<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">btps</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Безопасность техногенных и природных систем</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Safety of Technogenic and Natural Systems</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2541-9129</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.23947/2541-9129-2023-7-2-17-26</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">btps-250</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TECHNOSPHERE SAFETY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Разработка подхода для оценки последствий взрывов топливно-воздушных смесей с учетом особенностей застройки</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of an Approach to Assess the Consequences of Fuel-Air Mixtures Explosions Taking into Account the Development Features</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3898-0804</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тюрин</surname><given-names>А. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Тyurin</surname><given-names>A. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Тюрин Александр Павлович, профессор кафедры «Техносферная безопасность», доктор технических наук, доцент</p><p>426069, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 7</p><p>ResearcherID, ScopusID</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksandr P Tyurin, professor of the Technosphere Safety Department, Dr. Sci. (Eng), associate professor</p><p>7, Studencheskaya str., Izhevsk, Udmurt Republic, 426069, RF</p></bio><email xlink:type="simple">asd1978@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Янников</surname><given-names>И. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yannikov</surname><given-names>I. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Янников Игорь Михайлович, профессор кафедры «Техносферная безопасность», доктор технических наук, доцент</p><p>426069, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Igor M Yannikov, professor of the Technosphere Safety Department</p><p>7, Studencheskaya str., Izhevsk, Udmurt Republic, 426069, RF</p></bio><email xlink:type="simple">imyannikov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kalashnikov Izhevsk State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>06</month><year>2023</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>17</fpage><lpage>26</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Тюрин А.П., Янников И.М., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Тюрин А.П., Янников И.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Тyurin A.P., Yannikov I.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.bps-journal.ru/jour/article/view/250">https://www.bps-journal.ru/jour/article/view/250</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. При исследовании проблемы воздействия на людей и инфраструктуру населенных пунктов негативных факторов, возникающих при взрывах на заправочных станциях, зачастую применяется вероятностный подход. Ограничение данного подхода состоит в том, что при его реализации понятие загроможденности окружающего пространства не отражает соотношения между площадью застройки и общей площадью, подверженной воздействию ударной волны. Поэтому данная статья посвящена вопросам разработки и обоснования подхода к оценке последствий взрывов топливно-воздушных смесей (ТВС) с учётом особенностей застройки населённых пунктов. Целью работы явилась разработка подхода для оценки последствий взрывов топливно-воздушных смесей с учетом особенностей застройки. Решение данной проблемы будет способствовать принятию решений для разработки эффективных защитных мероприятий для окружающих объектов.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Авторами проведён аналитический обзор результатов исследований в изучаемой области и существующих подходов к оценке последствий взрывов на автомобильных заправочных станциях (АЗС), газозаправочных станциях (АГЗС), исходя из конкретных условий их расположения на территории населённых пунктов.</p></sec><sec><title>Результаты исследования</title><p>Результаты исследования. Разработан подход для оценки последствий взрывов топливно-воздушных смесей с учетом особенностей застройки. Выявлены основные причины, виды аварий со взрывом на АЗС и масштабы их последствий. Наряду с теоретическим обоснованием рассматриваемого вопроса, авторами приведено подробное описание применённой методики исследования, а также характеристика объектов исследования с учётом их месторасположения. При расчете последствий взрывов топливно-воздушных смесей впервые предложено использовать коэффициент плотности застройки, равный отношению площади существующих объектов к общей площади территории, подверженной воздействию ударной волны. Данный подход обосновывает необходимость применения дополнительных защитных мероприятий в районах расположения заправочных станций. Подробно описаны использованные методы анализа с обоснованием достоверности результатов измерений.</p></sec><sec><title>Обсуждение и заключения</title><p>Обсуждение и заключения. Применение предлагаемого в статье подхода для расчета последствий взрыва топливно-воздушных смесей с учетом величины плотности застройки даёт возможность контролировать расположение и уровень риска от возможных взрывов на заправочных станциях в условиях реальной обстановки. Предлагаемый подход к расчету последствий позволяет оперативно в реальном масштабе времени и в соответствии с существующей обстановкой в районе расположения АЗС оценивать возможные риски и планировать конкретные мероприятия по их минимизации.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. In the study of the problem of the impact of negative factors from explosions at gas stations on people and the infrastructure of settlements, a probabilistic approach is often used. The limitation of this approach is that when it is implemented, the concept of clutter of the surrounding space does not reflect the relationship between the area occupied by buildings and the total area affected by the shock wave. Therefore, this article is devoted to the development and justification of an approach to assessing the consequences of explosions of fuel-air mixtures (FA), taking into account the peculiarities of the development of settlements. The work objective is to develop an approach for assessing the consequences of explosions of fuel-air mixtures, taking into account the development features. The solution to this problem will facilitate decision-making for the development of effective protective measures for surrounding objects.</p></sec><sec><title>Materials and Methods</title><p>Materials and Methods. The authors have conducted an analytical review of the research results in the field of study and the existing approaches to assessing the consequences of explosions at filling stations (FS) and gas stations (GS), based on the specific conditions of their location on the territory of settlements.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. An approach has been developed to assess the consequences of explosions of fuel-air mixtures, taking into account the development features. The main causes, types of accidents with an explosion at a gas station and the scale of their consequences have been identified. Along with the theoretical justification of the issue under consideration, the authors provide a detailed description of the applied research methodology, as well as the characteristics of the objects of research, taking into account their location. When calculating the consequences of explosions of fuel-air mixtures, it was proposed for the first time to use a development density factor equal to the ratio of the area of the existing facilities to the total area of the territory affected by the shock wave. This approach justifies the need to apply additional protective measures in the areas where gas stations are located. The methods of analysis used are described in detail with justification of the reliability of the measurement results.</p><p>Discussion and Conclusion. The application of the approach proposed in the article for calculating the consequences of an explosion of fuel-air mixtures, taking into account the development density, makes it possible to control the location and the level of risk from possible explosions at gas stations in a real situation. The proposed approach for calculating the consequences allows you to quickly assess possible risks in real time and plan specific measures to minimize them in accordance with the existing situation in the area of the gas station.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>автозаправочная (автогазозаправочная) станция</kwd><kwd>оценка риска</kwd><kwd>методика</kwd><kwd>дефлаграция</kwd><kwd>взрыв</kwd><kwd>вычисления</kwd><kwd>эксперимент</kwd><kwd>застройка</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>filling (gas) station</kwd><kwd>risk assessment</kwd><kwd>methodology</kwd><kwd>deflagration</kwd><kwd>explosion</kwd><kwd>calculations</kwd><kwd>experiment</kwd><kwd>development</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Авторы выражают благодарность коллективу разработчиков авторского курса «Электронная информационно-образовательная среда» в лице Султанова Р.О., Майоровой М.А. и Смирнова С.В. за профессиональные компетенции, полученные при его изучении и использованные в дальнейшем при выполнении данного исследования.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The authors express their gratitude to the team of developers of the author's course «Electronic information and educational environment» represented by Sultanov RO., Mayorova MA. and Smirnov SV. for the professional competencies obtained during its study and used in the future when performing this research.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шахманов Ф.Ф. Риск-ориентированный метод осуществления пожарного надзора автомобильных газозаправочных станций. Дис. докт. техн. наук. Москва; 2018. 115 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shakhmanov FF. Risk-orientirovannyi metod osushchestvleniya pozharnogo nadzora avtomobil'nykh gazozapravochnykh stantsii. Author’s thesis. Moscow; 2018. 115 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liu Y., Kong Z., Zhang Q. Failure modes and effects analysis (FMEA) for the security of the supply chain system of the gas station in China. Ecotoxicology and environmental safety. 2018;164:325–330. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.08.028</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liu Y, Kong Z, Zhang Q. Failure modes and effects analysis (FMEA) for the security of the supply chain system of the gas station in China. Ecotoxicology and environmental safety. 2018;164:325–330. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.08.028</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов Е.А., Аганов А.А., Буйко К.В. и др. Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах. Сборник документов. Серия 27. Выпуск 2. 3-е изд., испр. и доп. Москва: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности»; 2010. 208 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov EA, Aganov AA, Buiko KV, et al. Metodiki otsenki posledstvii avarii na opasnykh proizvodstvennykh ob"ektakh. Collection of documents. Ser. 27. Iss. 2. 3rd ed., rev. and add. Moscow: Scientific and Technical Center of Industrial Safety Problems Research (Closed Joint Stock Company); 2010. 208 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhou X.Q., Hao H. Prediction of airblast loads on structures behind a protective barrier. International Journal of Impact Engineering. 2008;35(5):363–375. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2007.03.003</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhou XQ, Hao H. Prediction of airblast loads on structures behind a protective barrier. International Journal of Impact Engineering. 2008;35(5):363–375. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2007.03.003</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liang H., Wang T., Luo Z., et al. Risk Assessment of Liquefied Petroleum Gas Explosion in a Limited Space. ACS Omega. 2021;6(38):24683–24692. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c03430</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liang H, Wang T, Luo Z, et al. Risk Assessment of Liquefied Petroleum Gas Explosion in a Limited Space. ACS Omega. 2021;6(38):24683–24692. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c03430</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Green Book. Methods for the determination of possible damage to people and objects resulting from release of hazardous materials. Committee for the Prevention of Disasters caused by dangerous substances. The Hague: Directorate-General of Labour of the Ministry of Social Affairs and Employment. CPR 16E, Second Edition, 2005, 337 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Green Book. Methods for the determination of possible damage to people and objects resulting from release of hazardous materials. Committee for the Prevention of Disasters caused by dangerous substances. The Hague: Directorate-General of Labour of the Ministry of Social Affairs and Employment. CPR 16E, Second Edition, 2005, 337 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Balocki James B. (Secretary of the Navy) Northwest Training and Testing. Final Supplemental Environmental Impact Statement/Overseas Environmental Impact Statement (SEIS/OEIS). Appendix D Acoustic and Explosive Concepts: U.S. Navym, 2022. 26 p. URL: https://nwtteis.com/portals/nwtteis/files/final_seis/section/NWTT_Final_ SEIS_Sept2020_Appendix_D_Acoustic_and_Explosive_Concepts.pdf (дата обращения: 18.09.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Balocki James B. (Secretary of the Navy) Northwest Training and Testing. Final Supplemental Environmental Impact Statement/Overseas Environmental Impact Statement (SEIS/OEIS). Appendix D Acoustic and Explosive Concepts: U.S. Navym, 2022. 26 p. URL:https://nwtteis.com/portals/nwtteis/files/final_seis/section/NWTT_Final_SEIS_Sept2020_Appendix_D_Acoustic_and_Explosive_Concepts.pdf (accessed 18.09.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhang J., Xu K., You G., et al. Causation Analysis of Risk Coupling of Gas Explosion Accident in Chinese Underground Coal Mines. Risk Analysis. 2019;39(7):1634–1646. https://doi.org/10.1111/risa.13311</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhang J, Xu K, You G, et al. Causation Analysis of Risk Coupling of Gas Explosion Accident in Chinese Underground Coal Mines. Risk Analysis. 2019;39(7):1634–1646. https://doi.org/10.1111/risa.13311</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lobato J., Rodríguez J., Jiménez C., et al. Consequence analysis of an explosion by simple models: Texas refinery gasoline explosion case. Journal of Chemical Engineering Theoretical and Applied Chemistry. 2009;66(543). URL: https://raco.cat/index.php/afinidad/article/view/279547 (дата обращения: 27.09.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lobato J, Rodríguez J, Jiménez C, et al. Consequence analysis of an explosion by simple models: Texas refinery gasoline explosion case. Journal of Chemical Engineering Theoretical and Applied Chemistry. 2009;66(543). URL: https://raco.cat/index.php/afinidad/article/view/279547 (accessed 27.09.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гришкевич А.А., Филин В А., Ушаков В.С., Маньковский Г.И. Оценка мощности взрывов газопаровоздушных смесей при аварийных проливах сжиженного природного газа. Системы безопасности. Security and Safety. Каталог «Пожарная безопасность — 2017». 2017. C. 46–52. URL: http://lib.secuteck.ru/articles2/firesec/otsenka-moschnosti-vzryvov-gazoparovozdushnyh-smesey-pri-avariynyh-prolivah-szhizhennogo-prirodnogo-gaza (дата обращения: 24.11.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grishkevich AA, Filin VA, Ushakov VS, Mankovskii GI. Otsenka moshchnosti vzryvov gazoparovozdushnykh smesei pri avariinykh prolivakh szhizhennogo prirodnogo gaza. Sistemy bezopasnosti. Security and Safety. Katalog «Pozharnaya bezopasnost' — 2017». 2017. P. 46–52. URL: http://lib.secuteck.ru/articles2/firesec/otsenka-moschnosti-vzryvov-gazoparovozdushnyh-smesey-pri-avariynyh-prolivah-szhizhennogo-prirodnogo-gaza (accessed 24.11.2022). (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Formulae for ammunition management: International Ammunition Technical Guidelines IATG 01.80:2021[E]. Third edition. United Nations Office for Disarmament Affairs; 2021. 1331 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Formulae for ammunition management: International Ammunition Technical Guidelines IATG 01.80:2021[E]. Third edition. United Nations Office for Disarmament Affairs; 2021. 1331 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
