men3 (1184162), страница 6
Текст из файла (страница 6)
При этом минимальное изпринятых к рассмотрению значений функции источника - Gminопределяет по существу границу целесообразности примененияметодологии риска как количественной меры потенциальнойопасности. Следует отметить, что зарубежными исследователями [37]обращается также внимание и на характер функции P(G).Предположим для примера, что при построении этогораспределения выделено пять характерных значений расхода.
Пусть врезультате выброса (с условно единичной вероятностью) ипоследующего переноса потенциально опасного вещества с расходомGI в т. "А" возникает вероятность поражения Рц. Аналогично дляварианта выброса с расходом GI - PU, с расходом Оз - РП и так далее.Тогда при взаимной независимости величин GJ средневесоваявеличина вероятности поражения в рассматриваемой точке будетравна(5-4.23)=При этом сумма долей всех рассмотренных расходовф< = 1 •Перейдем к особенностям построения поля риска.
При этом ссамого начала будем иметь в виду индивидуальный риск, т.е.вероятность гибели людей, а следовательно будем оперировать толькоприведенными зонами абсолютного поражения (см. выше). Дляслучая токсического воздействия на рис. 5.4.7 А показана зонаабсолютного поражения - ^ полученная для конкретного сочетаниярасхода токсиканта, скорости ветра, класса устойчивости атмосферы иряда других необходимых для расчета характеристик.Зоны поражения будут менять свое географическоенаправление, т.е. находиться в пределах определенного сектора(румба), строго по тому же вероятностному закону, что и190соответствующая градация скорости ветра, а, следовательно, ифункция Ч'(ф).
В соответствии с базовыми теоремами [38] вероятностьпоявления конкретного значения случайной величины ф=ф» равнанулю - Р(ф*)=0. При этом можно определить только вероятность того,что случайная величина либо примет любое из значений для ф < ф,либо будет принимать какое-либо из значений диапазона измененияф! < Ф < Ф2. Любая точка с полярными координатами М(р,ф) натерритории вокруг источника опасности будет иметь ненулевуювероятность поражения только если окажется на дуге АВ зоныабсолютного поражения ^, что возможно при изменении случайногонаправления ветра в пределах сектора [ф - Дср(р); ф + АФ(Р)] .
Тогда(5.4.24)Этот интеграл на рис. 43 численно представлен в видезаштрихованной гистограммы.Из полученных данных следует, что вероятностныехарактеристики поражения в принципе не могут быть определенытолько через линейный размер зоны опасности и должны вобязательном порядке учитывать реальную конфигурацию (ширину)зоны поражения, которая в общем случае может существенноизменяться вдоль осевой координаты. В то же время и в действующихотечественных нормативных методиках и в последних научныхработах [39-43] для расчета эффектов поражения людей натерриториях вокруг источников с выраженной токсическойопасностью используется только линейный размер зоныпотенциального воздействия. Более того, этот размер определен не сиспользованием пробит-функций, а по величине критическойтоксодозы, причем без дифференциации групп риска почувствительности к воздействию токсиканта.
Поскольку вероятностьпоражения конкретной точки на длине окружности с заданнымрадиусом воздействия строго математически определена быть неможет в существующих методиках, вероятность, а следовательно иплощадь поражения определяют сразу для всего румбового сектора суглом (при N=8) - я/4. Более того для относительно малых скоростейветра (U < 2 м/с) площадь поражения рекомендуется принимать сиспользованием уже даже не одного, а двух румбовых секторов, т.е.191для угла 2-7С/4.
Какой-либо дифференциации по влиянию классовустойчивости атмосферы и относительной (по воздуху) плотноститоксиканта на конфигурацию зон потенциального ущерба при этом непроводится.Покажем методическую неправомерность этих положений,принципиально не касаясь пока вопроса о точности расчета иособенностях построения самих зон потенциального ущерба. Будемрассматривать стандартную 8-ми румбовую сетку и два расчетныхварианта зон воздействия, полученных для различных сочетанийметеопараметров (см. рис.
5.4.8), имея ввиду только определениевероятности попадания в зону воздействия точек MI (pi; ф) и М2 (Р2;ф), размещенных на характерной географической оси (СВ) в пределахII румба. Из вышепредставленных положений следует, что для каждойконкретной точки с линейной координатой pj эта вероятность будетопределяться шириной зоны воздействия ("захвата") на расстоянии PJ,т.е.
вероятностью нахождения случайной функции направления ветрав соответствующем диапазоне изменения (для точки MI - в диапазоне[cp-A(p(pj); cp + AcpCpj)]. Определение соответствующей вероятности понормативным положениям предполагает использование в качествемеры ущерба всей длины дуги АВ. Очевидно, что возникающая приэтом погрешность в сторону заведомого завышения пропорциональнаотношению (AB/AiBi) >1 (или отношению соответствующих углов N(3 (PJ)/TI), причем для представленной на рис. 5.4.9 характернойконфигурации зоны воздействия - Z\t находящейся в пределахплощади только своего румба, погрешность будет возрастать192евРисунок 5.4.8. К анализу погрешностей упрощенногоопределения зоны поражения.по мере удаления от источника расположенных на оси точек М,-.
Награфике функции (ф) для каждой из точек Mj вероятность захватабудетхарактеризоватьсясоответствующейзаштрихованнойплощадью. Для второго характерного варианта зоны воздействия - Z2,выходящей (на расстоянии р= рО по своим размерам за пределысоответствующего румба, вероятность захвата точки MI (pl? ф),определенная с использованием сектора с углом я/4, будет наоборотзанижена, а при использовании двойного сектора (2-Я/4) - завышена.Изрис. 5.4.8 следует, что различные точки на оси зоны Z2 (M\ или М2)будут давать погрешность по вероятности захвата как в сторону193завышения, так и в сторону занижения. Наконец, необходимоучитывать также возможность попадания точки М по угловойкоординате точно на границу секторов, т.е.
при углах (при отсчете отвосточного направления) cpj = я/8 + (N-1) тс/4. При вполне возможнойсущественной разнице в частоте повторяемости различных градацийскорости ветра в соседних румбах возникнет очевиднаянеопределенность в трактовке принадлежности к румбам как самихзон воздействия, так и вероятностей захвата этими зонами.Представленная выше методика дает возможность определитьвероятность абсолютного поражения для человека (индивидуальныйриск) в любой точке территории вокруг источника опасности с учетомвсех влияющих факторов и их комбинаций и далее построитьсоответствующие замкнутые линии равных вероятностей (рис. 5.4.9)для всего спектра возможных аварий, т.е.
построить поля риска.Построение поля риска позволяет: во-первых, провести нареальнойкартографическойосноведифференциациюиндивидуального и коллективного риска как по конкретнымнаправлениям (в пределах выделенных секторов), так и в зависимостиот удаленности от источника опасности, а также ранжированиеразличных групп людей (технического персонала, населения) поуровням риска; во-вторых, обеспечить еще на стадии проектнойпроработки "рациональное" размещение на генплане источниковпотенциальной опасности (в общем случае различной природы) игрупп риска; в-третьих, оптимизировать защитные мероприятия исистемы, направленные на уменьшение вероятности аварии иснижение масштаба выброса (воздействие на "функцию источника" PG), в том числе - дафференцированно по отдельным секторам.Как правило, источниками потенциальной опасности напредприятиях нефтегазового и химико-технологического профиляявляется не один, а группа технологических объектов или установок,причем зачастую с существенно отличными механизмами имасштабами негативного воздействия на технический персонал инаселение (см рис.
5.4.10). В предположении, что аварии на этихобъектах не могут произойти одновременно, т.е. с точки зрениятеории вероятности являются взаимоисключающими событиями,производится наложение полей от каждого из "i" источников сконкретной их привязкой на картографической основе и последующеесуммирование соответствующих показателей риска на единичныхплощадках на всей выделенной для анализа территории.194При этом появляется реальная возможность проранжироватьтерриторию предприятия по числовым показателям интегральногориска и обосновать дифференцированные тарифы социальногострахования персонала.Выделение вкладов каждого из технологических объектов винтегральные показатели риска прежде всего для персонала,неравномерно распределенного в пределах территории самогообъекта, а отчасти и для населения прилегающих к предприятиютерриторий позволяет кроме того наметить приоритеты в управлениириском в том числе акцентировть внимание на объектах с"повышенным" влиянием человеческого фактора.
В дополнение котмеченным положениям в силу взаимной независимости построенияполей для каждого из объектов можно получить оценку влияниямасштаба характерных аварий на одном объекте на другие. Этопредставляет особый интерес для сценариев со взрывами и пожарами,поскольку для них весьма вероятно каскадное развитие аварий попринципу «домино»1, приводящее зачастую к максимальнымнегативным последствиям.1Эффекты «домино» - возникновение вторичных событий, таких, как токсическиевыбросы, вызываемых первичным (основным) событием, таким, как взрыврезультатом чего является возрастание масштабов последствий или площади зонывоздействия.195Поле индивидуального рискаЧисло людей наединичной плошадке (в тнпрмемяе мыйо"ооЧисло людей в полериска.
Nнеприем.ясныйШ2hш3456уровень индимдумьного риск*7Рисунок 5.4.9. Территориальное распределение потенциального рискавокруг точечного источника опасности (А) и егоинтегральные характеристики: (Б) - коллективный риск посекторам; (В) - распределение субъектов по уровням риска.196Рисунок 5.4.10. Распределение риска вокруг различных источниковопасности (А - горение нефтепродуктов при разливе вобваловании; В - выброс токсичных газов; С - взрывконденсированных веществ).Построение поля риска позволяет также провестидифференциацию уровней риска не только по каждому из населенныхпунктов в целом, но уже и в пределах конкретного крупногонаселенного пункта при характерной его ориентации относительноисточника опасности (см.