ارزیابی احتمال صدمه و مرگ ناشی از انفجار با استفاده از مدل Probit

ارزیابی احتمال صدمه و مرگ ناشی از انفجار با استفاده از مدل Probit

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 35

فهرست:

• مقدمه
• 2 اثرات افزایش فشار و شوک انفجار
  • 1.2 صدمه به تجهیزات و ساختمانها
  • روش CCPS
  • نمودار 1 و جدول 1 (میزان صدمه بر اساس افزایش فشار)
• 2.2 صدمه به افراد
  • الف) روش CCPS
  • روش فرمول
  • 1.2 روش محاسبه probit در اثر صدمات ریوی
  • 3.2 روش محاسبه احتمال پارگی پرده گوش
  • 4.2 روش محاسبه احتمال صدمه به سر
  • 5.2 روش محاسبه احتمال صدمه به کل بدن
  • جدول 2 (محاسبه افزایش فشار روی افراد با توجه به موقعیت بدن)
• 3 اثرات ترکش
• 4 اثرات شار تشعشعی
  • 1.4 سوختگی پوستی (درجه یک، دو و سه)
  • جدول 3 (اثرات شدت شار تشعشعی)
  • جدول 4 (ارتباط مرگ ناشی از سوختگی تشعشعی با میزان و مدت تشعشع)
  • دوز شار تشعشعی
  • جدول 5 (زمان واکنش و سرعت فرار از شعله)
  • 2.4 احتمال صدمه یا مرگ
  • الف) روش CCPS
  • ب) روش فرمول
  • ج) ضرایب صدمه زایی
  • جدول 7 (دوز و احتمال برای صدمات ناشی از شار تشعشعی)
• اثرات و صدمات جمعی شار تشعشعی

پس از وقوع هر انفجاری احتمال افزایش فشار، شار تشعشعی و ترکش وجود دارد که می‌تواند منجر به از بین رفتن نیروی انسانی، تخریب محیط زیست و صدمه به ساختمانها و تجهیزات اطراف شود. بر این اساس هدف از محاسبات مربوط به تعیین افزایش فشار، شار تشعشعی و برد ترکش تعیین میزان خسارات و صدمات ناشی از انفجار بوده تا به تبع آن بتوان فاصله ایمن جهت استقرار نیروی انسانی، احداث ساختمانها و غیره را محاسبه و اجرا نمود. در این خصوص probit توسط finney در سال 1971 مطرح شد. Probit واحد احتمالات است که برای نشان دادن احتمال صدمه و مرگ و میر و خسارت به تجهیزات و ساختمانها به کار می‌رود. در ادامه انواع پیامد حوادث انفجار را تشریح می‌کنیم.

 2. اثرات افزایش فشار و شوک انفجار

اثرات موج انفجار بصورت افزایش فشار ناگهانی میتواند صدمات زیر را ایجاد نماید.

 1.2. صدمه به تجهیزات و ساختمانها

افزایش فشار بوجود آمده از انفجار با توجه به نوع انفجار و مسیر آن ایجاد شوک نموده و می‌تواند تجهیزات اطراف خود را تخریب نماید. روش CCPS (مرکز ایمنی فرایند امریکا): Eisenberg و همکارانش در سال 1975 احتمال تخریب تجهیزات و ساختمانها را بر اثر موج انفجار توسط فرمولی نشان داده اند. Pr از فرمول عدد مورد نظر را در نمودار قرار داده و درصد خسارت و صدمه به تجهیزات و ساختمانها محاسبه می‌شود.

همچنین میزان صدمه به ساختمانها و تجهیزات بر اساس میزان افزایش فشار در جدول 1.6 نشان داده شده است. در این جدول، افزایش فشار 0.04 باعث ایجاد صدای بلند می‌شود. فشار 0.15 فشار معمولی برای شکست صفحات است. در محدوده 0.5 تا 1.0، پنجره دیواری خرد شده و مقداری آسیب به قاب پنجره وارد می‌شود. فشار 0.70 آسیب جزئی به سازه خانه وارد می‌کند. فشار 1.0 تخریب جزئی خانه‌ها را به همراه دارد. در محدوده 1.0 تا 2.0، پانل‌های فلزی موج‌دار خراب و خم می‌شوند. فشار 1.8 محدوده آسیب جزئی تا جدی به زیرزمین از شیشه‌های پرنده و پرتابه‌ها است. فشار 2.0 باعث فروریختگی جزئی دیوارها و سقف خانه‌ها می‌شود. در محدوده 2.0 تا 3.0، دیوارهای بتنی غیر مسلح یا بلوک سیمانی خرد می‌شوند. محدوده 2.4 تا 12.2 برای 1 تا 90 درصد ضربه به جمعیت در معرض است. فشار 2.5 باعث 50 درصد تخریب آجرکاری خانه می‌شود. فشار 3.0 سازه اسکلت فلزی خرد شده و از فونداسیون جدا می‌شود. در محدوده 5.0 تا 7.0، نرده‌های چوبی از هم جدا می‌شوند. فشار 7.0 باعث تخریب تقریبا کامل خانه‌ها می‌شود. فشار 9.0 واگن‌های قطار قفل شده واژگون می‌شوند. فشار 10.0 واگن باری قطار قفل شده منهدم می‌شود. محدوده 14.5 تا 29.0 محدوده 1 تا 99 درصد مرگ و میر در میان جمعیت در معرض به دلیل اثرات مستقیم انفجار است.

 2.2 صدمه به افراد

روش CCPS (مرکز ایمنی فرایند امریکا): در انفجارات بزرگ (بیشتر از 15 psig) احتمال مرگ افراد بالا می‌رود و اکثر افراد براثر صدمات شدید ریوی دچار مرگ می‌شوند. اینسبرگ و همکارانش در سال 1975 بررسی کرده اند که صدمات شدید ریه بر اثر برخورد مستقیم موج انفجار با فرد میباشد که می‌توان احتمال مرگ افراد در اثر مواجهه با موج انفجار را توسط فرمولی بدست آورد. عموما بر این باورند که عمده مرگ هایی که اتفاق می‌افتد بر اثر پرتاب شدن بدن و صدمه به سر و اعضای اصلی بدن رخ می‌دهد در حالی که Baker و همکارانش در سال 1983 علت اصلی مرگ را صدمات وارد شده به ریه اعلام کردند. از علت های دیگر وقوع مرگ اصابت ترکش به بدن می‌باشد و در این خصوص نیز Baker و همکارانش در همان سال به این نتیجه رسیدند که نفوذ ترکش در بدن به سطح برخورد ترکش و جرم ترکش بستگی دارد اما عامل اصلی مرگ و میر سرعت ترکش می‌باشد. از طرف دیگر TNO در سال 1979 بیان کرد که ترکش با انرژی اولیه بیش از 100 ژول می‌تواند منجر به فوت فرد شود. پس از محاسبه Pr از فرمول، عدد مورد نظر را در نمودار قرار داده و احتمال مرگ و صدمه به افراد محاسبه می‌شود.

صدمه به افراد به روشهای زیر اتفاق می‌افتند. 1- صدای مستقیم (موج انفجار): در این حالت افزایش فشار ناشی از انفجار بطور مستقیم میتواند روی ارگانهای بدن فرد اثر گذاشته و او را بکشد. 2- صدای غیر مستقیم (ترکش و پرتاب فرد): این حالت به دو صورت میتواند روی افراد تاثیر بگذارد. بروز اثرات اولیه: در این روش پرتاب اشیاء و ترکشهای ناشی از انفجار که به فرد برخورد میکند میتواند منجر به فوت فرد شود. بروز اثرات ثانویه: در این روش خود فرد بر اثر افزایش فشار و شوک ایجاد شده به اطراف پرتاب شده و این سقوط فرد میتواند باعث مرگ وی شود. لذا در صدای مستقیم احتمال صدمه به فرد خیلی بیشتر از صدای غیر مستقیم است چون در صدای غیر مستقیم احتمال برخورد ترکش به فرد و یا پرتاب فرد و برخورد به مانع کمتر میباشد. انفجار میتواند باعث افزایش و کاهش ناگهانی فشار در اطراف ریه شده و باعث تخریب آنی آن شود. که این امر میتواند باعث مرگ وی شود. لذا در این خصوص مدت زمان انفجار بسیار حائز اهمیت است.

برای محاسبه افزایش فشار ایجاد شده روی افراد با توجه به موقعیت فرد به شرح جدول 2.6 عمل می‌شود. حالت اول: اگر فرد روی زمین دراز کشیده و محیط باز باشد مقدار افزایش فشار کلی برابر با فشار پیک است. حالت دوم: اگر موج انفجار بصورت مستقیم به فرد برخورد کند و محیط باز باشد. حالت سوم: اگر موج انفجار بصورت مستقیم به فرد برخورد کرده و محیط بسته باشد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ بررسی و تحلیل حوادث و عوامل خطر آفرین (انفجار) مخازن

⇐ شار تشعشعی در انفجار مخازن تحت فشار

⇐ ایمنی در مخازن ذخیره مواد شیمیایی