Пер. с англ. / Под: ред В. Кольмана:.-М;:Мир;,1984. 463с.,61; Белов И.А., Кудрявцев; Н.А. Теплоотдача» и сопротивление пакетов труб. JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-нис, 1987. — 223с.

56. Фрик Г1.Г. Турбулентность: подходы и модели. — Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003; 292с.

57. Versteeg Н.К., Malalasekera W. An introduction to computational5 fluid dynamics. The finite:volume method; Longman, 1995 . - p. 257.

58. Sini J.-F., Anquetin Si., Mestayer P.O. Pollutant dispersion and' thermal effects in urban street canyons // Atmospheric Environment. 1995. - v. 30.-№15.-pp. 2659-2677.

59. Kim D.-H., Gautam M , Dinesh G. On the prediction of concentration variations in a dispersing heavy-duty truck exhaust plume using k-e turbulence closure // Atmospheric Environment. 2001. - v.35 - pp. 5267-5275.

60. Validation of a two-dimensional pollutant dispersion model in an isolated street canyon / Chan T.L., Dong G;, Leung C.W., Cheung C.S., Hung W.T. // Atmospheric Environment. -2002: v.36-pp. 861-872.

61. Crowther J.M., Hassan A.G.A.A. Three-dimensional- numerical simulation of air pollutant dispersion in street canyons // Water, Air and Soil pollution: Focus. 2002. - v.2. - 2002. - pp. 279-295.

62. Walton A., Cheng A.Y.S, Yeung W.C. Large-eddy simulation of pollution dispersion in an urban street canyon — Part I: comparison with field data // Atmospheric Environment. 2002. - v.36. - pp. 3601-3613.

63. Walton A., Cheng A.Y.S. Large-eddy simulation of pollution dispersion in an urban street canyon Part II: idealized canyon simulation // Atmospheric Environment. — 2002. - v.36. - pp. 3615-3627.

64. Chan S.T., Ermak D.L., Morris L. K. FEM3 model simulations of selected Thorney Island Phase I trials // Journal of Hazardous Materials. 1987. -v.16. - pp. 267-292.

65. Методы расчета турбулентных течений: Пер. с англ. / Под. ред В. Кольмана. М.:Мир, 1984. - 463 с.

66. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 320с.

67. Математическая модель испарения сжиженных углеводородных газов со свободной поверхности / Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М., Колосков В.А. // Химическая промышленность. 1992. - №7. - с. 404-408.

68. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.:Наука, 1987. - 502с.

69. Воротилин В.П., Горбулин В.Д. Математическая модель процесса испарения сжиженного газа при его ваарийном разлитии на открытых пространствах // Химическая промышленность. 1992. - №6. - с. 42-47.

70. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности М.: НУМЦ Минприроды России , 1996.-208 с.

71. Марчук Г.И., Агошков В.И. Введение в проекционно-сеточные методы.- М.: Наука, 1981. 416с.

72. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация / Перевод с англ. Б. И. Квасова, под. ред. Н.С. Бахвалова. М.: Мир, 1986. -318 с.

73. Справочник по теплообменникам: В 2т. / Пер с английского, под. ред. Б.С. Петухова, B.C. Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - т. 1.

74. Моделирование пожаров и взрывов / Под. ред. H.H. Брушлинского и А.Я. Корольченко. -М.: Пожнаука, 2000. 492с.

75. Бурков А.И., Возженников О.И. Моделирование поступления опасных химических веществ в атмосферу при испарении с подстилающей поверхности, загрязненной в результате их разлива // Метеорология и гидрология. 2005. - №2. - с. 85-94.

76. Goldwire Н.С., McRae T.G., Jonson G.W. et al. // Desert Tortoise Series data report: 1983 pressurised ammonia spills, UCID-20562, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA, 1985.fe

77. Blewits D.N., Yohn J.F., and Ermak D.R. // Proc. Int. Conf. on Vapor Cloud Dispersion. New York: AIChE. 1987. - p.56.

78. ЯкушС.Е. Гидродинамика и горение газовых и двухфазных выбросов в открытой атмосфере. Дис.д-ра физ.-мат наук. М.: ИПМех РАН, 2000. 336 с.

79. Теверовский E.H., Дмитриев Е.С. Перенос аэрозольных частиц турбулентными потоками. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 160с.

80. Цыкало А.Л., Стрижевский' И.И., Багмет А.Д. Испарение и рассеивание аммиака при его разливах и утечках. Серия «Азотная промышленность». М., НИИТЭХИМ, 1982. - 50 с.

81. Азиев Р.Г. Анализ опасностей и управление риском в промышленных регионах: Дисс. док. физ-мат. наук —М., 1994.

82. TREE MASTER. User's Manual by Antonia Wild, P. Eng, 1985. -1985-36 p.

83. Chemical Industries Safety and Health Couneil: Hazard and Operability Studies. — London, 1977.

84. Хэнди Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска: Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1984. 528 с.

85. Opschoor G., Schecker H.G. Consequence analysis // 4-th Simp. Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries, Harrogate, England, 1983, G25-G32.

86. Анохина Н.П. Комплексная оценка опасности химико-технологического объекта на основе анализа техногенного риска: Дисс. канд. техн. наук М.: РХТУ, 1994.

87. Бринчук М.М. Правовая охрана окружающей среды от загрязнений токсическими веществами / Отв. Ред. О.С. Колбасов. М.: Наука, 1990.-212 с.

88. Естафьев И.Б., Григорьев С.Г. К вопросу об оценке фонового уровня риска // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. — 1993.-Вып. 3. -С.2-15.

89. Griffits, R.F., Kaiser, G.D. Production of dense gas mixtures from ammonia releases review // J. of Hazardous Materials. - 1982. - Vol. 6. -P. 197212.

90. Black fortnight for ammonia // Nitrogen. 1976. - № 102. P. 45

91. Hanna, S.R., Strimaitis, D.G., Chang, J.C. Evaluation of fourteen hazardous gas models with ammonia and hydrogen fluoride field data // J. of Hazardous Materials. 1982. Vol. 6. - P. 197 -212.

92. Blanken, J.M. Behavior of Armonia un the Event of Spillage // Ammonia Plant Safety. 1980. - Vol. 22 - P.25-34.

93. Puttock J.S., Blackmore D.R., Colenbrander G.W. Field experiments on dense gas dispersion // Journal of Hazardous Materials. 1982. - v.6.- pp. 1341.

94. Тюменев T.P. Распространение облаков легких и нейтральных опасных химических веществ с учетом скорости ветра, застройки и рельефа4 местности: Дис. . канд. техн. наук. Казань, 2008 - 122с.

95. Шевчук А.П., Шебеко Ю.Н., Гуринович JI.B, Смолин И.М. Моделирование распространения паровоздушного облака тяжелого газа при его мгновенном выбросе и непрерывном истечении / Химическая промышленность. — 1992. №10. — с. 54-57.

96. Декларация промышленной безопасности опасного производственного объекта МУП «Водоканал» (Хлораторная 4,5 очередей водозабора "Волжский"). Расчетно-пояснительная записка к паспорту безопасности опасного объекта, г. Казань, 2006 г.

97. Прогнозирование последствий локальных техногенных чрезвычайных ситуаций / Б.С. Мастрюков, А.В. Иванов, С.Я. Фомин, Е.И. Довгорук // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1998, Вып. 5,-С. 18-27

98. Карлссон Э., Конберг М., Рунн П., Винтер С. Оценка последствий возможных аварий на объекте по хранению люизита в районе г. Камбарки // Российский химический журнал. 1995. - т. 39. С. 79-88.

99. Даденко А.Г., Кержанцев В.В., Математическая обработка и оформление результатов экспериментов, МГУ, М., 1977г.

100. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» №116-ФЗ от 21.07.1997г.

101. W. М. С. Foulkes, L. Mitas, R. J. Needs and G. Rajagopal Quantum Monte Carlo simulations of solids, — Reviews of Modern Physics 73 (2001) 33.

102. Лебедев В.И. Экстремальная психология. M.: ЮНИТИ, 2001.431с.

103. Душков Б.А., Ломов Б.Ф., Смирнов Б.А. Хрестоматия по инженерной психологии. Учебное пособие. -М.: Высш. шк., 1991, 287 с.

104. Душков Б.А., Королев A.B., Смирнов Б.А. Основы инженерной психологии: учебник для вузов. Академический проект, Деловая книга, 2002, - 576 с.

105. Долгова М.А. Оценка количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива: Дис. канд. техн. наук. — Казань, 2011. 161с.

106. Методика указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ. Руководящий документ РД-03-26-2007. — Л.: Госкомгидромет, 2007.