2012-tehnologia informatiei in evaluarea riscului

Universitatea „Babes-Bolyai” Cluj–NapocaFacultatea de Chimie si Inginerie Chimica

Departamentul de Inginerie Chimica si Stiinta Materialelor

Imre Árpád

Tehnologia Informatieiîn

Evaluarea Riscului

Cluj-Napoca2012

Cuprins

1. Introducere ......................................................................................................1

2. Riscul asociat activitatilor industriale.................................................3

2.1. Definitii .......................................................................................................... 3

2.2. Elemente de management bazat pe hazard/risc........................................ 4

2.3. Metodologia de evaluare a riscului.............................................................. 5

2.4. Aplicatii ale analizei cantitative a riscului................................................... 6

2.5. Tipuri de risc.................................................................................................. 6

2.5.1. Riscul Individual - RI.......................................................................... 7

2.5.2. Riscul Social - RS ................................................................................ 7

2.6. Criterii de evaluare a riscului ....................................................................... 9

2.7. Calcularea riscului ...................................................................................... 10

2.7.1. Definirea grilei .................................................................................. 10

2.7.2. Determinarea distributiei populatiei.............................................. 10

2.7.3. Calcularea riscului individual.......................................................... 11

2.7.4. Calcularea riscului social ................................................................. 12

3. Modele matematice pentru calculul efectelor fizice .................. 15

3.1. Modelarea sursei ......................................................................................... 18

3.1.1. Scurgeri de continut......................................................................... 18

3.1.1.1. Scurgere de lichid................................................................ 18

3.1.1.2. Scurgere de gaz.................................................................... 20

3.1.1.3. Scurgere bifazica ................................................................. 20

ii CUPRINS

3.1.2. Evaporare din bazine de lichid........................................................ 213.1.3. Dispersia norilor de vapori .............................................................. 23

3.1.3.1. Emisie instantanee.............................................................. 243.1.3.2. Emisie continua .................................................................. 243.1.3.3. Dispersia gazelor dense...................................................... 25

3.2. Incendii si explozii ...................................................................................... 263.2.1. Explozia norilor de vapori................................................................ 263.2.2. Ardere în flacara ............................................................................... 283.2.3. Explozie fizica ................................................................................... 283.2.4. Explozii BLEVE.................................................................................. 293.2.5. Ardere în bazine deschide ............................................................... 313.2.6. Ardere în jet....................................................................................... 32

3.3. Modelarea stabilitatii atmosferice ............................................................. 333.3.1. Clasele de stabilitate atmosferica Pasquill ..................................... 333.3.2. Lungimea Monin-Obukhov ............................................................. 34

4. Modelarea consecintelor......................................................................... 35

4.1. Functia probit.............................................................................................. 364.2. Expunerea la substante toxice ................................................................... 374.3. Expunerea la radiatii termice ..................................................................... 384.4. Expunerea la suprapresiunea generata de explozii.................................. 404.5. Alte efecte .................................................................................................... 42

5. Aplicatii software utilizate în evaluarea riscului.......................... 43

5.1. Managementul situatiilor de urgenta........................................................ 435.1.1. CAMEO................................................................................................. 44

5.2. Aplicatii software pentru evaluarea efectelor fizice ................................. 475.2.1. ARCHIE............................................................................................... 475.2.2. ALOHA................................................................................................. 48

5.3. Aplicatii software pentru evaluarea consecintelor................................... 605.3.1. RISKCURVES ...................................................................................... 61

5.4. Reprezentarea riscului................................................................................ 765.4.1. Google Maps ..................................................................................... 765.4.2. Google Earth ..................................................................................... 79

Bibliografie .................................................................................................... 81

CAPITOLUL 1

Introducere

Odata cu dezvoltarea industriala pe lânga binefacerile stiintei si tehnologiei,omenirea a cunoscut si reversul medaliei: poluarea si dezastrele tehnologice. Ul-timul secol este caracterizat de dezvoltarea industriilor de proces fapt ce a deter-minat si cresterea numarului de incidente si de accidente tehnologice si chimiceîn mod special.

Studiile de evaluare a impactului asupra mediului si de evaluare si manage-ment al riscului sunt instrumente importante în reducerea si prevenirea acestorefecte negative ale progresului, aceste instrumente fiind reglementate la nivel eu-ropean prin directive si legi ce sunt implementate în tarile membre ale UniuniiEuropene.

Directivele principale utilizate în UE pentru prevenirea accidentelor tehno-logice, Directivele Seveso1, au fost implementate în România prin Hotarârea deGuvern nr. 804/2007 [1] si completata de Hotarârea de Guvern nr. 79/2009 [2].

Evaluarea riscului individual si al riscului social în cazul accidentelor tehno-logice permite concentrarea eforturilor comunitatii în acele actiuni ce urmarescreducerea riscului tehnologic, prevenirea dezastrelor tehnologice si elaborarea deplanuri de urgenta eficiente care sa protejeze populatia, mediul si economia dedezastrele antropice [3–7].

Începând cu anii 1960 au fost dezvoltate metode si tehnici calitative si canti-

1Seveso este numele unei localitati din Italia, situata la nord de Milano, unde, pe data de 10 iulie1976, a avut loc un accident chimic la fabrica de pesticide ICMESA. Accidentul a produs eliberarea înatmosfera a circa 6 tone substante toxice (dioxina), cu grave consecinte asupra populatiei din zona.Ca rezultat al acestui eveniment, în anul 1982, a fost adoptata de Parlamentul European si de ConsiliulEuropean Directiva 82/501/CE privind accidentele majore înregistrate de anumite activitati industri-ale, asa numita Directiva Seveso. Aceasta directiva a fost modificata prin Directiva 96/82/CE din 9decembrie 1996 cunoscuta ca si Directiva Seveso II si amendata ulterior de Directiva 2003/105/CE din16 decembrie 2003 cunoscuta ca si Directiva Seveso III.

2 Capitolul 1. Introducere

tative ce permit cuantificarea riscului [8, 9]. Dezvoltarea tehnologiei informatiilora permis utilizarea acestor metode si dezvoltarea de noi tehnici bazate pe modelematematice [10–13].

Utilizarea de aplicatii software performante din domeniul public ori comer-cial asa cum este prezentat în diverse lucrari din domeniu [14–16], este necesaradatorita complexitatii modelelor matematice utilizate cât si a volumul mare decalcule. O serie de astfel de aplicatii software sunt utilizate pe scara larga de toticei ce au atributii în domeniu (evaluatori; agenti ai formatiunilor de interventie;organe guvernamentale la nivel local ori national; s.a.m.d.).

În aceasta lucrare, în capitole dedicate, se prezinta:

• Concepte generale utilizate în evaluarea riscului individual si social si ametodelor de calcul ale acestora

• Metode, tehnici si modele utilizate în evaluarea efectelor fizice ale acciden-telor tehnologice

• Calcularea consecintelor asupra omului ale accidentelor tehnologice

• Aplicatii software din domeniul public precum si cel comercial utilizatepentru cuantificarea riscului individual si a riscului social ale unor scenariice implica: scurgerea; dispersia; arderea si explozia datorate accidentelortehnologice cu substante chimice periculoase împreuna cu câteva exemplede utilizare ale acestora

• Modul în care rezultatele obtinute pot fi reprezentate utilizând în acestscop Google Earth si Google Maps.

Pentru toate aplicatiile software utilizate sunt specificate adresele web de undeacestea pot fi descarcate pentru a putea fi instalate si utilizate.

CAPITOLUL 2

Riscul asociatactivitatilor industriale

Odata cu expansiunea activitatilor industriale si a zonelor rezidentiale care de-vin din ce în ce mai apropiate de zonele industriale, precum si prezenta persona-lului de deservire a instalatiilor într-o zona de potential pericol duce la o consti-entizare din ce în ce mai pregnanta a faptului ca aceste activitati implica riscuriatât pentru populatie cât si pentru personalului implicat.

2.1. Definitii

Termenii de hazard si risc, precum si termenii care deriva din acestea au multeîntelesuri. În domeniul sigurantei materialelor periculoase, termenii utilizati suntdefiniti în modul urmator:

Hazard este o caracteristica inerenta a unui material, situatii sau activitati care arepotentialul de a afecta oamenii, proprietatile sau mediul.

Riscul este combinatia dintre posibilitatea de aparitie si consecintele unui hazard.Ea masoara periculozitatea si pierderile asociate unei activitati.

Posibilitatea poate fi exprimata prin probabilitate sau prin frecventa. Probabilita-tea este o masura posibilitatii de aparitie a unui eveniment exprimata ca ofractie din numarul total de evenimente (de ex.: 1/1.000.000 sau 1 ·10−6).Frecventa exprima posibilitatea de aparitie a unui eveniment într-o anu-mita perioada de timp (evenimente/an, incidente/an, decese/an).

Consecinta reprezinta efectul direct al unui eveniment. Un eveniment poate ducela modificarea: nivelului de sanatate (deces, ranire, expunere), unei pro-prietati, calitatii mediului, s.a.m.d.

4 Capitolul 2. Riscul asociat activitatilor industriale

Analiza de hazard consta în identificarea proprietatii unei substante, a unui ele-ment al sistemului sau a unui eveniment care poate fi periculos sau poateduce la pierderi. Acest termen mai poate include si evaluarea consecintelorunui eveniment sau incident.

Analiza de risc reprezinta studiul riscului pentru al putea întelege si cuantificaastfel încât acesta sa poata fi administrat.

Evaluarea riscului consta în determinarea contextului în care apare acesta si aacceptabilitatii sale, în general, prin comparare cu riscuri similare.

Evaluarea cantitativa a riscului include estimari numerice ale frecventei sau pro-babilitatii precum si ale consecintelor incidentelor.

Managementul de risc consta în aplicarea sistematica a politicilor, practicilor siresurselor pentru evaluarea si controlul riscului ce afecteaza sanatatea, si-guranta si mediul. Analizele de hazard, de risc si de costuri sunt elemen-tele utilizate pentru sustinerea optiunii de reducere a riscurilor, esalonareaobiectivelor si a resurselor. Rolul regulamentelor de securitate este acelade a identifica acele activitati care implica un risc semnificativ si de a sta-bili un nivel acceptabil al riscului. Obtinerea unui risc nul poate fi foartecostisitor iar în multe situatii nu poate fi atins.

Nivel acceptabil al riscului este stabilit prin consideratii legate de risc, costuri/be-neficii si acceptarea populatiei. Analize de risc relative (comparate) suntdes utilizate atunci când o analiza cantitativa a riscului nu ar fi practicasau justificata. Implicarea populatiei este importanta în procesul de ana-liza a riscului deoarece asigura exprimarea tuturor punctelor de vedere alemajoritatii populatiei supuse riscului, dar si îmbunatateste întelegerea pu-blicului privitor la riscurile existente în manipularea substantelor pericu-loase.

2.2. Elemente de management bazat pe hazard/risc

Elementele principale care contribuie la un management bazat pe hazard/riscîn utilizarea substantelor periculoase sunt:

• regulamente si standarde;

• permise speciale de utilizarea a substantelor periculoase;

• planuri de pregatire si de urgenta;

• baze de date si informatii;

• activitati de conformare;

• informarea mediului industrial si a populatiei.

2.3. Metodologia de evaluare a riscului 5

2.3. Metodologia de evaluare a riscului

Riscul este determinat de doi factori:

• efectele unui eveniment nedorit, si

• probabilitatea ca acest eveniment sa aiba loc.

Dupa identificarea posibilelor evenimente nedorite, ambii factori trebuie eva-luati.

În analiza de risc masura efectelor poate fi:

• decesul/ranirea oamenilor

• deteriorarea/avarierea proprietatilor.

Etapele pe care trebuie sa le parcurgem în Evaluarea Cantitativa a Riscului(QRA - Quantitative Risk Assessment) incidentelor cu materiale periculoase carepot avea consecinte asupra oamenilor, proprietatilor si mediului din apropiere,sunt prezentate în diagrama din figura 2.1.

Identificareaevenimentelor

nedorite

Calculareaefectelor

Calculareaconsecintelor

Probabilitateaevenimentelor

nedorite

Probabilitateaefectelor

Probabilitateaconsecintelor

Calculareaprobabilitatii

totale

Evaluarea riscului

Cuantificarea riscului

Propuneri pentru reducerea riscului

Figura 2.1. Etapele Evaluarii Cantitative a Riscului.

Înaintea unei evaluari cantitative a riscului (ECR) este necesara o descriere de-tailata precum si identificarea sistemului supus evaluarii.

Determinarea riscului implica cuantificarea urmatoarelor aspecte:


• consecintele care urmeaza emisiei unui material periculos exprimate prin:debitele de scurgere, debitele de evaporare, dispersia, radiatia termica sisuprapresiunea generata de explozie.Rezolvare: Exista modele matematice si programe software elaborate pen-tru calcularea consecintelor pentru diverse scenarii, cum ar fi: ARCHIE,ALOHA, SLABView, EFFECTS, . . .

• efectele (deces, afectarea structurilor) datorate expunerii oamenilor sau aconstructiilor la consecintele fizice posibile: radiatia incendiilor, unda desoc a exploziilor, inhalarea de substante toxice.Rezolvare: Modelele de analiza ale efectelor sunt elaborate pe baza unorstudii stiintifice precum si prin analiza unor evenimente reale. Analizaefectelor este realizata prin utilizare unor programe specifice cum ar fi:RISKCURVES, DAMAGE.

Probabilitatea producerii evenimentelor: frecventa de producere a unor inci-dente, situatia meteo, probabilitatea de aprindere a unor substante, probabilita-tea expuneri la substante toxice, ect., sunt, de asemenea, descrise prin expresiimatematice rezultate din observatii si prelucrari ale unor evenimente de acest fel.

2.4. Aplicatii ale analizei cantitative a riscului

Rezultatele analizei cantitative a riscului sunt utilizate în domenii variate, cumar fi:

• autorizatii de mediu;• planurile de utilizare a terenurilor: identificarea zonelor unde extinderea

suprafetelor rezidentiale ori industriale este posibila sau nu;• elaborarea planurilor de urgenta prin identificarea evenimentelor si a con-

secintelor acestora;• prioritizarea posibilitatilor de reducere a riscului.

2.5. Tipuri de risc

Riscul, conform unor definitii utilizate în publicatiile de specialitate, este omasura a nesigurantei si este determinat de dimensiunea unui anumit efect/con-secinta a unui eveniment / incident. Una din cele mai simple modalitati de calcula riscului este:

R = f · c (2.1)

unde: R - riscul asociat unui eveniment/incident;f - frecventa de aparitie a evenimentului/incidentului;c - efectele evenimentului/incidentului.

2.5. Tipuri de risc 7

Riscul poate fi de mai tipuri:

• Riscul individual (Individual Risk - IR) este un risc standardizat si specificunei anumite locatii si este calculat pentru un individ ipotetic care locu-ieste într-o anumita zona 24 ore/zi si nu foloseste mijloace de protectie denici un fel. Acest risc este des utilizat pentru a compara diferite locatii.

• Riscul social (Societal Risk - SR) indica numarul de indivizi ce pot fi impli-cati simultant într-un accident. Acest risc ofera indicatii asupra risculuiunei activitati industriale într-un anumit mediu populat, deoarece risculsocial este dependent atât de marimea activitatii cât si de distributia po-pulatiei în zona respectiva.

• Riscul de ranire (Injury Risk). Spre deosebite de riscurile prezentate ante-rior, care se refera la riscul de deces, acest risc se refera la riscul de ranire.

• Riscul individual al personalului (Personal Individual Risk - PIR) reprezintaun risc individual particularizat personalului din incinta si tine cont de lo-catia personalului în diverse puncte si de fractia de timp petrecuta în acelepuncte.

• Riscul social de incinta (Onsite Societal Risk - OSR) reprezinta o varianta ariscului social dezvoltat pentru personalul din incinta.

2.5.1. Riscul Individual - RI

Conform definitiei riscului individual, ea se refera la probabilitatea de deces aunei persoane care se gaseste neprotejat în acelasi loc timp de 24 ore/zi. Conformacestei definitii observam ca valoarea acestui risc este dependenta de locatie.

Riscul individual se reprezinta în doua moduri:

• prin curbe de contur - o reprezentare în plan a riscului individual princurbe ce leaga punctele care prezinta aceasi valoare a probabilitatii de de-ces în zona adiacenta locatiei în care are loc incidentul (figura 2.2);

• curba de risc individual - o reprezentare a riscului individual în coordona-tele: probabilitatea anuala de deces functie de distanta fata de punctul încare are loc incidentul (figura 2.3).

2.5.2. Riscul Social - RS

În timp ce riscul individual se refera la un singur individ, riscul social arata câtiindivizi pot fi implicati simultan într-un accident. Datorita acestui fapt, calculareariscului social implica cunoasterea informatiilor despre distributia populatiei învecinatatea locatiei.

Reprezentarea riscului social are loc sub forma grafica denumita curba FN,care reprezinta frecventa anuala cumulata a accidentelor soldate cu ND ori mai


Figura 2.2. Reprezentarea RI - curbe de contur.

100

101

102

103

104

10−10

10−8

10−6

10−4

10−2

100

distanta fata de eveniment, [m]

FD

,fre

cven

tad

ed

eces

,[an

−1

]

Figura 2.3. Reprezentarea RI - curba de risc individual.

2.6. Criterii de evaluare a riscului 9

multe decese functie de numarul de decese ND .În figura 2.4 este reprezentata riscul social pentru o locatie. Se observa linia

întrerupta prin care se identifica limita riscului acceptabil.

100

101

102

103

104

10−10

10−8

10−6

10−4

10−2

100

ND , numar fatalitati

FE

V,f

recv

enta

even

imen

t,[a

n−

1]

Figura 2.4. Reprezentarea RS - curba FN.

2.6. Criterii de evaluare a riscului

În foarte multe tari exista limite maxime acceptabile pentru riscul social. Ris-cul individual (definit ca probabilitatea ca un individ aflat la o anumita distantafata de o activitate sa moara din cauza unor posibile evenimente/incidente dato-rate activitatii) în zonele populate, datorate activitatilor industriale, nu trebuie sadepaseasca 1 ·10−6/an, în momentul de fata valoarea maxima acceptata fiind de1 ·10−5/an.

Comparativ, riscul de deces datorat altor cauze este urmatorul [11]:

• radiatie naturala - 1/50.000

• toxinfectie alimentara - 1/125.000

• înec - 1/333.000

• dezastre naturale - 1/500.000


2.7. Calcularea riscului

Etapele care trebuie parcurse în calcularea riscului sunt urmatoarele:

• definirea unei grile de calcul;

• determinarea distributiei populatiei;

• calcularea riscului individual si social;

• prezentarea rezultatelor.

2.7.1. Definirea grilei

Definirea unui grile amplasata peste zona de interes reprezinta primul pas înalgoritmul de calcul al riscului. Centrul unei celule din grila identifica un punctal grilei de calcul. Privitor la dimensiune grilei de calcul se recomanda valoareade 25×25 m pentru efecte care se manifesta pe o distanta nu mai mare de 300 msi de 100×100 m pentru zone afectate aflate la o distanta mai mare de 300 m fatapunctul initial.

Pot exista situatii în care se prefera utilizarea unei grile de dimensiune varia-bila, mai deasa în apropierea punctului initial si mai larga la distante mari, opti-mizând pe aceasta cale efortul de calcul necesar pentru pastrarea unui precizii decalcul adecvate.

2.7.2. Determinarea distributiei populatiei

Numarul de indivizi care se gasesc în fiecare careu al grilei trebuie considerat.Valoarea astfel determinata se atribuie celulei respective.

În calcularea riscului social se presupune ca cel putin o parte din populatieeste protejata prin utilizarea de îmbracaminte protectoare si prin faptul ca se ga-seste în interior, astfel încât se utilizeaza parametri fP,in si fP,ex pentru a determinafractia de populatie ce se gaseste în interior, respectiv în exterior.

Acesti parametri au valori diferite pentru perioadele de zi si de noapte, în tabe-lul 2.1 sunt prezentate valorile acceptate pentru zonele rezidentiale si industriale.Valori diferite pot fi considerate pentru zonele de recreatie, în functie de tipul ac-tivitatilor desfasurate în zonele respective.

O astfel de sarcina se îndeplineste usor prin utilizarea datelor din programeleGIS. Un exemplu privitor la modul în care aceste informatii pot fi obtinute de laun sistem GIS este prezentat în figura 2.5. În aceasta figura, densitatea populatieiîn diverse zone este codificata prin culori.

În lipsa unor date veridice privitor la distributia populatiei în jurul unei anu-mite locatii se pot obtine informatii corecte doar prin intermediul unui studiuefectuat la fata locului.

2.7. Calcularea riscului 11

Tabelul 2.1. Fractia populatiei prezentaîn interior, fP,in si în exterior, fP,ex

pentru diferite perioade ale zilei.

Perioada zilei fP,in fP,ex

ziua (8:00 - 18:30) 0,93 0,07noaptea (18:30 - 8:00) 0,99 0,01

Figura 2.5. Distributia populatiei obtinuta prin sistemele GIS.

2.7.3. Calcularea riscului individual

Riscul individual se calculeaza pentru fiecare punct al grilei separat.

Frecventa de deces este calculata pentru un punct al grilei pentru toate eve-nimentele/incidentele considerate, pentru toate clasele meteo si pentru fiecaredirectie a vântului separat. Riscul individual se calculeaza însumând toate contri-butiile determinate în acest mod. Algoritmul de lucru este urmatorul:

1. Se selecteaza un eveniment (pierdere de continut, explozie, incendiu), EVi

pentru i = 1, . . . ,nev , unde nev reprezinta numarul de evenimente conside-rate, care are probabilitatea PEV ,i .

2. Se selecteaza o clasa meteo, M j pentru j = 1, . . . ,nm , unde nm reprezinta


numarul total de clase meteo considerate, care are probabilitatea PM , j si odirectie a vântului, Vk pentru k = 1, . . . ,nv , unde nv reprezinta numarul dedirectii considerate, care are probabilitatea PV ,k .

3. Se calculeaza efectele fizice ale evenimentului/incidentului EVi : concen-tratia substantei toxice, nivelul radiatiei termice, suprapresiunea maximaîn functie de M j si Vk . Înaltimea de referinta pentru calcul este de 1 m.

4. Se calculeaza probabilitatea de deces, PD .

5. Se calculeaza contributia evenimentului EVi a clasei meteo M j cu directiavântului Vk la riscul individual în punctul de grila cu relatia:

∆RIEV ,M ,V = PEV ,i ·PM , j ·PV ,k ·PD (2.2)

6. Se repeta etapele de calcul: 2-5 pentru toate clasele meteo si toate directiilevântului considerate; 1-5 pentru toate evenimentele considerate.Riscul individual total în punctul de grila este:

RI =∑

nev

∑

nm

∑

nv

∆RIEV ,M ,V (2.3)

Tot acest algoritm este reluat pentru fiecare punct din grila, rezultatul finalputând fi reprezentat în una din cele doua modalitati amintite anterior:

• curbe de contur, când se reprezinta riscul individual RIi , j din punctul (xi ,y j ) în functie de x, y ;

• curba de risc individual, când se reprezinta riscul individual RIi din punc-tul di aflat pe directie principala de propagare a efectelor în functie de d

care reprezinta distanta fata de punctul de origine al evenimentelor.

2.7.4. Calcularea riscului social

Riscul social necesita calcularea, pentru fiecare punct din grila (i , j ), a numa-rului de decese pentru o combinatie de EVi , M j si Vk . Apoi, prin însumare, secalculeaza numarul total de decese pentru combinatia considerata (eveniment +situatia meteo + directia vântului) împreuna cu frecventa de aparitie a combina-tiei de situatii respective.

Algoritmul de lucru este urmator:

1. Selectam:

• evenimentul EVi având probabilitatea PEV ,i ;

• clasa meteo M j având probabilitatea PM , j ;

• directia vântului Vk având probabilitatea PV ,k .

2. Selectam numarul de indivizi NP,c care se gasesc în celula c.

2.7. Calcularea riscului 13

3. Se calculeaza, efectele fizice ale evenimentului/incidentului EVi : concen-tratia substantei toxice, nivelul radiatiei termice, suprapresiunea maximaîn functie de M j si Vk . Înaltimea de referinta pentru calcul este de 1 m.

4. Se calculeaza fractia de deces, FD în celula

5. Se calculeaza numarul asteptat de decese, ∆ND,EV ,M ,V cu relatia:

∆ND,EV ,M ,V = FD ·NP,c (2.4)

6. Se repeta etapele 2-5 pentru toate celule din grila si se calculeaza numa-rul total de decese asteptate pentru combinatia data de evenimentul EV j ,clasa meteo M j si directia vântului Vk cu relatia:

ND,EV ,M ,V =∑

c

∆ND,EV ,M ,V (2.5)

7. Se calculeaza frecventa FEV ,M ,V combinatiei dintre evenimentul EVi , clasameteo M j si directia vântului Vk cu relatia:

FEV ,M ,V = PEV ,i ·PM , j ·PV ,k (2.6)

8. Se reiau etapele 1-7 considerând toate combinatiile posibile de evenimen-te, clase meteo, directii ale vântului obtinând pentru fiecare, perechi devalori numar decese, ND - frecventa situatie, F .

Reprezentarea riscului social are loc sub forma curbei FN în coordonatele:frecventa cumulativa a accidentelor cu un numar de decese egal sau mai marede ND si numarul de decese asteptate ND în urma tuturor scenariilor considerateîn studiu, prezentarea grafica fiind bilogaritmica, asa cum se poate observa si înfigura 2.6.

100

101

102

103

104

10−10

10−8

10−6

10−4

10−2

100


FE

V,f

recv

enta

even

imen

t,[a

n−

1]

a. Risc social acceptabil

100

101

102

103

104

10−10

10−8

10−6

10−4

10−2

100


FE

V,f

recv

enta

even

imen

t,[a

n−

1]

b. Risc social inacceptabil

Figura 2.6. Riscul social - RS.


În cazul în care curba riscului social se afla sub limita admisibila, asa cum seobserva în figura 2.6.a, riscul social este acceptabil.

Daca curba FN depaseste limita acceptabila a riscului social, asa cum apare înfigura 2.6.b, trebuie luate masuri pentru reducerea acestuia.

CAPITOLUL 3

Modele matematice pentrucalculul efectelor fizice

Orice proces, indiferent de natura sa, prezinta un potential de risc. Pentru aputea gestiona acest risc în mod eficient, este nevoie de estimarea acestuia.

Mediul industrial, în special cel din domeniul chimic si petrochimic, prezintaun nivel crescut de riscuri, în principal datorita substantelor chimice implicate înprocese precum si conditiilor extreme de functionare.

Substantele chimice prezinta un hazard pentru om si mediu atât prin propri-etatile lor intrinseci cum sunt toxicitatea si inflamabilitatea dar si datorita condi-tiilor de stocare/manipulare cum ar fi temperaturile si presiunile extreme.

Evaluarea cantitativa a riscului, asa cum este prezentat si în cadrul capitolului2, implica, într-o prima faza, evaluarea efectelor fizice ale accidentelor urmata deevaluarea consecintelor acestora asupra omului si infrastructurii.

Accidentele au loc, în general, ca urmare a unui incident ce duce la elibera-rea în mediu a substantelor existente în instalatiile industriale si care devin astfelsursa de poluare. În figura 3.1 este prezentata intr-o forma mai extinsa, modali-tatea prin care, pornind de la un incident ce duce la eliberarea în mediu a uneisubstante periculoase are loc evaluarea efectelor fizice, si, ulterior, evaluarea con-secintelor sale.

Astfel de incidente pot fi:

• ruperea unei conducte

• scurgeri prin orificii formate în tevi, vase de stocare ori reactoare

• deversari din reactoare ca urmare a escaladarii proceselor

• evaporarea substantelor volatile

• dispersia substantelor volatile în aer.

16 Capitolul 3. Modele matematice pentru calculul efectelor fizice

Selectare incident ce determina eliberarea de material toxic

− spargere conducta− orificiu în peretele unui vas ori a unei conducte− escaladarea unei reactii

− altele

Selectare model sursa pentru descrierea efectelor directe

− cantitatea de substanta eliberata− timpul total de eliberare material toxic− debitul de material scurs

− faza de agregare a materialului scurs

Selectare model dispersie (daca este cazul)

Modele: − vapori normali− vapori grei− altele

Rezultate: − concentratiile pedirectia vântului

− zona afectata

− durata

Inflamabilsau toxic ?

Inflamabil Toxic

Selectare model incendiusau explozie

− ardere în flacara

− bazin deschis− în jet− nor de vapori− BLEVE

− echivalent TNT

− altele

Rezultate:− fluxul de radiatie termica− suprapresiunea

Selectare model consecinta

− functie probit

− altele

Rezultate:− probabilitatea de deces− fractia de deces

− afectarea infrastructurii

Calcularea riscului

Figura 3.1. Diagrama logica în modelarea efectelor si consecintelor.

17

Frecventa incidentelor tehnice ce pot duce la scurgeri de substante pericu-loase este prezentata în tabelul 3.1, valorile prezentate fiind utile în evaluarea ris-cului social.

Tabelul 3.1. Frecventa evenimentelor (valori informative [11, 12]).

Componenta Tip eveniment Frecventa,instalatie [an−1]

Vas sub presiune pierderea totala a întregului continut 5·10−6 ÷ 5·10−7

eliberare continua, t = 10 min 5·10−6 ÷ 5·10−7

eliberare continua, φ = 10 mm 1·10−4 ÷ 1·10−5

Reactor pierderea totala a întregului continut 5·10−6

eliberare continua, t = 10 min 5·10−6

eliberare continua, φ = 10 mm 1·10−4

Conducta ruptura totala 1·10−6 ÷ 1·10−7/mscurgere 5·10−6 ÷ 5·10−7/m

Pompa defectiune majora 1·10−4 ÷ 1·10−5

scurgere 5·10−4 ÷ 5·10−5

Schimbator de spargerea unei tevi 1·10−3

caldura spargerea a 10 tevi 1·10−5 ÷ 1·10−6

pierderea întregului continut 5·10−5

Rezultatele modelarii efectelor fizice sunt date de:

• pentru substante toxice: concentratia acestora în mediul de dispersie func-tie de timp si de locatie

• pentru substantele inflamabile în urma aprinderii acestora: fluxurile de ra-diatie termica în timp si spatiu

• pentru explozii: suprapresiune generata.

Modele matematice utilizate în evaluarea efectelor fizice ale accidentelor teh-nologice sunt prezentate în diverse lucrari [9, 10, 14, 17, 18]. Aceste modele suntimplementate în aplicatii software, publice [19, 20] ori comerciale [21, 22], ce suntutilizate pentru evaluarea consecintelor accidentelor tehnologice ori în analizacantitativa a riscului.

În cadrul acestui capitol sunt trecute în revista principalele tipuri de modeleutilizate pentru: modelarea sursei, incendii si explozii, dar fara însa a insista asu-pra relatiilor matematice ce compun aceste modele matematice.


3.1. Modelarea sursei

Modelarea matematica a sursei de poluare permite simularea scenariilor deemisie a poluantilor, a substantelor toxice si/sau inflamabile.

Modelarea sursei implica modelarea urmatoarelor tipuri de incidente:

• scurgeri de substante toxice

• evaporare

• dispersie

3.1.1. Scurgeri de continut

Scurgerile de continut din vase si conducte pot aparea ca urmare a: cedariide material ori a cordoanelor de sudura; prin robinete si ventile ramase deschise;prin ventilele de siguranta ale aparatelor sub presiune ori ca urmare a altor inci-dente prin efectul în „cascada”. Astfel de scurgeri pot fi sub forma gazoasa, lichidaori bifazica (gaz-lichid) ca urmare a evaporarii cu detenta a lichidelor volatile, câ-teva din situatiile posibile fiind prezentate în figura 3.2.

Ecuatia fundamentala pentru calculul debitului de scurgere este ecuatia deconservare a impulsului. Forma ei generala este data de expresia:

P2∫

P1

dP

ρ+ g (z2 − z1)+

1

2

(

w22 −w2

1

)

+∑

λ f +W

Q= 0 (3.1)

unde: P este presiunea; ρ este densitatea; g este acceleratia gravitationala; w esteviteza; λ este coeficientul de frecare; z reprezinta înaltimea; W este lucrul me-canic iar Q este debitul masic. Indicii 1 si 2 se refera la punctul initial respectivfinal al transportului de masa. Termenul

∑

λ f din ecuatia 3.1 reprezinta pierde-rea de energie datorata frecarii precum si pierderile datorate rezistentelor localeaflate pe traseu: coturi, curbe, vane, ventile, largire/îngustare, intrare/iesire dinconducta, s.a.m.d.

Aceasta ecuatie poate fi utilizata pentru a modela curgerea prin orificii si con-ducte atât pentru fluide incompresibile (lichide) cât si compresibile (gaze si va-pori). Pentru modelarea scurgerii obiectivul principal este determinarea debitelorde scurgere.

3.1.1.1. Scurgere de lichid

Astfel de scurgeri au loc prin orificii în vase de stocare atmosferica ori con-ducte aflate sub nivelul de lichid sau prin orificii în vase ori conducte continândlichide sub presiune aflate sub punctul lor normal de fierbere.

3.1. Modelarea sursei 19

jet devaporivânt

V

LP

A. Orificiu mic în zona de vapori

V

LP

jet delichid

D. Scurgere de lichid

jet delichid

V

LP

B. Orificiu intermediar înzona de vapori

V

LR

E. Scurgere lichid racitîntr-un bazin

V

LP

nor de vaporiformat instantaneu

C. Avarie catastrofica a vasului

V - vapori

LP - gas lichefiat sub presiune

LR - lichid racit sub presiune

Figura 3.2. Câteva din mecanismele posibile de eliberarede substante periculoase în mediu.

Deoarece pentru lichide densitatea ramâne practic constanta, ecuatia 3.1 sesimplifica la forma:

P2 −P1

ρ+ g (z2 − z1)+

1

2

(

w22 −w2

1

)

+∑

λ f +W

Q= 0 (3.2)

Daca curgerea se considera a fi fara frecare si fara a produce lucru mecanicrezulta ecuatia lui Bernoulli:

P2 −P1

ρ+ g (z2 − z1)+

1

2

(

w22 −w2

1

)

= 0 (3.3)

Scurgerea unui lichid în conditii izoterme printr-un orificiu din peretele unuirecipient, daca se poate considera ca viteza lichidului în vas este neglijabila, estedescrisa de ecuatia lui Torricelli:

Q = ACD

√

2ρg (P1 −P2) (3.4)

unde: A este sectiunea orificiului iar CD este coeficientul de descarcare a caruivaloare se determina astfel:


• pentru orificii cu margini ascutite daca Re > 30.000 coeficientul de descar-care este CD = 0,61

• pentru orificii cu margini rotunjite se alege CD≈ 1

• daca scurgerea are loc printr-un stut având raportul lungime : diametrumai mic de 3, coeficientul de descarcare este CD = 0,81.

Debitul instantaneu de lichid scurs dintr-un recipient având nivelul de lichidsituat la valoarea hL deasupra orificiului se poate calcula cu relatia:

Q = ρw A = ρACD

√

2g

(

P

ρ+hL

)

(3.5)

unde: P este presiunea din recipient.

3.1.1.2. Scurgere de gaz

Aceste scurgeri apar prin: orificii în echipamente (conducte, vase) continândgaze sub presiune; ventile de siguranta la vase de stocare continând substante subpresiune; evaporare prin fierbere din bazine continând lichide sau prin generareade gaze ca urmare a unui incediu.

În cazul gazelor, presiunea acestora scade aparând fenomenul de expansiunece necesita evaluarea termenului integral din ecuatia generala 3.1 prin utilizareaunei ecuatii de stare si prin specificarea procesului termodinamic ce are loc.

În cazul scurgerii unui gaz printr-un orificiu printr-un proces izentropic, de-bitul este dat de relatia:

Q = ACD P1

√

√

√

√

2g M

RT1

k

k −1

[

(

P2

P1

) 2k

−(

P2

P1

) k−1k

]

(3.6)

unde: M este masa moleculara a gazului; P1 este presiunea din recipient iar P2

presiunea exterioara; R este constanta universala a gazelor iar k este coeficientulizentropic al gazului, k = Cp /Cv .

3.1.1.3. Scurgere bifazica

Acest tip de scurgere apare prin: orificii în vase ori conducte sub presiune con-tinând un lichid la o temperatura mai mare decât temperatura normala de fier-bere ori prin ventile de siguranta amplasate pe reactoare în care se poate formaspuma ori în care apare escaladarea reactiilor chimice.

Modelele matematice utilizate în acest caz sunt mai complexe si trebuie satina cont inclusiv de efectul reactiilor chimice [9].


3.1.2. Evaporare din bazine de lichid

Atunci când un lichid se scurge dintr-un echipament de proces, pot avea locmai multe fenomene, asa cum se poate observa si în figura 3.3.

Cazul A T f < Tm

extindere bazinbazin defierbere

aerosoli

vapori

Cazul B T f > Tm

extindere bazinbazin de

evaporare

vapori

Figura 3.3. Situatii posibile de scurgere − evaporare functie detemperatura normala de fierbere a lichidului scurs.

Daca lichidul se gaseste sub presiune la o temperatura mai mare decât tem-peratura sa normala de fierbere (Cazul A), acesta se va evapora partial cu detentaantrenând si o cantitate apreciabila de lichid sub forma de picaturi. O parte dinaceste picaturi cad la sol alimentând bazinul de lichid format din care, prin fier-bere, se formeaza vapori. Exemple de acest fel sunt reprezentate de scurgerile declor sau de amoniac lichid din rezervoarele de stocare presurizate aflate la tempe-ratura ambianta.

Daca lichidul este volatil (prezinta o presiune de vapori ridicata), atunci va-porii se vor forma prin evaporare la suprafata bazinului format în urma scurge-rii (Cazul B). Debitul total de vapori format astfel va fi dependent de volatilitatealichidului si de suprafata bazinului de evaporare. Exemple de astfel de lichide:toluen, benzen sau alcool.

Calcularea fractiei de masa a lichidului care se evapora prin detenta, fv , esteposibila prin relatia [9]:

fv = Cp

T −T f

lv(3.7)

unde: Cp este capacitatea calorica a lichidului; T este temperatura de stocare; T f

este temperatura de fierbere în conditii normale iar lv reprezinta caldura latentade evaporare a lichidului la temperatura de fierbere.

Antrenarea de catre vaporii astfel formati de picaturi de lichid ducând la for-marea de aerosoli este dependenta de mai multi factori cum ar fi:

• gradul de supraîncâlzire al lichidului

• viteza de evacuare a lichidului din vasul de stocare


• caracteristicile superficiale ale lichidului

• conditiile de mediu din momentul scurgerii

asfel încât nu exista a expresie matematica larg acceptata de specialisti pentru aevalua cantitatea de lichid antrenata în procesul de evaporare cu detenta. Totusi,pe baza experimentala, se considera ca fractia masica din lichidul scurs ce for-meaza picaturile antrenate de vapori este de 1 ÷ 2 mai mare decât fv .

Lichidul odata ajuns pe sol duce la formarea unui bazin. Dimensiunile acestuibazin sunt usor de determinat atunci când exista un sistem de retentie a scurge-rilor în jurul echipamentelor de proces. În cazul în care scurgerea are loc directpe sol ori pe apa unde astfel de sisteme de retinere nu exista, evaluarea suprafeteiacoperite cu lichid se bazeaza mai mult pe ecuatii empirice.

Variatia debitului de vapori formati deasupra unui bazin de lichid volatil sepoate calcula pe baza bilantului de energie dat de ecuatia:

MbCpdT

dt= H − lvQvap (3.8)

unde: Mb reprezinta masa de lichid din bazin; Cp este capacitatea termica a li-chidului; T este temperatura lichidului din bazin; t este timpul; H este fluxul deenergie absorbit de lichidul din bazin; lv este caldura latenta de vaporizare al li-chidului iar Qvap este debitul de vapori formati.

Ecuatia 3.8 contine termeni ce pot fi cu greu determinati cum ar fi variatiatemperaturii în timp (dT /dt ) ori fluxul de energie primit de lichidul din bazin(H), astfel încât, pentru cazuri particulare, pot fi aduse simplificari substantiale.De exemplu, în cazul în care difuzia este procesul limitativ, pentru un lichid cutemperatura T aflat într-un bazin de suprafata A, debitul de vapori formati poatefi determinat cu relatia:

Qvap =Mkm APsat

RT(3.9)

unde: M este masa moleculara a lichidului din bazin; km reprezinta coeficien-tul de transfer de masa; Psat reprezinta presiunea vaporilor saturati de deasupralichidului iar R este constanta universala a gazelor.

Determinarea coeficientului de transport de masa poate fi dificila, astfel încâtîn literatura de specialitate sunt prezentate mai mult relatii empirice pentru de-terminarea acestuia. O astfel de corelatie bazata exclusiv pe date experimentale,valabila pentru substante pure în conditii de stabilitate atmosferica neutra estedata de expresia:

km = 0,00482 Sc−0,67u0,78d−0,11b

(3.10)


unde: u este viteza vântului; db reprezinta diametrul bazinului iar Sc este numa-rului lui Schmidt dat de expresia:

Sc =ν

Dm M(3.11)

în care: ν este vâscozitatea cinematica a lichidului iar Dm este difuzivitatea samolara.

Determinarea suprafetei bazinului format în urma scurgerii ridica problemedeosebite datorate influentei unor parametri cum ar fi:

• porozitatea solului

• transferul de energie sol − lichid

• caracteristicile superficiale ale lichidului

• terenul (forma 3D) din zona de scurgere

• simultaneitatea proceselor de scurgere − evaporare − crestere bazin.

Exista în literatura de specialitate mai multe modele ce încearca se determinediametrul bazinului format dar rezultatele obtinute, pentru situatii similare, pre-zinta variatii foarte mari. Din acest motiv în analiza cantitativa a riscului se consi-dera o adâncime constanta a bazinului format pe întreaga sa suprafata, în generalde 1 cm.

3.1.3. Dispersia norilor de vapori

Vapori ajunsi în atmosfera, sunt dispersati functie de conditiile atmosfericeexistente. Modelarea consecintelor în acest caz furnizeaza o estimare a zonei afec-tate precum si concentratiile medii preconizate ale vaporilor [23–25].

Cele mai simple modele necesita estimarea debitului de vapori degajati (ori acantitatii totale) si tipul acestora; a conditiilor atmosferice (viteza vânt, nebulozi-tate, momentul zilei, s.a.m.d.); profilul terenului din zona; temperatura si presiu-nea fluxului de vapori precum si diametrul zonei de emisie.

Modelele mai complexe pot necesita informatii suplimentare cum ar fi: datedespre geometria 3D a terenului din zona; despre mecanismul de emisie; reactiichimice cu mediul (aer, apa, vegetatie); . . .

În functie de comportamentul vaporilor, se pot observa emisii de:

• vapori normali (densitatea medie comparabila cu densitatea aerului)

• vapori densi (densitatea medie mai mare decât densitatea aerului)

• vapori usori (densitatea medie mai mica decât cea a aerului)

iar în functie de durata emisiei avem emisie de vapori: instantanee (sub forma denor - puff ); continua (sub forma de pana - plume) si continua cu debit variabil întimp.


Dispersia gazelor este influentata de un numar mare de parametri: stabilita-tea atmosferica; viteza vântului; efectul terenului din zona; înaltimea la care areloc emisia; geometria emisie (sursa punctuala, tip dreapta ori tip suprafata); mo-mentul materialului emis si densitatea sa.

Caracterizarea stabilitatii atmosferice este prezentata în sectiunea 3.3.Difuzia atmosferica poate fi privita ca un proces de amestecare aleatoare da-

torata turbulentei atmosferice. Concentratiile gazelor în orice punct de la sursape directia vântului pot fi aproximate printr-un profil Gaussian atât în plan ori-zontal cât si vertical. Modele bazate pe acest principiu au fost elaborate încâ dinanii ’50 si sunt aplicabile daca nu apar fenomene de adsorbtie la suprafata soluluiori reactie chimica care sa implice substantele de dispersie.

Aceste modele, denumite modele Gaussiene, pot fi folosite atât în cazul emi-siei de vapori usori, normali ori grei desi erorile de calcul sunt mai mari cu câtgazul este mai greu.

Concentratiile prezise astfel sunt concentratii mediate temporal astfel încâtconcentratiile reale instantanee pot fi diferite. Predictiile obtinute prin utilizareamodelului Gaussian sunt satisfacatoare pentru distante de propagare mai mici de10 Km fata de sursa.

3.1.3.1. Emisie instantanee

Aplicarea modelului Gaussian în cazul unei emisii cvasi-instantanee de gazeori vapori permite calcularea concentratie C a acestora în momentul de timp t

fata de momentul emisiei în punctul de coordonate (x, y , z) fata de sursa pe di-rectia vântului prin relatia:

C (x, y, z, t ) =G

3p

2πσxσyσz

exp

[

−1

2

(

x −ut

σx

)2]

·exp

[

−1

2

(

y

σy

)2]

·

·{

exp

[

−1

2

(

z −H

σz

)2]

+exp

[

−1

2

(

z +H

σz

)2]}

(3.12)

unde: G este cantitatea totala emisa; σx , σy si σz sunt coeficientii de dispersie pedirectiile x, y si z; u este viteza vântului iar H este înaltimea punctului de emisiefata de nivelul solului.

Coordonata x se considera pe directia vântului; y pe directia transversala iar z

pe verticala, iar înâltimea H corespunde originii sistemului de coordonate (x, y ,z) = (0, 0, 0).

3.1.3.2. Emisie continua

Modelul Gaussian aplicat în acest caz trebuie sa tinâ cont de conditiile at-mosferice, viteza vântului, înaltimea punctului de emisie si de debitul de efluent.


Astfel, daca emisia este continua cu debitul masic de efluent Q iar viteza vântuluieste u modelul trebuie sa permita calcularea concentratiei efluentului în coordo-natele (x, y , z) situate pe directia vântului fata de sursa.

Relatia de calcul utilizata este [9]:

C (x, y, z) =Q

2πσyσz uexp

[

−1

2

(

y

σy

)2]

·

·{

exp

[

−1

2

(

z −H

σz

)2]

+exp

[

−1

2

(

z +H

σz

)2]}

(3.13)

unde: σx , σy si σz sunt coeficientii de dispersie pe directiile x, y si z iar H repre-zinta înaltimea sursei plus supraînaltarea jetului de efluent.

Daca eliberarea efluentului are loc la nivelul solului, aceasta supraînaltare sepoate considera nula.

În cazul în care eliberarea efluentului are loc sub forma unui jet vertical cuviteza initiala u0, supraînaltarea h este data de ecuatia lui Briggs [10]:

h = 6du0

u(3.14)

aceasta valoare fiind atinsa la distanta xs fata de sursa pe directia vântului calcu-lata cu expresia:

xs = 23,3du0

u(3.15)

unde: d este diametrul jetului de efluent la sursa iar u este viteza vântului.Coeficientii de dispersie σx , σy si σz din relatiile 3.12 si 3.13 sunt calculati

functie de stabilitatea atmosferica prin relatii determinate pe baza de date expe-rimentale [9].

3.1.3.3. Dispersia gazelor dense

Una din limitarile modelelor Gaussiene este data de inadecvanta predictiei încazul emisiilor de gaze dense. În acest caz se recomanda utilizarea de alte tipuride modele cum sunt modele de tip „box” ori cele bazate pe dinamica fluidelor(CFD - Computational Fluid Dynamics).

Metodele CFD necesita informatii detailate despre: viteza vântului; profilulterenului; structuri prezente în zona (cladiri, vegetatie, . . . ); temperaturi, toate în3D, astfel încât necesita resurse mari de calcul.

O varianta simplificata a CFD este metoda Britter-McQuaid ce furnizeaza ocorelatie simpla dar eficienta pe baza analizei dimensionale, reducând problemala un set de grupuri adimensionale [9, 10, 14]. Modelul se bazeaza pe date expe-rimentale culese pe teren plat dintr-o zona rurala având o sursa de emisie ampla-sata la nivelul solului astfel încât aplicarea sa este recomandata numai în cazulunor conditii similare.


3.2. Incendii si explozii

Incendiile si exploziile apar în principal datorita inflamabilitatii substantelor.Substantele inflamabile în contact cu aerul se pot aprinde si ard.

Arderea este definita ca un proces chimic de oxidare avansata însotita de odegajare mare de caldura. În functie de viteza de ardere vorbim de:

• combustie - viteza de ardere este de ordinul mm/min

• deflagratie - viteza de ardere este limitata de transportul de masa al com-pusilor si atinge valori subsonice

• detonatie - viteza de ardere este limitata doar de viteza reactiei chimice siatinge valori supersonice.

Alte notiuni utilizate în definirea fenomenului de aprindere si ardere sunt:

• Temperatura de aprindere este temperatura cea mai mica la care o sub-stanta poate forma cu aerul un amestec care poate fi aprins

• Temperatura de autoaprindere este cea mai mica temperatura la care osubstanta se aprinde în atmosfera normala fara a exista o sursa de aprin-dere locala cum ar fi o flacara sau o scânteie

• Limitele de aprindere minima si maxima (LFL - Lower Flammability Limit

si UFL - Upper Flammability Limit) definite ca fiind concentratiile minimesi maxime ale vaporilor în aer la are loc aprinderea amestecului

• Limitele de explozie minima si maxima (LDL - Lower Detonability Limit siUDL - Upper Detonability Limit) definite ca fiind concentratiile minime simaxime la care se produce explozia amestecului.

Ca si definitie, putem spune ca incendiul este o ardere scapata de sub controliar explozia este o eliberare brusca de energie ce produce o unda de soc. Acestedoua fenomene pot fi înlântuite prin legaturi de tip cauza − efect. Explozii potaparea si ca urmare a cresterii presiunii în echipamentele de proces, energia astfelacumulata ducând la distrugerea recipientelor respective cu formarea unei undede soc.

Modele de evaluare a consecintelor incendiilor si exploziilor permit calcula-rea fluxului radiant si a suprapresiunii resimtite de un receptor aflat la o anumitadistanta fata de sursa.

3.2.1. Explozia norilor de vapori

Atunci când o cantitate mare de lichid volatil inflamabil se scurge în mediu înurma evaporarii se formeaza un nor de vapori care se disperseaza în aer. Dacaacest nor se aprinde înainte de a se dilua sub LFL apare o explozie a norilor devapori.

Evaluarea consecintelor în acest caz are loc prin urmatoarele modele:

3.2. Incendii si explozii 27

• modelul cantitatii echivalente de TNT (trinitrotoluen)

• modelul multi-energetic TNO

• modelul Baker modificat

Modelul cantitatii echivalente de TNT calculeaza cantitatea de TNT care, înurma exploziei, genereaza acelasi efect ca si explozia norului de vapori inflama-bili. Astfel, cantitatea echivalenta de TNT, QTNT este data de formula de calcul:

QTNT = αe∆H

∆HTNTQ = αmQ (3.16)

unde: Q este cantitatea de vapori inflamabili; ∆HTNT este caldura de ardere aTNT (∆HTNT ≈ 4,19÷4,65 MJ/Kg); ∆H reprezinta caldura de ardere pentru gazulinflamabil; αe este randamentul energetic al exploziei (valoare uzuala: αe = 0,05)iar αm este randamentul masic al exploziei.

Alte marimi de interes ale undei de soc cum ar fi: suprapresiunea P ; timpul depropagare tp pâna la o distanta R si impulsul ip pot fi evaluate pe baza formuleigenerale [9, 10]:

log10 f =n∑

i =1

[

ci

(

a +b log10 Z)i

]

(3.17)

unde: f este marimea de interes (P , tp sau ip ); a, b si c sunt coeficienti de corelareiar Z este distanta scalata calculata cu expresia:

Z =R

3√

QTNT

(3.18)

Modelul multi-energetic TNO se bazeaza pe calcularea severitatii unei explo-zii în functie de existenta si tipul zonelor ce limiteaza detenta si care pot duce laamplificarea consecintelor exploziei.

Modelul Baker modificat este o extensie a modelului multi-energetic TNO siface apel la diagrame experimentale ce redau suprapresiunea P si impulsul ip

unei explozii functie de viteza de propagare a flacarii si distanta scalata Sachs cal-culata cu expresia:

R =R

3

√

∆H

Pm

(3.19)

unde Pm este presiunea atmosferica.


3.2.2. Ardere în flacara

Arderea în flacara este un proces ce are loc fara explozie datorat aprinderiivaporilor inflamabili în aer. Consecinta majora în acest caz este radiatia termicagenerata de flacara.

Fluxul de radiatie emis de flacara este data de legea lui Stefan−Boltzmann:

E = εσT 4f (3.20)

unde: ε este emisivitatea; σ este constanta Stefan-Boltzman (constanta corpuluinegru), a carei valoare este de 5,65·10−8 W/(m2K4) iar T f este temperatura flacarii.

Durata flacarii este extrem de redusa, de ordinul zecimilor de secunda astfelîncât consecintele sunt adesea ignorate fata de consecintele exploziei norului devapori. Modelarea consecintelor este îngreunata si de necesitatea determinariitemperaturii flacarii.

3.2.3. Explozie fizica

Atunci când un vas continând un gaz sub presiune se sparge energia stocataeste eliberata sub forma unei explozii ce produce o unda de soc si poate aruncafragmente din vas (proiectile) la mare distanta producând alte daune instalatiilordin zona. Un astfel de eveniment poarta denumirea de explozie fizica deoarece eanu este datorata unui proces chimic de ardere a unei substante inflamabile.

O explozie fizica are loc ca urmare a rupturii vasului ori a conductei aflate subpresiune datorita:

• defectarii sistemelor de siguranta

• reducerii grosimii învelisului prin: coroziune; eroziune ori reactii chimice

• reducerii rezistentei mecanice a învelisului datorate: supraîncalzirii; de-fectelor de material ori a oboselii materialului

• escaladarii reactiilor ce au loc în interior.

Conform modelul lui Brode energia exploziei E se poate evalua cu relatia:

E =(Pex −Pm)V

γ−1(3.21)

unde: Pex este presiunea din vas în momentul exploziei; Pm este presiunea at-mosferica; V este volumul vasului iar γ este raportul caldurilor specifice ale gazu-lui (la presiune si volum constant, uzual: γ = 1,4).

Efectele exploziei pot fi calculate pe baza cantitatii echivalente de TNT, QTNT

calculata cu relatia [9]:

QTNT = 1,39 ·10−6V

(

Pex

P0

)

RT0 ln

(

Pex

Pm

)

(3.22)


unde: P0 si T0 reprezinta presiunea si temperatura standard iar R este constantauniversala a gazelor.

Având valoarea QTNT se poate determina suprapresiunea P ; timpul de propa-gare tp a undei de soc pâna la distanta R si impulsul ip pe baza formulelor 3.17 si3.18.

Exista modele empirice pentru determinarea distantei pâna la care sunt arun-cate proiectilele formate în urma fragmentarii vasului. Astfel utilizând ecuatia luiMoore [9] se poate calcula viteza initiala u0 a unui proiectil:

u0 = 2,05

√

√

√

√

Pex d 3f

m f(3.23)

unde: d f este diametrul iar m f este masa proiectilului.Distanta maxima pâna la care proiectilul poate ajunge este data de relatia:

dmax =u2

0

g(3.24)

Kinney si Graham au determinat distanta de siguranta pentru explozia uneibombe având masa echivalenta în TNT, QTNT prin relatia [9]:

dsi g = 120 3√

QTNT (3.25)

3.2.4. Explozii BLEVE

O explozie BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) reprezinta uncaz particular de avarie catastrofica a unui vas sub presiune. O astfel de exploziese întâmpla atunci când are loc o pierdere brusca a continutului de lichid supra-încalzit ori gaz lichefiat a unui vas, având ca urmare o evaporare cu detenta cutransformarea instantanee si totala a lichidului în vapori. Metodele de calcul pre-zentate în continuare permit calcularea consecintelor spargerii vasului si a „min-gii de foc” (fireball) rezultate în urma aprinderii vaporilor astfel formati.

Un caz special al exploziilor BLEVE implica materiale inflamabile cum ar fiGazul Petrolier Lichefiat - GPL (LPG - Liquefied Petroleum Gas).

Modele utilizate în acest caz permit calcularea: diametrului „mingii de foc”;a duratei acesteia; a înaltimii la care acesta se ridica precum si a fluxului termicradiant generat.

Asa cum se întâmpla la orice explozie a unui vas sub presiune, consecinteledirecte se manifesta sub forma undei de soc si a efectului proiectilelor lansate înurma exploziei.

Numarul de fragmente n rezultate în urma exploziei se poate determina prinurmatoarea relatie determinata prin corelarea efectelor observate la mai multe


astfel de evenimente:

n = −3,77+0,0096 V (3.26)

unde V este volumul vasului (V ∈ [700 − 2500 m3]).Relatiile utilizate pentru calcularea parametrilor „mingii de foc” sunt urma-

toarele:

• Diametrul maxim:

Dmax = 5,83p

M (3.27)

• Durata combustiei:

tBLEVE = 0,45 3pM pentru M 6 30000 Kg

tBLEVE = 2,6 6pM pentru M > 30000 Kg

(3.28)

• Înaltimea de ridicare a centrului „mingii de foc”:

HBLEVE = 0,75Dmax (3.29)

• Diametrul initial al „mingii de foc” la nivelul solului:

D0 = 1,3Dmax (3.30)

relatii în care M este masa lichidului inflamabil.Fluxul de radiatie termica, E , primit de un receptor aflat la distanta R fata de

centrul „mingii de foc” se calculeaza cu relatia:

E =2,2 τa fR ∆H

3pM

4πR2(3.31)

unde: τa este transmitanta atmosferica iar fR reprezinta fractia radianta din cal-dura de combustie ∆H .

Transmitanta atmosferica, τa , este un factor important în propagarea radiatieitermice la distanta. Efectul umiditatii atmosferice asupra acestui factor este redatde relatia lui Simpson [9]:

τa = 2,02(Pw R)−0,09 (3.32)

unde Pw este presiunea partiala a vaporilor de apa din aer iar R este distanta fatade centrul „mingii de foc”.

O relatie de calcul a presiunii partiale de vapori a apei în aer functie de umi-ditatea relativa, Xaq , si temperatura aerului, Tm , este data de Mudan si Croce [9]:

Pw = 101325Xaq exp

(

14,4114−5328

Tm

)

(3.33)


3.2.5. Ardere în bazine deschide

Atunci când, în urma scurgerii de substante inflamabile, apar bazine de lichid,vaporii formati deasupra lichidului se pot aprinde ducând la incedii ce pot afectapersonalul si obiectele aflate în zona.

Modelarea consecintelor unor astfel de incidente permite calcularea urmato-rilor variabile: viteza de ardere; dimensiunea bazinului; geometria flacarii (înal-time, înclinatie, directie); puterea radianta emisa de flacara; factorul geometric devizibilitate la un receptor definit si fluxul termic la receptor.

Viteza masica de ardere, m, se poate evalua cu relatia:

m = 1 ·10−3 ∆Hc

H∗ (3.34)

unde: ∆Hc este caldura de combustie iar H∗ reprezinta caldura latenta de vapo-rizare a lichidului calculata la temperatura de fierbere prin relatia:

∆H∗ = H 0v +

T f∫

Tm

Cp dT ≈ H 0v +Cp

(

T f −Tm

)

(3.35)

unde: H 0v este caldura latenta de vaporizare la temperatura atmosferica; Cp este

caldura specifica a lichidului; T f este temperatura de fierbere si Tm temperaturaatmosferica.

Diametrul bazinului, în cazul în care acesta nu este limitat prin mijloace desiguranta adecvate (îndiguire; bazine de retentie, . . . ) creste pâna la o valoare ma-xima la care debitul total masic de substanta consumata în incendiu egaleaza de-bitul de scurgere, Q, de unde rezulta:

Dmax = 2

√

Q

πm(3.36)

Din observatiile efectuate sa putut deduce ca incendiile din bazine se mani-festa prin existenta unui raport aproximativ dintre înaltimea flacarii, H , si diame-trul bazinului, D. Pentru bazine circulare relatia cea mai cunoscuta este cea a luiThomas [9]:

H

D= 42

(

m

1,2√

g D

)0,61

(3.37)

unde: m reprezinta viteza masica de ardere iar g este acceleratia gravitationala.Considerând ca întregul volum vizibil al flacarii emite radiatii dar o parte din

ea este absorbita de fumul generat în urma arderii incomplete a unei parti din


substanta inflamabila, Mudan si Croce [9] au propus, pentru incendii produse dehidrocarburile grele dintr-un bazin având diametrul D, urmatoarea relatie pentrucalculul puterii termice emise la sursa, Es :

Es = E f e0,12D +Em

(

1−e0,12D)

(3.38)

unde: E f este puterea termica maxima emisa de flacara (E f ≈ 140 KW/m2) iar Em

reprezinta puterea termica maxima emisa de fum (Em ≈ 20 KW/m2).Factorul de vizibilitate al incendiului, fv , se poate calcula cu relatia [10]:

fv =√

f 2y + f 2

z (3.39)

unde: fy este factorul de vizibilitate pe orizontala iar fz este factorul de vizibilitatepe verticala. Acesti doi factori se calculeaza functie de mai multe variabile cum arfi: înaltimea flacarii; dimensiunea bazinului; forma flacarii (cilindrica / conica);înclinarea sa precum si pozitia receptorului fata de flacara.

Fluxul termic la un receptor, E , se calculeaza cu relatia [10]:

E = Es fvτa (3.40)

unde: fv este factorul de vizibilitate iar τa este transmitanta atmosferica.

3.2.6. Ardere în jet

Arderea în jet apare, în general, ca urmare a aprinderii scurgerilor de substantecombustibile din vase sub presiune. Modelarea consecintelor permite estimarealungimii flacarii si a fluxului de energie termica radiata. O parte din modeleleelaborate pentru ardere în bazine deschise sunt valabile si în acest caz.

O relatie simplificata de calcul a aspectului jetului este data de relatia [9]:

L

d=

15

xc

√

Ma

Mc(3.41)

unde: L este lungimea flacarii; d este diametrul jetului care este si diametrul orifi-ciului de scurgere; xc reprezinta fractia molara de combustibil în amestecul stoe-chiometric aer-combustibil; Ma este masa moleculara a aerului iar Mc este masamoleculara a combustibilului.

Fluxul termic la receptor, E , determinata pentru o sursa punctiforma se obtinecu relatia [9]:

E = ηQ∆Hc fvτa (3.42)

unde η este fractia din energia totala generata ce este convertita în radiatii.Factorul de vizibilitate, fv , calculat pentru o sursa punctiforma aflata la dis-

tanta R se calculeaza cu relatia:

fv =1

4πR2(3.43)

3.3. Modelarea stabilitatii atmosferice 33

3.3. Modelarea stabilitatii atmosferice

Turbulenta atmosferica are un efect major asupra dispersiei poluantilor în aerdatorita cresterii antrenarii si amestecarii de aer nepoluat având ca efect redu-cerea concentratiilor maxime din norul de dispersie. Datorita acestui fapt esteimportant sa se clasifice nivelul de turbulenta al aerului la un moment dat.

Nivelul de turbulenta atmosferica poate fi exprimat prin clasele de stabilitatePasquill ori prin lungimea Monin-Obukhov, L.

3.3.1. Clasele de stabilitate atmosferica Pasquill

Una din cele mai uzuale metode de clasificare a gradului de turbulenta at-mosferica este cea dezvoltata de Pasquill [26]. Prin aceasta clasificare se identificasase clase de stabilitate, denumite A, B, C, D, E si F, clasa A fiind cea mai instabilaprezentând un grad maxim de turbulenta atmosferica iar clasa F cea mai stabilacu un grad minim de turbulenta atmosferica. În tabelele 3.2 si 3.3 sunt prezentatecele sase clase de stabilitate precum si conditiile meteorologice ce definesc fiecareclasa.

Tabelul 3.2. Clasele de stabilitate Pasquill.

Clasa de Descriere Clasa de Descrierestabilitate stabilitate

A foarte instabil D neutruB instabil E usor stabilC usor instabil F stabil

Tabelul 3.3. Conditiile meteorologice care definesc clasele de stabilitate.

Viteza vântului Radiatia solara diurna Nebulozitatea nocturna

la sol, [m/s] puternica moderata usoara > 50 % 6 50 %

< 2 A A−B B E F2−3 A−B B C E F3−5 B B−C C D E5−6 C C−D D D D> 6 C D D D D


3.3.2. Lungimea Monin-Obukhov

O caracterizare a stabilitatii în stratul limita atmosferic ce tine cont de maimulti factori este posibila prin calcularea lungimii L definita în teoria similitudiniia lui Monin si Obukhov ca fiind data de expresia:

L = −ρcp Tu3

∗κg HT

(3.44)

unde: ρ este densitatea aerului; cp este caldura specifica a aerului; T este tem-peratura medie a aerului din stratul atmosferic limita; u∗ este viteza de frecare aaerului considerata a fi ≈ 0,1u unde u este viteza vântului; HT este fluxul termicla suprafata solului; κ este constanta von Kármán (κ = 0,41) iar g este acceleratiagravitationala.

Lungimea Monin-Obukhov furnizeaza o masura a stabilitati stratului de ames-tec de deasupra solului. Aceasta stabilitate este data de raportul existent dintreturbulenta generata mecanic de vânt si de turbulenta generata de gradientul detemperatura din stratul limita. Valoarea lui L poate fi interpretata ca fiind înal-timea la care turbulenta generata de vând este egalata de cea disipata datoritafluxului termic. În conditii instabile un astfel de echilibru nu are loc, asa încâtvaloarea lui L devine negativa.

Tabelul 3.4 prezinta corespondenta dintre valorile lungimii Monin-Obukhov siclasele de stabilitate Pasquill.

Tabelul 3.4. Corespondenta dintre valorile lungimii Monin-Obukhov

si clasele de stabilitate Pasquill [10, 17].

Lungimea Monin-Obukhov Clasa de stabilitate Starea atmosfericaL, [m] Pasquill

−10 < L < 0 A

instabila−50 6 L < −10 B

−105 6 L < −50 C

|L| > 105 D neutra

10 6 L 6 105 Estabila

0 < L < 10 F

CAPITOLUL 4

Modelarea consecintelor

Modelele matematice prezentate în capitolul 3, prin care se descriu efectelecauzate de eliberarea de substante periculoase ori de energie, permit, în conti-nuare, evaluarea consecintelor acestora asupra omului si mediului înconjurator.Daca consecintele asupra omului pot fi exprimate prin deces ori ranire iar conse-cintele asupra infrastructurii (cladiri, constructii de diverse feluri) pot fi exprimateprin pierderi financiare, consecintele asupra ecosistemului sunt mai greu de cu-antificat.

Deoarece analiza cantitativa a riscului se bazeaza doar pe probabilitatea dedeces, sunt importante doar efectele letale ale acestor evenimente.

Efectele letale pot fi descrise prin urmatorii doi parametri [11, 13]:

• probabilitatea de deces, PD , definita ca fiind probabilitatea ca un individsa decedeze datorita expunerii, fiind în exterior neprotejat. Aceasta proba-bilitate este utilizata în calcularea riscului individual.

• fractia de deces, FD , definita ca fiind fractia din populatie care decedeazadatorita unei anumite expuneri. O parte din populatie se poate gasi în inte-rior, astfel încât se folosesc doua valori, FD,in si FD,ex prin care se definestefractia de deces în interior, respectiv fractia de deces în exterior. Acesti pa-rametri sunt utilizati în calcularea riscului social.

Modul în care un organismul unui individ „raspunde” la expunerea la diversesubstante periculoase poate varia în functie de factori cum ar fi: vârsta, gradulde sanatate, greutatea, nivelul de protectie, . . . Astfel, la nivelul unei populatii,organismul uman poate avea de la reactii slabe pâna la reactii severe la acelasigrad/nivel de expunere, totalitatea acestor reactii fiind descrisa în mod curentprintr-o curba Gaussiana.

În calculele ingineresti se prefera utilizarea unei dependente cauza−efect sim-plificate, mai usor de utilizat, redata prin functia probit.

36 Capitolul 4. Modelarea consecintelor

4.1. Functia probit

Calcularea probabilitatii unui efect, P , are loc prin utilizarea functiilor pro-bit, Pr (probability unit - metoda descrisa de Finney [27]), relatia utilizata în acestscop este urmatoarea:

P = 0,5

[

1+erf

(

Pr−5p

2

)]

(4.1)

unde erf reprezinta functia eroare iar P ∈ [0;1]. Pentru conversia valorii functieiprobit Pr, la probabilitatea P pot fi utilizate si datele prezentate în tabelul 4.1.

Tabelul 4.1. Conversia valorilor functiei probit, Pr, la probabilitate, P .

P 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

0 - 2,67 2,95 3,12 3,25 3,36 3,45 3,52 3,59 3,660,10 3,72 3,77 3,82 3,87 3,92 3,96 4,01 4,05 4,08 4,120,20 4,16 4,19 4,23 4,26 4,29 4,33 4,36 4,39 4,42 4,450,30 4,48 4,50 4,53 4,56 4,59 4,61 4,64 4,67 4,69 4,720,40 4,75 4,77 4,80 4,82 4,85 4,87 4,90 4,92 4,95 4,970,50 5,00 5,03 5,05 5,08 5,10 5,13 5,15 5,18 5,20 5,230,60 5,25 5,28 5,31 5,33 5,36 5,39 5,41 5,44 5,47 5,500,70 5,52 5,55 5,58 5,61 5,64 5,67 5,71 5,74 5,77 5,810,80 5,84 5,88 5,92 5,95 5,99 6,04 6,08 6,13 6,18 6,230,90 6,28 6,34 6,41 6,48 6,55 6,64 6,75 6,88 7,05 7,33

P 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009

0,99 7,33 7,37 7,41 7,46 7,51 7,58 7,65 7,75 7,88 8,09

Functia probit este legata de o variabila cauzala, cum ar fi doza de expunereD, printr-o expresie de forma:

Pr = k1 +k2 · lnD (4.2)

unde: k1 si k2 sunt constante ce caracterizeaza efectul, acestea fiind calculate pebaza experimentala.

Astfel de functii probit sunt disponibile pentru o mare varietate de expunericum ar fi expunerea la: substante toxice; caldura; presiune; radiatie; impact orizgomot. În cazul expunerii la substante toxice, variabila cauzala se bazeaza peconcentratie; pentru explozii, pe suprapresiune ori impuls; pentru incendii, pedurata si intensitatea expunerii la radiatiile termice, s.a.m.d.

4.2. Expunerea la substante toxice 37

Functiile probit pot fi utilizate si pentru a estima avariile structurale ale con-structiilor ori alte tipuri de daune.

În continuare se prezinta functiile probit utilizate pentru calculare probabili-tatii de deces, PD datorate expunerii la efectul: substantelor toxice; exploziilor siindendiilor.

4.2. Expunerea la substante toxice

Modelele de calcul prezentate în continuare se refera la evaluarea efectuluiacestora asupra sanatatii omului ca urmare a expunerii la o concentratie cunos-cuta de gaz toxic pentru o perioada cunoscuta de timp1.

Functia probit se calculeaza cu expresia:

Pr = a +b · ln(

cn · t)

(4.3)

unde: a, b si n reprezinta coeficienti care descriu toxicitatea substantei, c repre-zinta concentratia substantei [mg/m3] iar t este timpul de expunere [min].

Coeficientii care descriu toxicitatea celor mai uzuale substante sunt prezen-tate în tabelul 4.2.

Tabelul 4.2. Coeficientii de toxicitate.

Substanta a b n

acid cianhidric −9,8 1 2,4acid clorhidric −37,3 3,69 1acid fluorhidric −8,4 1 1,5acroleina −4,1 1 1amoniac −15,6 1 2benzen −109,78 5,3 2clor −6,35 0,5 2,75dioxid de azot −18,6 1 3,7dioxid de sulf −19,2 1 2,4hidrogen sulfurat −11,5 1 1,9fosgen −10,6 2 1oxid de carbon −7,4 1 1tetraetil de plumb −9,8 1 2toluen −6,79 0,41 2,5

1Aceste modele de calcul nu se refera la substante nontoxice, inflamabile ori care pot duce la asfixi-eri datorate scaderii concentratiei de oxigen din aer.


În cazul în care concentratia c a gazului toxic variaza în timp, cum ar fi în cazulîn care sursa de emisie nu este continua, doza se calculeaza astfel:

D =

t∫

0

cndt ≈m∑

i =1cn

i ∆ti (4.4)

unde: t reprezinta durata expunerii iar m numarul de incremente de timp utili-zate pentru aproximarea dozei de expunere.

Valorile de concentratie a gazului toxic c sunt obtinute din modelele de dis-persie ce permit obtinerea curbelor de contur ce descriu dependenta acesteia cao functie de timp, locatie si distanta fata de punctul în care se afla sursa.

Parametri FD,in si FD,ex sunt calculati cu expresiile [10]:

FD,in = 0,1 ·PD

FD,ex = PD

(4.5)

4.3. Expunerea la radiatii termice

Spre deosebire de efectele expunerii la gaze toxice, efectele asupra omului aleexpunerii la radiatii termice este mult mai bine documentat deoarece exista unnumar mare de date experimentale privind modul în care organismul uman reac-tioneaza la arsuri.

Studiile efectuate indica faptul ca expunerea la diverse intensitati ale radiatieitermice poate duce la atingerea cu rapiditate a pragului de durere, asa cum sepoate vedea din datele prezentate în tabelul 4.3, urmat în timp scurt de aparitiaarsurilor.

Tabelul 4.3. Timpul de expunere necesarpentru atingerea pragului de durere [9].

Intensitatea radiatiei Timpul de atingere atermice, [KW/m2] pragului de durere, [s]

1,74 602,33 402,90 304,73 166,94 99,46 6

11,67 419,87 2

4.3. Expunerea la radiatii termice 39

Valorile prezentate în acest tabel pot fi comparate cu intensitatea radiatiei so-lare într-o zi senina de vara când Q ≈ 1 [KW/m2].

Alte prejudicii pe care le poate provoca radiatia termica sunt prezentate în ta-belul 4.4.

Tabelul 4.4. Efectele radiatiei termice [9].

Intensitatea radiatiei Efecte observatetermice, [KW/m2]

37,5 Provoaca pagube echipamentelor de proces

25 Aprinde lemnul la un timp de expunere mare

12,5 Aprinde lemnul (în prezenta scânteilor) si topeste ma-terialele plastice

9,8 Duce la atingerea pragul de durere în 6 s si produce ar-suri de gradul II dupa 20 s de expunere

4 Afecteaza personalului daca acesta nu se acopera în de-curs de 20 s însa fara a provoca arsuri grave

1,6 Discomfort în cazul unei expuneri prelungite

Radiatiile termice pot fi ca urmare a mai multor evenimente: ardere în flacara;ardere în bazine deschise; ardere în jet ori explozii BLEVE.

Indiferent de natura incendiului ce duce la radiatie termica, indivizii aflati îninteriorul anvelopei de flacari precum si cei care sunt supusi la o intensitate aradiatiei termice Q > 35 KW/m2 vor suferii arsuri letale, astfel încât:

PD = 1

FD,in = 1

FD,ex = 1

(4.6)

Dependenta cauza−efect pentru expunerea la radiatii termice este descrisa deurmatoarea relatie, prin care se calculeaza functia probit [10]:

Pr = −36,38+2,56 · ln(

Q4/3 · t)

(4.7)

unde: t este timpul de expunere în [s] iar Q este intensitatea radiatiei termice ex-primata în [KW/m2].

O alta relatie de calcul a valorii probit aplicabila pentru expunerea la radiatiitermice este [9]:

Pr = −14,9+2,56ln(

Q4/3 · t)

(4.8)


Frecventele de deces FD,in si FD,ex în acest caz sunt calculate cu expresiile:

FD,in = 0

FD,ex = 0,14 ·PD

(4.9)

4.4. Expunerea la suprapresiunea generata de explozii

Modele de estimare a efectului exploziilor prezic impactul impactul undei desuprapresiune si a fragmentelor expulzate asupra oamenilor si obiectelor pe bazacunoasterii maximului de suprapresiune resimtit la o distanta data fata de sursa.

Efectele suprapresiunii asupra populatiei este prezentat în tabelul 4.5.

Tabelul 4.5. Efectele suprapresiuniiasupra populatiei [14].

Suprapresiunea Efecte observatemaxima, [mbar]

20 Fara efecte

35 Afectarea timpanului

70 Afectarea plamânilor

300 Viata în pericol

Efectul exploziilor asupra oamenilor aflati în afara cladirilor se manifesta prinvatamari datorate:

• efectelor directe date de suprapresiunea maxima generata de explozie

• efectelor indirecte prin proiectilele aruncate de explozie si prin lovirea cor-pului de diverse obstacole ca urmare a translatiei.

Daca efectele indirecte sunt mai greu de cuantificat, functia probit pentrucalcularea probabilitatii de deces ca urmare a efectelor directe asupra populatieifunctie de suprapresiunea P în [Pa] este data de expresia [9]:

Pr = −77,1+6,91 · lnP (4.10)

În cazul exploziei norilor de vapori inflamabili daca suprapresiunea maximagenerata este p > 0,3 bar efectele sunt letale astfel încât [10]:

PD = 1

FD,in = 1

FD,ex = 1

(4.11)

4.4. Expunerea la suprapresiunea generata de explozii 41

La valori ale suprapresiunii maxime în intervalul 0,1 6 p < 0,3 bar avem:

PD = 0

FD,in = 0,025

FD,ex = 0

(4.12)

Valoarea diferita de 0 a FD,in în acest caz apare datorita afectarii grave a ≈ 10 %din cladiri.

Efectele asupra omului ale fragmentelor aruncate de explozii sunt insuficientstudiate. Se considera ca proiectilele având o energie cinetica mai mare de 100 Jpot cauza decesul [9].

Efectul suprapresiunii asupra structurilor (case, cladiri, constructii de diversetipuri, instalatii, . . . ) este redat prin urmatoarea functie probit [9]:

Pr = −23,8+2,92 · lnP (4.13)

unde P este suprapresiunea în [Pa].

Probabilitatea obtinuta pe baza valorii functiei probit calculata astfel repre-zinta fractia din structura cladirilor care a fost afectata de explozie.

Efectele suprapresiunii asupra cladirilor sunt prezentate si în tabelul 4.6.

Tabelul 4.6. Efectele suprapresiunii asupra cladirilor [14].

Suprapresiunea Efectele observatemaxima, [bar]

0,003 Nivel ridicat de zgomot (143 dB); spargerea geamurilor

0,021 Probabilitatea de pagube minore este sub 95 %; 10 % din gea-muri sparte

0,047 Pagube minore în structura cladirilor

0,068 Demolarea partiala a cladirilor ce devin nelocuibile

0,136 Colaps partial pereti si acoperisuri cladiri

0,157 Limita inferioara de la care apar pagube serioase la cladiri

0,204 Deformarea structurilor metalice si scoaterea lor din fundatii

0,409 Structurile din lemn sunt total distruse; distrugerea aproapecompleta a caselor

0,680 Distrugerea completa a cladirilor


4.5. Alte efecte

Pe lânga efectele deja prezentate ale expunerii la substante toxice; radiatie ter-mica si suprapresiune, apar si ale efecte ce sunt mai putin studiate si din acestmotiv sunt mai greu de cuantificat.

Astfel de efecte sunt:

• raniri ce pot duce ulterior la deces ori implica pierderi prin: invaliditate sauincapacitate temporara de munca ori cost tratament/spitalizare

• contaminarea solului si a apelor

• afectarea vegetatiei

• afectarea faunei.

CAPITOLUL 5

Aplicatii software utilizateîn evaluarea riscului

Acest capitol este consacrat în totalitate prezentarii aplicatiilor software utili-zate în evaluarea riscului asociat activitatilor industriale.

5.1. Managementul situatiilor de urgenta

Aplicatiile software de management al situatiilor de urgenta sunt destinateutilizarii de catre personalul calificat din departamentele locale si nationale alestructurilor de management al situatii de urgenta si sunt dezvoltate cu scopul de aajuta la administrarea unui spectru larg de dezastre, naturale (inundatii, incendii,cutremure) ori generate de om (incidente tehnologice, accidente, acte teroriste).

Utilizatorii acestor sisteme software au posibilitatea de a:

• identifica (eventual in timp real, la fata locului) consecintele dezastrelor side a gasi cele mai bune solutii de aparare împotriva consecintelor acestoraasupra populatiei si asupra proprietatii;

• identifica potentialele evenimente si de a obtine informatii necesare elabo-rarii masurilor necesare de prevenire ori de planificare în vederea reduceriila minim a consecintelor posibile;

• facilita comunicarea cu si între structurile implicate (pompieri, politie, spi-tale, scoli, structuri administrative locale ori nationale, . . . )

• studierea, ulterior, a consecintelor evenimentelor si identificarea cauzelorcare au generat evenimentul.

Desi astfel de aplicatii software existau si înainte de septembrie 2001, utiliza-rea lor sa extins cu preponderenta de atunci încoace.

44 Capitolul 5. Aplicatii software utilizate în evaluarea riscului

Facilitatile comune implementate în aceste programe sunt:

• acces date GIS

• modelare situatie meteorologica

• managementul resurselor

• mijloace de comanda, control si comunicare.

Una din cele mai utilizate aplicatii din aceasta categorie este CAMEO si este des-tinat managementului dezastrelor provocate în timpul utilizarii, stocarii si trans-portului de substante chimice periculoase.

5.1.1. CAMEO

Suita de aplicatii CAMEO (Computer-Aided Management of Emergency Opera-

tions) este dezvoltata de EPA (U.S. Environmental Protection Agency - Agentia deProtectia Mediului a S.U.A.) si NOAA (National Oceanic and Atmospheric Admi-

nistration - Administratia Nationala Oceanica si Atmosferica a S.U.A.) [28].CAMEO1 include o suita de programe ce pot fi utilizate pentru [29]:

• accesarea, stocarea si evaluarea informatiilor necesare în cazul interventii-lor de urgenta la incidente cu materiale periculoase;

• dezvoltarea de planuri de urgenta ale comunitatilor.

Figura 5.1. Interfata aplicatiei CAMEO.

1Suita de aplicatii software CAMEO face parte din domeniul public, putând fi descarcata de la adresade web: http://www.epa.gov/osweroe1/content/cameo/request.htm (accesat: martie 2012)

5.1. Managementul situatiilor de urgenta 45

Suita CAMEO include 4 componente integrate:

• CAMEOfm care este o aplicatie de tip baza de date ce include mai multe mo-dule pentru: inventarierea substantelor chimice existente în diverse loca-tii (Chemicals in Inventory); date de contact necesare în caz de interventii(Contacts); locatii: spitale, scoli sau alte facilitati ce necesita protectie spe-ciala (Special Locations, Facilities); caile de comunicatie din zona (Routes);incidente (Incidents); resurse disponibile în caz de necesitate (Resources) simodulul pentru generarea de scenarii si protectie (Screening&Scenarios).În figura 5.1 se prezinta interfata grafica a aplicatiei CAMEOfm de unde prinactionarea butoanelor se pot accesa toate modulele prezentate.

• CAMEO Chemicals cu peste 6.000 de substante chimice periculoase (inclu-siv 80.000 denumiri comenciale si sinonime), având facilitati puternice decautare/regasire a informatiilor (figura 5.2).

Figura 5.2. Modulul CAMEO Chemicals.

Toate înregistrarile din baza de date includ informatii despre:

− reactivitatea compusilor

− pericolul asupra sanatatii

− pericol de incendii si explozii

− modul de stingere si curatare


− echipament de protectie adecvat

− modul de pastrare.

De asemenea, prin aceasta componenta a suitei CAMEO, utilizatorul poateafla daca mai multe substante puse în contact pot reactiona si ce produside reactie se pot obtine astfel.

• ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) - un model de dispersieatmosferica pentru evaluarea emisiilor de vapori chimici periculosi. Acestacomponenta asigura estimarea efectelor fizice ale unor evenimente de ti-pul: pierderi de continut urmate de evaporarea, aprinderea sau dispersianorilor chimici pe directia vântului.Rezultatele simularilor sunt vizualizate grafic sub foma curbelor de izocon-centratie la nivelul solului, aceste informatii putând fi utilizate într-o etapadecizionala, utilizatorul fiind asistat de aplicatia CAMEO cu care aplicatiaALOHA schimba informatii on-line.

• MARPLOT (Mapping Application for Response, Planning and Operational Ta-

sks) - asigura afisarea informatiilor sau a rezultatelor obtinute prin simala-rile efectuate cu ALOHA în harti digitale ale zonelor afectate. Astfel infor-matiile pot fi utlizate la determinarea potentialelor de impact. Hartile digi-tale permit vizualizarea punctelor de interes, cum ar fi: drumuri, cai ferate,scoli, spitale, depozite de carburanti, etc.

Figura 5.3. Modulul MARPLOT.

5.2. Aplicatii software pentru evaluarea efectelor fizice 47

5.2. Aplicatii software pentru evaluarea efectelor fizice

Evaluarea rapida si pe cât posibil precisa a efectelor fizice ale unui incidentce duce la deversarea, evaporarea, dispersia, arderea ori explozia unei substantetoxice este deosebit de importanta.

Din informatiile prezentate în capitolul 3, se poate observa ca modelele mate-matice utilizate pentru evaluarea efectelor fizice (concentratiile de vapori toxici,fluxul de radiatie termica ori suprapresiunea unei explozii) sunt destul de com-plexe si implica calcul intensiv astfel ca utilizarea calculatoarelor este imperiosnecesara.

Exista o multitudine de aplicatii software destinate acestui scop, atât aplicatiicomerciale cât si aplicatii dezvoltate pentru domeniul public.

5.2.1. ARCHIE

Aplicatia ARCHIE este o aplicatie non-comerciala, dezvoltata de Agentia ame-ricana de protectia mediului (U.S. Environmental Protection Agency) pentru eva-luarea efectelor fizice ale evenimentelor de tip: pierdere de continut, incendii,dispersii de substante toxice în atmosfera, etc.

ARCHIE este una din primele aplicatii de acest gen destinata pentru a putea firulata pe calculatoarele personale (PC). Aparut în 1983 aplicatia necesita resurseminime rulând sub sistemul de operare DOS.

Figura 5.4. Aplicatia DOS ARCHIE.

Acuratetea rezultatelor obtinute este afectata de faptul ca calculul este bazatpe modelele matematice existente în momentul dezvoltarii aplicatiei iar rezulta-tele obtinute sunt prezentate doar sub forma de tabele de valori numerice, repre-zentarea lor sub forma de grafice ori pe harta necesitând utilizarea de noi aplicatii.


5.2.2. ALOHA

Aceasta aplicatie software face parte din suita CAMEO si este dezvoltata de EPA(U.S. Environmental Protection Agency - Agentia de Protectia Mediului a S.U.A.) siNOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration - Administratia Natio-nala Oceanica si Atmosferica a S.U.A.) [20].

Aplicatia ruleaza pe calculatoare personale (desktop ori portabile) sub siste-mele de operare Microsoft Windows ori Apple Macintosh, interfata aplicatiei fiindprezentata în figura 5.5.

Figura 5.5. Fereastra ALOHA.

ALOHA poate fi apelata din CAMEOfm (componenta centrala a suitei CAMEO) oripoate fi utilizata independent de aceasta [29, 30].

Pentru a utiliza ALOHA, trebuie sa parcurgem, în general, urmatorii pasi:

• Indicarea locatiei (localitatea) si a datei si ore incidentului

• Alegerea substantei toxice din baza de date interna

• Introducerea de date privitoare la conditiile atmosferice curente

• Descrierea modului în care substanta toxica scapa din retentie

• Vizualizarea reprezentarii grafice a zonei afectate cu evidentierea depasiriilimitelor de atentionare (implicit 3 nivele: rosu, portocaliu si galben) pen-tru fiecare din consecintele posibile: concentratie de vapori toxici; nivelradiatie termica ori valoare suprapresiune

• Exportul rezultatelor în MARPLOT ori Google Earth pentru vizualizarea aces-tora pe harta.

Utilizarea ALOHA în determinarea efectelor fizice ale unui incident tehnologicse prezinta în continuare sub forma unui eveniment fictiv având la dispozitie ur-


matoarele date:

• Locatia: Cluj, România (46◦ 46’ 7,0572” N si 23◦ 33’ 6,192” E)

• Echipament: rezervor cilindric orizontal având D = 2 m si L = 5 m

• Substanta toxica: benzen lichid aflat la presiunea si temperatura mediului

• Cantitatea: rezervor umplut 75 %

• Conditii atmosferice: cer aproape senin; umiditate relativa 50 %; tempera-tura de 18◦C; vânt de 1 m/s din directia NNE

• Scenarii de studiat:

a. scurgere printr-un orificiu circular cu d = 25 cm aflat la 20 cm defundul vasului pe o suprafata de beton

b. explozie BLEVE a întregii cantitati de benzen din rezervor

Având aceste date dorim sa determinam si sa vizualizam pe harta efecteleefizice ale celor doua incidente considerate: dispersia si concentratia norilor devapori rezultati în urma evaporarii benzenului (scenariul a) respectiv fluxul deradiatie termica rezultat în urma aprinderii si exploziei benzenului (scenariul b).

Selectarea locatiei

Chiar la început este necesara specificarea locatiei si caracterizarea zonei în-conjuratoare. Deoarece în lista de locatii nu exista Cluj, România, introducemnoua locatie asa cum se prezinta în figura 5.6 la care avem acces prin comenzile:SiteData»Location»Add din meniul principal ALOHA.

Figura 5.6. Generare locatie noua - Cluj, ROMÂNIA.

Selectarea compusului

În aceasta etapa, prin comanda: SetUp»Chemical din meniul principal, sealege substanta toxica din acest studiu: benzen asa cum apare în figura 5.7.


Figura 5.7. Selectare compus chimic.

Specificarea situatiei meteorologice

Acum putem specifica situatia meteorologica. Secventa celor doua fereastre încare introducem datele meteo disponibile se deschide, asa cum se arata în figura5.8, prin comanda SetUp»Atmospheric»User Input.

Figura 5.8. Specificarea situatiei meteo.


Specificarea sursei

Comenzile: SetUp»Source»Tank din meniul principal ALOHA ne duc la fereas-tra de specificare a tipului si dimensiunilor rezervorului de stocare (figura 5.9).

Figura 5.9. Specificarea tipului si adimensiunii rezervorului.

Exista mai multe tipuri de recipiente: cilindric orizontal; cilindric vertical orisferic, la parametrizarea acestora putând introduce dimensiunile caracteristiceori volumul total în functie de datele disponibile.

Alte tipuri de surse posibile în ALOHA: directa; bazin ori conducta de gaz.

În continuare se specifica conditiile de stocare asa cum apare în figura 5.10si în acest caz având la dispozitie mai multe variante: lichid; gaz ori necunoscuturmând în acest caz sa fie determinat de ALOHA. Temperatura de stocare poate ficea a mediului ori specificata de utilizator.

Figura 5.10. Mod de stocare.


Specificarea cantitatii stocate la sursa

Pasul urmator permite specificarea cantitatii de substanta existenta în reci-pient asa cum se prezinta în figura 5.11.

Figura 5.11. Specificarea cantitatii.

Avem mai multe variante disponibile: prin specificarea volumului; a masei oria nivelului din vas.

Alegerea tipului de incident/eveniment

În acest pas putem alege tipul de scenariu pe care dorim sa-l studiem.

Figura 5.12. Alegerea pentru primul scenariu.

Astfel avem de ales în acest caz dintre: scurgere de lichid urmat de formareaunui bazin de evaporare; arpinderea lichidului scurs cu ardere în bazin ori explo-


zie BLEVE cu formarea unei „mingi de foc”.În cazul scenariului a optiunea selectata este prezentata în figura 5.12.

Figura 5.13. Caracterizarea dimensiunii si a pozitiei orificiului de scurgere.

În acest caz este necesara introducerea datelor despre orificiul de scurgere asacum se poate observa în figura 5.13. Avem posibilitatea de a alege forma orificiu-lui de scurgere (circulara ori dreptunghiulara) si daca scurgerea are loc direct dinorifciu ori printr-un stut de scurgere precum si pozitia orificiului de scurgere fatade fundul recipientului.

Deoarece în urma scurgerii benzenului din vasul de stocare se formeaza unbazin de evaporare fereastra din figura 5.14 permite caracterizarea sa.

Figura 5.14. Specificarea marimiibazinului de scurgere.

Posibilitatile existente permit caracterizarea bazinului format prin: tipul tere-nului pe care are loc scurgerea si temperatura sa precum si dimensiunea bazinului


format. În cazul existentei unui bazin de retentie sub vas dimensiunea maxima abaltii de lichid format în urma scurgerii este limitata de suprafata acestuia.

În cazul scenariului b avaria selectata este prezentata în figura 5.15. Desigurtrebuie sa tinem cont de posibilitatea redusa ca în conditiile date sa apara un eve-niment de acest fel dar pot fi considerate alte scenarii care sa determine supraîn-calzirea benzenului din rezervor cum ar fi un incendiu având alte cauze care sacuprinda vasul si sa duca la un eveniment de tip BLEVE.

Figura 5.15. Alegerea scenariului cu BLEVE.

Figura 5.16. Caracterizarea masei implicateîn explozia de tip BLEVE.


În acest caz trebuie sa specificam cantitatea de benzen care se aprinde si ex-plodeaza care conform datelor initiale este de 100 % din cantitatea existenta învas (figura 5.16).

Alegerea tipului efectului fizic studiat

În cazul scenariului a exista posibilitatea de a studia mai multe efecte:

• zona afectata de norul toxic

• zona în care se poate forma un amestec inflamabil

• zona afectata de explozia norului inflamabil.

În cazul de fata interesul este doar pentru identificarea zonei afectate de efec-tul toxic al norului de benzen format în urma evaporarii si dispersiei benzenuluiscurs din vas (figura 5.17).

Figura 5.17. Selectarea tipului de efect.

Vizualizarea rezultatelor

Rezultatele obtinute în urma modelarii consecintelor pot fi reprezentate în ur-matoarele moduri:

• text - modul implicit, sub forma unui raport ce apare în fereastra principalaa aplicatiei ALOHA ori prin comanda Display»Text Summary

• grafic - prin comanda Display»Threat At Point sub forma variatiei con-centratiei substantei toxice în timp, în interior si în exterior, într-un punctdin zona afectata specificat de utilizator

• grafic - prin comanda Display»Threat Zone sub forma curbelor izopletecorespunzatoare celor 3 nivele de atentie (rosu; portocaliu si galben)

• grafic - prin comanda Display»Source Strength sub forma variatiei întimp a puterii sursei.


Valorile de prag definite pentru diferite tipuri de efecte fizice sunt prezentateîn tabelul 5.1.

Tabelul 5.1. Valorile de prag definite pentru diferite tipuri de efecte fizice [31].

Scenariu Zona I Zona II Zona IIImortalitate vatamari ireversibile vatamari reversibile

Emisie toxica AEGL2-3 AEGL-2 AEGL-1

Incendiu (radiatietermica stationara)

12,5 KW/m2 5 KW/m2 2,5 KW/m2

BLEVE (radiatietermica variabila)

raza fireball 12,5 KW/m2 4,5 KW/m2

Ardere cu detenta(radiatie termicainstantanee)

LFL LFL 12,5 KW/m2

Explozie 450 mbar 75 mbar 30 mbar

În cazul scenariului a valorile AEGL sunt corespunzatoare substantei toxiceutilizate - benzenul, asa cum sunt ele definite în baza de date ALOHA (figura 5.18).

Figura 5.18. Selectarea nivelelor de atentie.

Curbele de izoconcentratie corespunzatoarele celor trei zone sunt reprezen-tate în figura 5.19.

2AEGL (Acute Exposure Guideline Level) - Nivel Orientativ asupra Expunerii Acute.


Figura 5.19. Vizualizarea rezultatului dispersiei.

În figura 5.20 sunt prezentate graficele de variatie în timp ale concentratiilorindoor si outdoor pe cele trei zone de concentratie la o distanta de 50 m pe directiavântului.

Figura 5.20. Variatia concentratiilor în timp la distanta de 50 mfata de sursa pe directia vântului.


În cazul scenariului b valorile de prag în cazul vatamarilor provocate de fluxulde energie radianta generat de fireball sunt cele predefinite în ALOHA - figura 5.21.

Figura 5.21. Selectarea nivelelor radiatieitermice pe cele trei zone în cazul BLEVE.

În figura 5.22 sunt prezentate curbele izoplete corespunzatoare celor 3 zone.

Figura 5.22. Vizualizarea rezultatului în cazul BLEVE.

Exportarea rezultatului

Rezultatele obtinute cu ajutorul ALOHA pot fi reprezentate pe harti ale zonelorafectate. Modalitatea oferita de suita CAMEO este prin MARPLOT. Aceasta aplicatie


contine doar harti ale teritoriului S.U.A., astfel ca pentru alte locatii exista posi-bilitatea de a exporta rezultatele, într-un format specific, astfel încât sa poata fiutilizate în aplicatii GIS ori în Google Earth & Google Maps.

Exportarea rezultatelor (curbele izoplete) într-un fisier KML ce poate fi vizuali-zat în Google Earth se efectueaza prin comanda File»Export Threat Zones ceduce la deschiderea ferestrei reprezentate în figura 5.23.

Figura 5.23. Exportarea într-un fisier KML.

Figura 5.24. Harta Google Earth incluzând curbele deizoconcentratie obtinute în Aloha.


Dupa salvarea fisierului KML acesta poate fi încarcat în Google Earth prin co-manda Add»Network Link obtinându-se reprezentarile din figurile 5.24 (scena-riul a) si 5.25 (scenariul b).

Figura 5.25. Harta Google Earth incluzând zoneleafectate de radiatia termica obtinute în ALOHA.

5.3. Aplicatii software pentru evaluarea consecintelor

Evaluare cantitativa a riscului analizeaza riscul accidentelor în care sunt im-plicate substante periculoase ce pot duce la deces, ranire si/ori avarierea proprie-tatilor din zona învecinata.

O astfel de evaluare implica foarte multe calcule prin care se evalueaza efectelefizice si ulterior consecintele asupra omului si a zonei adiacente sursei astfel încâtau aparut o serie de aplicatii software ce ajuta specialistul în acest sens.

Într-o analiza recenta [32], sunt prezentate si comparate mai multe astfel deaplicatii software: SAFETI, SEVEX, NEPTUNE, RISKCURVES, etc.

Modul de utilizare si rezultatele ce se pot obtine cu aceste aplicatii softwaresunt prezentate în continuare folosind, pentru exemplificare, una dintre acesteaplicatii software, RISKCURVES.

5.3. Aplicatii software pentru evaluarea consecintelor 61

5.3.1. RISKCURVES

Aceasta aplicatie comerciala dezvoltata de TNO3 pentru evaluarea cantitativaa riscului este destinata calcularii, vizualizarii si analizei riscului individual si so-cial ca rezultat al eliberarii de substante toxice, inflamabile ori explozive.

Calcularea efectelor fizice si ale consecintelor acestor incidente se bazeaza pelucrari elaborate de Ministerul Mediului din Olanda asigurând astfel un instru-ment consistent si coerent pentru Evaluarea Cantitativa a Riscului - ECR (QRA -Quantitative Risk Assessment) [11, 22].

Pentru aceasta, RISKCURVES include baze de date cu informatii despre:

• cele mai uzuale substante periculoase (lichide si gaze): toxice; inflamabileori explozive cu coeficientii probit pentru toxicitate; limitele de inflamabi-litate ori de explozie

• date meteorologice: directia si viteza vântului; probabilitatea de aparitiea celor 6 clase de stabilitate atmosferica calculate pentru numeroase zonedin Olanda dar cu posibilitatea de introducere a acestor date pentru oricealta zona a lumii

• echipamente tehnologice: vase de stocare sub presiune ori atmosferice;pompe; schimbatoare de caldura; ventile de siguranta; conducte precumsi mijloace de transport rutier ori naval conform modelelor prezentate în„Cartea Purpurie” [11]

• modele de fenomene: dispersie de gaze toxice dense ori neutre; ardereîn bazine; ardere în jet; explozia norilor de vapori; explozii BLEVE ori tip„minge de foc” conform fenomenelor prezentate în „Cartea Galbena” [10].

Interfata grafica a aplicatiei RISKCURVES se compune din sase panouri succe-sive corespunzatoare fluxul de lucru:

1. Project Contents - continut proiect.Aici se pot include informatii privind: bazele de date utilizate; hartalocatiei; probabilitatea meteo; definirea conditiilor de mediu si distri-butia populatiei zi/noapte daca se opteaza si pentru calcularea risculuisocial

2. Equipment definition - definirea echipamentelor.În functie de versiunea RISKCURVES disponibila se pot selecta: echipa-mente (Purple book models - prezentate în „Cartea Purpurie” [11]) orifenomene (Phenomena models - prezentate în „Cartea Galbena” [10])corespunzatoare situatiei reale si se pot pozitiona pe harta

3. Scenario definition - definirea scenariului.Se pot defini scenarii de tipul: dispersie de gaze toxice dense ori neutre;ardere în jet; ardere în bazine deschise; explozia norilor de vapori ori

3Organizatia pentru Cercetare Stiintifica Aplicata din Olanda


explozie BLEVE. Pentru fiecare scenariu este necesara parametrizareafenomenelor implicate si specificarea frecventei lor.

4. QRA Calculations - calcularea ECR.Dupa verificarea existentei tuturor informatiilor necesare, în aceastafaza de lucru, se trece la efectuarea calculelor necesare pentru evalua-rea: consecintelor fizice; a riscului individual si a riscului social (dacaaceasta optiune a fost selectata în primul panou).

5. Calculation Results - prezentarea rezultatelor obtinute în urma calculului.Din acest panou, dupa efectuarea calculelor, se pot vizualiza în repre-zentare grafica ori sub forma de raport text, pentru un scenariu oripentru cumulate toate scenariile, urmatoarele rezultate: riscul social(grafic FN si curbe izoplete redate pe harta); riscul individual (graficFX); consecintele fizice (curbe izoplete redate pe harta) respectiv ra-port proiect ori model.

6. Analysis - analiza rezultatelor.Analiza rezultatelor obtinute permite: obtinerea graficului de risc in-dividual pentru locatii stabilite de utilizator; determinarea ponderataa contributiei fiecarui scenariu la riscul social cumulat si analiza riscu-lui social pe categorii de victime.

Pentru exemplificarea modului de lucru cu RISKCURVES calculam riscul indi-vidual si riscul social considerând urmatoarele doua scenarii4:

Scenariul 1 - Explozie BLEVE a unui vas de stocare a benzenului

• cantitatea totala stocata: 10000 Kg

• frecventa evenimentului: 1·10−6 /an

Scenariul 2 - Pierdere totala de continut la un tanc de clor lichid

• cantitatea totala stocata: 1200 Kg

• mod de scurgere: pierdere totala si instantanee a continutului

• frecventa evenimentului: 1·10−6 /an

Locatia pentru care se efectueaza acest studiu este Cluj-Napoca.La început, dupa deschiderea aplicatiei RISKCURVES, din fereastra principala,

prezentata în figura 5.26, se genereaza un proiect nou. La apasarea butonuluiNew Project, se deschide fereastra de selectare a bazelor de date ce se vor utilizaîn cadul proiectului (figura 5.27), de unde putem deja adauga fisierul cu probabi-litatea meteo (daca exista) si fisierul grafic cu harta zonei.

Dupa aceasta operatie se populeaza panoul Project Contents cu toate informa-tiile necesare derularii proiectului, asa cum se prezinta în figura 5.28.

4Acest studiu a fost efectuat utilizand versiunea demonstrativa a RISKCURVES disponibila de laadresa web: http://www.tno.nl (accesat: mai 2008)


Figura 5.26. Fereastra de start RISKCURVES.

Figura 5.27. Selectarea bazelor dedate utilizate în proiect.

De aici putem defini urmatoarele componente necesare în proiect:

• definirea parametrilor impliciti de mediu

• probabilitatea meteo - aplicatia include un editor în acest scop, utilizato-rul având astfel posibilitatea de a genera un fisier cu date de probabilitatemeteo specif zonei în care are loc studiul

• harta zonei - se poate încarca si edita un fisier grafic, tipul fisierului trebuiesa fie bitmap, extensiile suportate fiind: TIF; JPG ori BMP

• distributia populatiei în zona pe intervalul de timp zi respectiv noapte - siîn acest caz exista un editor specializat.

Fiecare dintre aceste componente ale proiectului poate fi generat cu butonul


New corespunzator, ori editat prin apasarea butonului Edit, eventual se poate re-veni la valorile implicite (acolo unde este cazul) prin butonul Default.

Figura 5.28. Panoul de configurare a proiectului.

Specificarea parametrilor de mediu impliciti

În figura 5.29 este prezentata definirea parametrilor de mediu impliciti pentruzona de studiu.

Figura 5.29. Specificare date de mediu.


Editarea probabilitatii meteo

Acest editor (figura 5.30) permite specificarea probabilitatii ca vântul dintr-oclasa de stabilitatea atmosferica sa bata dintr-un anumit sector de vânt.

Figura 5.30. Definirea probabilitatii situatiei meteo.

Figura 5.31. Vizualizareaprobabilitatii situatiei meteo.

Datele din tabel pot fi vizualizate sigrafic sub forma de „roza vânturilor”prezentata în figura 5.31.

Dupa selectarea clasei de stabilitatesi specificarea vitezei vântului editareaprobabilitatilor are loc prin introduce-rea valorilor procentuale corespunza-toare pentru fiecare sector de vânt.

Suma acestor probabilitati, pe fie-care sector de vânt, trebuie sa fie egalacu 100 %. La fel si suma probabilitati-lor pe zi si noapte respectiv pe fiecareclasa de stabilitate trebuie sa fie egalatot cu 100 %.

Cele 12 sectoare de vânt corespundpozitiei cifrelor de pe ceas si reprezintadirectia în care bate vântul.

Valorile implicite sunt corespunza-toare probabilitatii egale pentru toate:clasele de stabilitate meteo; sectoarelede vânt si momentele zilei.

Datele necesare sunt disponibile la serviciile meteorologice locale ori natio-nale.


Adaugarea hartii zonei

O mai buna reprezentare a rezultatelor obtinute în evaluarea riscului indivi-dual si al celui social este întotdeauna posibilia prin utilizarea ca fundal a hartiila scara a zonei studiate. Aceasta posibilitate este oferita în RISKCURVES printr-ocomponenta specializata prezentata în figura 5.32.

Figura 5.32. Selectarea si specificarea coordonatelor hartii.

De aici utilizatorul poate încarca un fisier grafic (format: TIF; JPG ori BMP)si specifica parametri de transformare necesari pentru a converti coordonateleimaginii, exprimate în pixeli, în coordonate ale hartii, exprimate în metri. Acestlucru poate fi realizat prin una dintre urmatoarele trei moduri:

A. Definirea limitelor hartii

B. Definirea a doua puncte de referinta

C. Definirea unei distante si a unui punct de referinta.

Modul de obtinere a unei imagini, utilizabila ca harta, preluata din GoogleMaps ori Google Earth este prezentat în sectiunea Reprezentarea riscului la pa-gina 76.


Editarea distributiei populatiei în zona de studiu

Pentru a putea calcula riscul social trebuie sa furnizam aplicatiei RISKCURVESdistributia populatiei în zona de studiu. Accesarea editorului de distributie a po-pulatiei devine posibila dupa bifarea optiunii de calcul a riscului social în panoulProject Contents.

Calcularea riscului social necesita specificarea a doua grile diferite de distri-butie a populatiei în zona de studiu: una pentru perioada de zi iar cealalta pentruperioada de noapte.

Exista doua posibilitati de a specifica aceste grile de distributie a populatiei:

• modul tabel

• modul grafic (figura 5.33)

Figura 5.33. Definirea populatiei prezente în zona.

Definirea populatiei prezente într-o anumita zona trebuie sa tina cont de: ti-pul zonei (industriala; rezidentiala; recreere; comerciala ori prezenta de edificiisociale: spitale; scoli ori birouri) si de momentul zilei. În determinarea populatieidintr-o anumita zona se tin cont de urmatoarele reguli:

• ziua se considera pe intervalul 8:00−18:30 iar noaptea pe 18:30−8:00

• în zonele rezidentiale fractia din populatia prezenta în timpul zilei este 0,7iar în timpul noptii de 1

• în zonele industriale fractia populatiei prezente în timpul zilei este 1 iar în


timpul noptii este egal cu 0. Daca activitatile continua si în timpul noptiifractia populatiei prezente pe timpul noptii este 0,2

• în zonele recreationale fractia populatiei prezente în zona este dependentade tipul activitatilor.

Prezenta populatiei în zona de studiu trebuie sa fie cât mai detailat repre-zentata, dar practic acest lucru este dificil de atins. Totusi, în lipsa unor datespecifice, o apreciere satisfacatoare poate fi obtinuta considerând ca în fiecarecasa/apartament locuiesc 2,4 persoane [11].

Figura 5.34. Definirea grilei.

Fractia populatiei prezente în exterior res-pectiv în interior variaza în cele doua mo-mente ale zilei, valorile considerate sunt pre-zentate în tabelul 2.1 de la pagina 11.

Plasarea populatiei în zona necesita defi-nirea unei grile. Dimensiunile celulelor gri-lei trebuie astfel alese încât sa asigure cel maibun compromis dintre precizie (o grila „maifina” - cu mai multe linii si coloane de celule- creste precizia) si timpul de calcul (o grilacu un numar mai mic de linii si de coloanedetermina un timp de calcul mai redus). Unnumar de linii/coloane în domeniul 100−500este considerat ca fiind acceptabil.

În cazul acestui studiu dimensiunea uneicelule a fost definita la 10×10 m rezultând

astfel o grila cu 146 de linii si 196 de coloane asa cum se observa în figura 5.34.

Definirea echipamentelor/fenomenelor

Dupa introducerea tuturor informatiilor necesare în primul panou al proiec-tului se poate trece la al doilea panou, cel de definire al echipamentelor/fenome-nelor.

Din lista de echipamente/fenomene disponibile se aleg cele corespunzatoaresituatiei pe care dorim sa o evaluam. Procedura este urmatoarea: se alege echi-pamentul dorit selectând pictograma corespunzatoare si se pozitioneaza pe hartaîn locatia reala. Pe harta apare un punct rosu însotit de o scurta descriere si de opictograma caracteristica.

Asa cum se vede si în figura 5.35 au fost adaugate doua fenomene: explozieBLEVE si dispersie de gaz dens, corespunzatoare celor doua scenarii considerate.

La amplasarea fiecarei componente pe harta se deschide fereastra corespun-zatoare de parametrizare unde pot fi introduse, daca este necesar, coordonatelegeografice exacte.


Figura 5.35. Panoul de definire echipamente/fenomene.

Definirea scenariilor

Al treilea panou al proiectului este dedicat definirii scenariilor din studiu. Aicisunt introduse datele corespunzatoare fenomenelor incluse asa cum se observaîn figurile 5.36.a si 5.36.b.

a. Scenariul 1 - explozie BLEVE alrezervorului de benzen

b. Scenariul 2 - pierdere totala de continutla tancul de clor lichid

Figura 5.36. Definirea scenariilor.


În urma definirii celor doua scenarii acestea apar în panoul de definire scena-rii prezentat în figura 5.37.

Figura 5.37. Panoul de definire scenarii.

În functie de datele disponibile se poate selecta modul standard ori modulexpert de parametrizare al scenariilor.

Efectuarea calculelor

Având toate informatiile necesare introduse în proiect se poate trece la efec-tuarea calculelor. Aici, în al patrulea panou al proiectului, la apasarea butonuluiStart Calculation si dupa verificarea datelor introduse, se efectueaza calculelenecesare pentru evaluarea riscului.

Timpul de calcul este dependent de numarul de scenarii din proiect si de nu-marul de celule utilizate în distributia populatiei.

În timpul calculului sunt afisate urmatoarele informatii: etapa curenta de cal-cul; timpul scurs de la începerea calculelor si timpul estimat ramas pâna la termi-narea acestora asa cum se poate observa în figura 5.38.


Figura 5.38. Efectuarea calculelor.

Vizualizarea rezultatelor

Dupa terminarea calculelor rezultatele obtinute pot fi vizualizate în al cincileapanou al proiectului. De aici putem obtine sub forma grafica:

• riscul social partial (pe fiecare scenariu în parte) ori cumulat asa cum seobserva în figura 5.39

• riscul individual pe fiecare scenariu în parte ori cumulat (figura 5.40)

• curbele de risc partial ori cumulat prezentat în figura 5.41

• consecintele fizice ale scenariilor asa cum se arata în figura 5.42 pentruexplozia BLEVE si în figura 5.42 pentru dispersia clorului.

Modul de lucru este urmatorul: din tabelul cu scenariile se selecteaza scena-riul/scenariile dorite ori toate scenariile prin butonul Select All dupa care prinapasarea butonului Present !! se genereaza graficul dorit.

Tot aici, sub forma de text, putem obtine: un raport al proiectului (figura 5.44);raportul modelelor folosite si un raport cu eventualele erori întâlnite.

Rezultatele obtinute pot fi: salvate; copiate ori tiparite pentru a putea fi utili-zate ulterior.


Figura 5.39. Reprezentarea riscului social.

Figura 5.40. Reprezentarea riscului individual.


Figura 5.41. Reprezentarea curbelor de risc.

Figura 5.42. Reprezentarea consecintelor fizice ale scenariului 1.


Figura 5.43. Reprezentarea consecintelor fizice ale scenariului 2.

Figura 5.44. Prezentare raport proiect.


Analiza rezultatelor

În acest ultim panou, al saselea, se pot efectua analize ale rezultatelor obti-nute. Astfel putem obtine:

• analiza riscului individual pentru diverse locatii de interes având posibili-tatea de a selecta una, mai multe ori toate scenariile disponibile. La apasa-rea butonului Present !! sunt prezentate contributiile cumulate ale sce-nariilor selectate în punctul de interes în ordinea descrescatoare a contri-butiilor asa cum apare în figura 5.45;

• analiza riscului social pe categorii de victime. Aceasta analiza poate fi efec-tuata la nivel de: echipament; locatie; efect ori scenariu generându-se olista în ordinea descrescatoare a contributiilor;

• analiza riscului social pe baza valorilor asteptate. Aceasta analiza permiteidentificarea scenariilor cu efecte majore cunoscând faptul ca, în general,80 % din contributiile la riscul social sunt generate de 20 % din scenariileposibile.

Figura 5.45. Analiza riscului individual.

Rezultatele obtinute în urma acestor analize pot fi: copiate; tiparite ori sal-vate pentru a putea fi prezentate ori analizate ulterior încheierii sesiunii de lucruRISKCURVES.


5.4. Reprezentarea riscului

Interpretarea consecintelor fizice si a efectelor asupra populatiei sunt multmai usor de efectuat daca curbele izoplete sunt reprezentate având ca fundal har-tile zonelor afectate.

Chiar daca aplicatiile software specializate includ doar harti ale tarilor lor deorigine (S.U.A., Olanda,. . . ) putem folosi ca aplicatii de „ajutor” Google Maps siGoogle Earth.

5.4.1. Google Maps

Serviciul Google Maps asigura accesul liber catre harti din toata lumea. Avândo rezolutie buna, aceste harti pot fi utile în reprezentarea riscului.

Etapele de parcurs pentru preluarea unei harti sunt urmatoarele:

1. De la adresa de web http://maps.google.ro se încarca pagina principala(vezi figura 5.46.A).

A. Harta Europei B. Cluj - zona Grigorescu

Figura 5.46. Fereastra Google Maps.

2. Utilizând sagetile se mareste zona de interes, astfel în figura 5.46.B se ob-serva zona Grigorescu din Cluj.

3. Capturarea ferestrei cu harta are loc prin utilizarea combinatiei de taste:�

�

�

�ALT +

�

�

�

�PRNSCR .

4. Se deschide programul de desenare Paint, cum se poate observa în figura5.47.A prin comanda Windows»Start»Programs»Accessories»Paint.

5. Se copiaza fereastra Google Maps în zona de editare din Paint prin combi-natia de taste:

�

�

�

�CTRL +

�

�

�

�V , asa cum se observa în figura 5.47.B.

5.4. Reprezentarea riscului 77

A. Aplicatia Paint B. Zona de interes preluata în Paint

Figura 5.47. Fereastra Paint.

6. Se determina dimensiunea în pixeli a scarii hartii afisate de Google Maps.

7. Din lista de functii ale programului Paint se alege functia Select si se mar-cheaza zona dreptunghiulara de imagine necesara în reprezentarea riscu-lui (vezi figura 5.48.A).

A. Selectarea zonei de interes B. Harta obtinuta

Figura 5.48. Obtinerea hartii zonei de interes.

8. Se copiaza zona selectata într-o noua reprezentare grafica prin:

• copierea zonei selectate prin combinatia de taste:�

�

�

�CTRL +

�

�

�

�C

• deschiderea unui fisier nou prin combinatia de taste:�

�

�

�CTRL +

�

�

�

�N

• preluarea imaginii cu combinatia de taste:�

�

�

�CTRL +

�

�

�

�V .


În urma acestor operatii obtinem o noua reprezentare grafica ce continestrict zona de interes asa cum este prezentat în figura 5.48.B.

9. Dimensiunea hartii, dm [m], se determina prin formula:

dm =dp · sm

sp(5.1)

unde: dp este dimensiunea hartii în pixeli; sp este dimensiunea scarii har-tii în pixeli masurata la pct. 6 iar sm reprezinta scara hartii afisata de Goo-gle [m].De exemplu, în cazul hartii prezentate în figura 5.48.B, dimensiunile în pi-xeli ale hartii sunt Xp = 598 respectiv Yp = 444 iar scara hartii este în pixelide sp = 61 iar valoarea afisata de Google Maps este de sm = 200 m.Utilizând relatia 5.1 obtinem:

Xm =Xp · sm

sp=

598 ·200

61≈ 1961 [m]

respectiv:

Ym =Yp · sm

sp=

444 ·200

61≈ 1456 [m]

10. Se salveaza reprezentarea grafica astfel obtinuta într-un fisier bitmap (ex-tensie BMP). Acest fisier poate fi ulterior utilizat, de exemplu, în aplicatiaRISKCURVES.

O alta modalitate de a utiliza hartile din Google Maps este de a încarca fisiereKML (Keyhole Markup Language5) ce contin descrierea curbelor izoplete si locatialor.

Astfel de fisiere sunt generate de diverse aplicatii, dintre care amintim ALOHA,putând fi încarcate în Google Maps astfel:

1. se deschide pagina de web Google Maps

2. utilizatorul se conecteaza la contul Google Gmail pentru a putea generaharti noi

3. prin comanda Locaţiile mele»Creaţi harta»Importaţi se trece la im-portarea fisierul KML dorit

4. în fereastra astfel deschisa se specifica fisierul KML de încarcat si se apasabutonul Încărcare din fişier

5. continutul fisierului KML este interpretat si afisat pe harta (figura 5.49).

5Acest limbaj derivat din XML permite adnotarea si vizualizarea pe hartile Google Maps si GoogleEarth utilizând diverse obiecte cum ar fi: text; punct; corpuri geometrice diverse (cercuri; patrate;elipse;. . . ) în locatii specificate.

5.4. Reprezentarea riscului 79

Figura 5.49. Harta Google Maps dupa importareafisierului KML obtinut în ALOHA.

5.4.2. Google Earth

Aplicatia Google Earth poate fi folosita pentru a prelua harti ale zonelor deinteres asa cum a fost prezentat si în cazul aplicatiei Google Maps. Aceste hartiurmeaza procedura de prelucrare prezentata anterior.

Încarcarea de fisiere KML într-o harta Google Earth are loc în felul urmator:

1. se deschide aplicatia Google Earth

2. se adauga continutul fisierului KML prin comanda Add»Network Link

3. se vizualizeaza zona sursei ce contine si curbele izoplete încarcate anteriorasa cum putem vedea în figura 5.50

4. prin comanda File»Save»Save Image se salveaza harta astfel generataîntr-un fisier imagine.


Figura 5.50. Harta Google Earth dupa importareafisierului KML obtinut în ALOHA.

Harta astfel obtinuta poate fi încorporata într-un document text ori utilizataîntr-o prezentare.

Bibliografie

1. Hotarârea de Guvern nr. 804/2007 privind controlul asupra pericolelor de acci-

dent major în care sunt implicate substante periculoase, publicat în MonitorulOficial nr. 539 din 8 august 2007.

2. Hotarârea de Guvern nr. 79/2009 pentru modificarea Hotarârii de Guvern

nr. 804/2007 privind controlul asupra pericolelor de accident major în care

sunt implicate substante periculoase, publicat în Monitorul Oficial nr. 104 din20 februarie 2009.

3. A. Ozunu, Elemente de hazard si risc în industriile poluante, Editura Accent,Cluj-Napoca, România, 2000.

4. A. Ozunu, C. Anghel, Evaluarea riscului tehnologic si securitatea mediului,Editura Accent, Cluj-Napoca, România, 2007.

5. C. Ericson, Hazard analysis techniques for system safety, Editura Wiley-Inter-science, Hoboken, New Jersey, S.U.A., 2005.

6. S. Mannan, F. Lees, Lees’ Loss prevention in the process industries. Hazard iden-

tification, assessment and control, vol. 1-3, Editura Elsevier Butterworth-Hei-nemann, Oxford, Marea Britanie, 2005.

7. A. Mela, N. Piccinini, P. Vineis, Rischio e ambiente, Institutul Politehnic dinTorino, Torino, Italia, 1999.

8. T. Aven, Risk Analysis: Assessing uncertainties beyond expected values and pro-

babilities, Editura Wiley, Londra, Marea Britanie, 2008.

9. * * *, Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis, Center forChemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers (AI-ChE), New York, S.U.A., 2000.

82 BIBLIOGRAFIE

10. * * *, CPR 14E - Methods for the calculation of physical effects resulting from

releases of hazardous materials, Publication Series on Dangerous Substances,Ministerul Mediului, Haga, Olanda, 2005.

11. * * *, CPR 18E - Guidelines for quantitative risk assessment, Publication Serieson Dangerous Substances, Ministerul Mediului, Haga, Olanda, 2005.

12. * * *, CPR 12E - Methods for determining and processing probabilities, Publi-cation Series on Dangerous Substances, Ministerul Mediului, Haga, Olanda,1997.

13. * * *, CPR 16E - Methods for the determination of possible damage to people

and subjects resulting from release of hazardous materials, Publication Serieson Dangerous Substances, Ministerul Mediului, Haga, Olanda, 2005.

14. G. Maria, Evaluarea cantitativa a riscului proceselor chimice si modelarea con-

secintelor accidentelor, Editura Printech, Bucuresti, România, 2007.

15. Z. Török, Analize calitative si cantitative în managementul riscului în sectorul

industrial chimic, Teza de doctorat, UBB Cluj-Napoca, România, 2010.

16. Z. Török, N. Ajtai, A. Ozunu, Aplicatii de calcul pentru evaluarea riscului pro-

ducerii accidentelor industriale majore ce implica substante periculoase, Edi-tura Fundatiei pentru Studii Europene, Cluj-Napoca, România, 2011.

17. C. Savii, G. Savii, Modelarea si simularea poluarii aerului, Presa UniversitaraRomâna, Timisoara, România, 2000.

18. S. Coldea, Difuzia si dispersia poluantilor în geofluide, Presa Universitara Clu-jeana, Cluj-Napoca, România, 2002.

19. * * *, Handbook of chemical hazard analysis procedures, FEMA&EPA&DOT,Washington, S.U.A., 1987.

20. * * *, ALOHA - Areal Location of Hazardous Atmospheres. User’s Manual,EPA&NOAA, Washington, S.U.A., 2006.

21. * * *, EFFECTS - User’s Guide, TNO, Olanda, 2008.

22. * * *, TNO Safety software - RISKCURVES v.7. User and reference manual, TNO,Utrecht, Olanda, 2007.

23. O. Cozar, Difuzia si dispersia poluantilor în geofluide, Editura Tehnica, Bucu-resti, România, 2004.

24. I. Sandu, V. Pescaru, I. Sandu, Modele de evaluare a dispersiei poluantilor în

atmosfera, Editura SITECH, Craiova, România, 2004.

BIBLIOGRAFIE 83

25. S. Hâncu, G. Marin, Transportul si dispersia poluantilor, Cartea Universitara,Bucuresti, România, 2008.

26. F. Pasquill, The estimation of the dispersion of windborne material, The Mete-

orological Magazine, 90(1063), (1961), 33–49.

27. D. Finney, Probit Analysis, Cambridge University Press, Londra, Marea Brita-nie, 1971.

28. * * *, CAMEO - Computer-Aided Management of Emergency Operations. User’s

Manual, EPA&NOAA, Washington, S.U.A., 2004.

29. * * *, CAMEO Companion, Arizona Emergency Response Commission, Phoe-nix, S.U.A., 2009.

30. * * *, ALOHA - Example Scenarios, EPA&NOAA, Washington, S.U.A., 2011.

31. * * *, Metodologie pentru analiza riscurilor industriale ce implica substante pe-

riculoase, Inspectoratul General pentru Situatii de Urgenta, România, 2010.

32. S. Lewis, An overview of leading software tools in QRA, in Proceeding of the 7th

Professional Development Conference & Exhibition, Bahrain, 2005.

2012-tehnologia informatiei in evaluarea riscului

Documents