Определение числа пострадавших людей от теплового воздействия вне огненного шара

Вероятность поражения людей от теплового воздействия вне огненного шара будет зависеть от расстояния человека от поверхности огненного шара, величины теплового потока на поверхности огненного шара, времени воздействия теплового потока на человека и других факторов.

Чтобы учесть время теплового воздействия, величину теплового потока на поверхности огненного шара и расстояние человека от огненного шара, вводится показатель – индекс дозы теплового излучения, который определяется по формуле:

   ,                                                        (4.1)

где J – индекс дозы теплового излучения (величина безразмерная);

  Q_o – тепловой поток на поверхности огненного шара, кВт/м²;

     R_ош – радиус огненного шара, м;Ф

   Х – расстояние от центра огненного шара до объекта (человека)

   (формула справедлива при Х > R_ош), м.

Для решения некоторых типов задач необходимо знать расстояние до центра огненного шара при известном индексе дозы теплового излучения, это расстояние определяется по формуле:

 , м                                              (4.2)

Чтобы определить число пострадавших вне огненного шара, необходимо учесть такой фактор, как воздействие воздушной ударной волны. В некоторых случаях она будет воздействовать на людей, когда тепловой поток серьезное воздействие не оказывает, в других случаях дело может обстоять наоборот. Поэтому число пострадавших людей от теплового воздействия вне огненного шара определяют в следующей последовательности:

1) определяют число пострадавших людей от теплового потока в зонах действия ВУВ;

2) определяют число пострадавших людей от теплового потока вне зон действия ВУВ.

 

Общее количество пострадавших людей от теплового воздействия вне огненного шара равно:

 , чел.

где N_ТП – общее число пострадавших людей от теплового воздействия вне огненного шара, чел.;

N_ТП⁽¹⁾ – число пострадавших людей от теплового потока в зонах действия ВУВ, чел.;

N_ТП⁽²⁾ – число пострадавших людей от теплового потока вне зон действия ВУВ, чел.

 

1) Определение числа пострадавших людей от теплового воздействия в зонах действия воздушной ударной волны

На рис.2 изображена схема зон поражения людей от ВУВ. Очевидно, чтобы определить число пострадавших людей от теплового потока в зонах действия ВУВ, необходимо знать индексы доз теплового излучения на границах действия ВУВ. Вычислив индексы доз теплового излучения на границах зон действия ВУВ, по табл. 8 определим вероятность поражения людей от теплового потока, соответствующую величинам доз теплового излучения. Зная вероятности поражения людей от теплового потока, вычисляют количество пострадавших.

Для нашего примера:

Индексы доз теплового излучения на границах зон действия ВУВ: (см. рис.2 и формулу 4.1)

6-я зона:

;

(в данном случае Х = R_6м = 194,32).

5-я зона:

;

4-я зона:

;

3-я зона:

;

2-я зона:

;

1-я зона:

;

По табл. 8 определяем вероятности поражения людей от теплового потока на границах зон действия ВУВ:

Р_6ТП = 100%; Р_5ТП = 100%; Р_4ТП = 100%; Р_3ТП = 99%; Р_2ТП = 96%; Р_1ТП = 87%.

Схема поражения людей от теплового потока на открытой местности в зонах действия ВУВ показана на рис.3

Рис. 3.Схема действия зон поражения людей от теплового потока на открытой местности в зонах действия ВУВ,

где 6,5,4,3,2,1 – номер зоны поражения людей на открытой местности тепловым потоком;

R_6м, R_5м, R_4м, R_3м, R_2м, R_1м, - радиусы зон поражения людей, м;

Р_6ТП, Р_5ТП, Р_4ТП, Р_3ТП, Р_2ТП, Р_1ТП, - вероятности поражения людей тепловым потоком на границах зон.

Общее количество пострадавших людей от теплового воздействия на открытой местности вне огневого шара будет определяться:

      , чел.

где i – номер зоны поражения людей на открытой местности от теплового потока;

N_iТП – количество пострадавших людей в i-той зоне, чел.

 

При определении количества пострадавших людей от теплового воздействия необходимо учитывать радиус огненного шара. Он может быть больше или меньше радиуса зоны поражения людей от ВУВ.

Количество пострадавших людей от теплового потока в зонах определяется по такому же методу, что и для ВУВ, т.е.

 N_iТП = S_i · P_iТВ · ρ_ом,

где S_i – площадь i-ой зоны, м²;

P_iТВ – вероятность поражения людей от теплового воздействия в i-ой зоне;

ρ_ом – плотность персонала на открытой местности, чел/м².

Вероятность поражения людей от теплового воздействия в i- ой зоне определяется:

,

где Р_iТП  - вероятность поражения людей  тепловым потоком на границе i-ой зоны.

       Для нашего примера определяем число пострадавших людей в отдельных зонах:

число пострадавших людей в 6-й, 5-й, 4-й и 3-й зонах (определяем в четырех зонах, т.к. Р_6,5,4,3ТВ = Р_6ТП = Р_5ТП = Р_4ТП = Р_3ТП = 100%).

число пострадавших во 2-й зоне:

число пострадавших в 1-й зоне:

Таким образом, общее количество пострадавших от теплового воздействия вне огненного шара в зонах действия воздушной ударной волны равно:

Общее количество пострадавших:

 

2) Определение числа пострадавших людей от теплового воздействия вне зон действия воздушной ударной волны.

Чтобы определить количество пострадавших людей от теплового воздействия вне зон действия ВУВ, необходимо территорию объекта «разбить» на дополнительные зоны. Зоны разбивать следует в зависимости от величины вероятности поражения людей от теплового потока. Для установления единого подхода к разбивке зон рекомендуется воспользоваться табл.8 (верхняя строчка).

Из табл. 8 видно, что зоны разбивают по следующим вероятностям поражения людей от теплового потока: 80%; 60%; 40%; 20%; 0%.

7-я зона, Х₇ = 179,36 · 195^0,5 (21,29/2000)^0,375 = 455,9м;

8-я зона, Х₈ =  179,36· 195^0,5 (21,29/1418)^0,375 =519 м;

9-я зона, Х₉ = 179,36· 195^0,5 (21,29/1000)^0,375  =591 м.

10-я зона, Х₁₀ = 179,36· 195^0,5 (21,29/713)^0,375 = 671 м.

11-я зона, Х₁₁ = 179,36· 195^0,5 (21,29/450)^0,375 =798 м.

 

 3) Определяем количество пострадавших людей в 7-й, 8-й и 9-й, 10-й и 11-й зонах:

 

 Рис. 4. Схема зон поражения людей от теплового воздействия на открытой местности вне зон действия ВУВ

 

где 7,8,9,10,11 – номер зоны поражения людей на открытой местности тепловым потоком;

Х₇, Х₈, Х_9, Х_10, Х₁₁ – радиусы зон поражения людей, м;

Р_7ТП, Р_8ТП, Р_9ТП,Р_10ТП, Р_11ТП – вероятности поражения людей тепловым потоком на границах зон; (Р_1ТП; R_1м  и 1 – см. рис.3).

 

Общее число пострадавших людей от теплового воздействия вне зон действия ВУВ равно:

; чел.

Для нашего примера:

Таким образом, общее количество пострадавших от теплового воздействия вне огненного шара равно:

Общее количество пострадавших людей от теплового воздействия равно:

1. Определение количества пострадавших людей