Режимы взрывного превращения облака ТВС
| Класс | ||
| топлива | окружающего пространства | |
| 1 | 2 | |
| 1 | 1 | 2 |
| 2 | 1 | 2 |
| 3 | 2 | 3 |
| 4 | 2 | 3 |
При отсутствии данных о количестве топлива, участвующего во взрыве, масса топлива содержащегося в облаке, определяется по формуле:
(8.1)
где М m – масса топлива, содержащегося в резервуаре (установке).
В соответствии с выбранным режимом взрывного превращения, а также в зависимости от массы топлива содержащегося в облаке и интересующего расстояния по графикам (рис. 8.1–8.3) определяются границы зон полных, сильных, средних и слабых степеней разрушения зданий и сооружений жилой и промышленной застройки.
Затем на план объекта наносятся указанные границы зон разрушений (в качестве эпицентра следует принимать место хранения взрывоопасного вещества), после чего определяются здания и сооружения, получившие ту или иную степень разрушения.
Рис. 8.1. Зависимость степеней разрушения зданий от массы топлива и расстояния:
1 – граница зоны полных разрушений; 2 – граница зоны полных разрушений;
3 – граница зоны полных разрушений; 4 – граница зоны полных разрушений.
Рис. 8.2. Зависимость степеней разрушения зданий от массы топлива и расстояния:
1 – граница зоны полных разрушений; 2 – граница зоны полных разрушений;
3 – граница зоны полных разрушений; 4 – граница зоны полных разрушений.
|
|
|
Рис. 8.3. Зависимость степеней разрушения зданий от массы топлива и расстояния:
1 – граница зоны полных разрушений; 2 – граница зоны полных разрушений;
3 – граница зоны полных разрушений; 4 – граница зоны полных разрушений.
При наличии на объекте нескольких источников возможного образования облаков ТВС расчеты проводятся для каждого из них.
Порядок определения поражения людей
Определяется режим взрывного превращения облака ТВС и масса топлива, содержащегося в облаке.
По графикам, представленным на рис. 8.4–8.6, в зависимости от режима взрывного превращения, а также массы топлива, содержащегося в облаке, определяются границы зон поражения людей.
Количество погибших людей на открытой местности Nм определяется по формуле:
(8.2)
где i – номер зоны; ni – количество людей, попавших в i-ю зону (определяется по картограмме распределения людей); Р i – процент выживающих в i зоне людей.
Количество погибших людей в зданиях, N 3, определяется по формуле:
Рис. 8.4. Зависимость поражения человека от массы топлива в облаке и расстояния:
1 – граница порога поражения; 2 – граница 99 % поражения; 3 – граница 90 % поражения; 4 – граница 50 % поражения; 5 – граница 10 % поражения; 6 – граница 1 % поражения/
|
|
|
Рис. 8.5. Зависимость поражения человека от массы топлива в облаке и расстояния:
1 – граница порога поражения; 2 – граница 99 % поражения; 3 – граница 90 % поражения; 4 – граница 50 % поражения; 5 – граница 10 % поражения; 6 – граница 1 % поражения/
Рис. 8.5. Зависимость поражения человека от массы топлива в облаке и расстояния:
1 – граница порога поражения; 2 – граница 99 % поражения; 3 – граница 90 % поражения; 4 – граница 50 % поражения; 5 – граница 10 % поражения; 6 – граница 1 % поражения
(8.3)
где ni к – количество людей, находящихся в жилых и административных зданиях, попавших в i -ю зону (определяется по картограмме распределения людей); Р i к – процент людей, выживших в жилых и административных зданиях, попавших в i-ю зону (зона определяется в соответствии с п. 8.2);
Р1к= 98 %; Р2к= 94 %; Р3к = 85 %; Р4к = 30 %;
nni – количество людей, находящихся в промышленных зданиях и сооружениях, попавших в i-ю зону (определяется по картограмме распределения людей); Р i n – процент людей, выживающих в промышленных зданиях и сооружениях, попавших в i-ю зону (зона определяется в соответствии с п. 8.2);
Р3n= 90 %; Р4n= 40 %;
|
|
|
Общее количество погибших определяется по формуле:
N = Nм+ N 3
и округляется до целого.
При наличии на объекте нескольких источников возможного образования облаков ТВС расчеты проводятся для каждого из них.
8.3. Порядок расчета последствий при взрывах на промышленных объектах
конденсированных взрывчатых веществ
Порядок определения степеней разрушения зданий и сооружений.
В соответствии с табл. 8.5 определяется класс конденсированного взрывчатого вещества.
Таблица 8.5
Классификация конденсированных взрывчатых веществ
| 1 класс | 2 класс | 3 класс |
| Тринитротолулол | Гексоген | Нитрометан |
| Нитроглицерин | ТГ 50/50 | Нитрогуанидин |
| Октоген | ТГ40/60 | Тетрил |
|
| Нитрат аммония | |
По графикам, предоставленным на рис. 8.7–8.9 в зависимости от класса конденсированного взрывчатого вещества, его массы и расстояния определяются границы зон полных, средних, сильных, слабых степеней разрушения зданий и сооружений жилой и промышленной застройки.
Рис. 8.7. Зависимость степеней разрушения зданий от массы и расстояния для 1-го класса КВВ:1 – граница зоны полных разрушений; 2 – граница зоны полных разрушений;
3 – граница зоны полных разрушений; 4 – граница зоны полных разрушений.
|
|
|
Затем на план объекта наносятся указанные границы зон разрушений (в качестве эпицентра следует принимать место хранения взрывоопасного вещества), после чего определяются здания и сооружения, получившие ту или иную степень разрушения.
При наличии на объекте нескольких источников возможного образования облаков ТВС расчеты проводятся для каждого из них.
Рис. 8.8. Зависимость степеней разрушения зданий от массы и расстояния для 2-го класса КВВ:1 – граница зоны полных разрушений; 2 – граница зоны полных разрушений;
3 – граница зоны полных разрушений; 4 – граница зоны полных разрушений.
Рис. 8.9. Зависимость степеней разрушения зданий от массы и расстояния для 3-го класса КВВ:1 – граница зоны полных разрушений; 2 – граница зоны полных разрушений;
3 – граница зоны полных разрушений; 4 – граница зоны полных разрушений.
Порядок определения поражений людей. В соответствии с табл. 8.5 определяется класс КВВ.
По графикам, предоставленным на рис. 8.10–8.12, в зависимости от массы и класса КВВ определяются границы зон поражения людей.
Рис. 8.10. Зависимость поражения человека от массы и расстояния для 1-го класса КВВ:
1 – граница порога поражения; 2 – граница 99 % поражения; 3 – граница 90 % поражения; 4 – граница 50 % поражения; 5 – граница 10 % поражения; 6 – граница 1 % поражения
Рис. 8.11. Зависимость поражения человека от массы и расстояния для 2-го класса КВВ:
1 – граница порога поражения; 2 – граница 99 % поражения; 3 – граница 90 % поражения; 4 – граница 50 % поражения; 5 – граница 10 % поражения; 6 – граница 1 % поражения
Рис. 8.11. Зависимость поражения человека от массы и расстояния для 3-го класса КВВ:
1 – граница порога поражения; 2 – граница 99 % поражения; 3 – граница 90 % поражения; 4 – граница 50 % поражения; 5 – граница 10 % поражения; 6 – граница 1 % поражения
Количество погибших людей на открытой местности N м, определяются по формуле:
(8.5)
где i – номер зоны; ni – количество людей, попавших в i-ю зону (определяется по картограмме расположения людей); Р i – процент выживших в i зоне людей.
Количество погибших людей, находящихся в зданиях N 3, определяется по формуле:
(8.6)
где ni к – количество людей, находящиеся в жилых и административных зданиях, попавших в i –ю зону (определяется по картограмме распределения людей); Р i к – процент людей, выживающие в жилых и административных зданиях, попавших в i-ю зону (зона определяется в соответствии с п. 8.3);
Р1к= 98 %; Р2к= 94 %; Р3к = 85 %; Р4к= 30 %;
где nni – количество людей, находящихся в промышленных зданиях и сооружениях, попавших в i-ю зону (определяется по картограмме распределения людей); Р i n – процент людей, выживающих в промышленных зданиях и сооружениях, попавших в i-ю зону (зона определяется в соответствии с п. 1.3.1):
Р3n= 90 %; Р4n= 40 %;
Общее количество погибших определяется по формуле:
N = Nм+N3 (8.7)
и округляется до целого числа.
При наличии на объекте нескольких источников возможного образования облаков ТВС расчеты проводятся для каждого из них.
8.4. Порядок расчета последствий осколочного действия
при взрыве сосудов высокого давления
Количество людей, получивших смертельное поражение при взрыве сосудов высокого давления, определяется в зависимости от объема сосуда и плотности промышленного персонала и населения на территории, прилегающей к месту аварии по графику, изображенному на рис. 8.13 (прил. 1.).
Рис. 8.13. Зависимость количества людей, получающих смертельное поражение от осколочного действия при взрыве сосудов высокого давления при различной плотности расположения людей: 1 – 0,1 чел/м2; 2 – 0,05 чел/м2; 3 – 0,01 чел/м2; 4 – 0,005 чел/м2; 5 – 0,001 чел/м2
Примеры расчета
Пример 1. На участке сжиженных газов промышленного объекта при перекачке газа на сливной эстакаде произошел взрыв железнодорожной цистерны, содержащей 50 т сжиженного пропана. В результате испарения разлившегося газа в пределах воспламенения оказалось практически вся масса газа, перевозившаяся в цистерне. Воспламенение привело к возникновению взрыва.
В районе расположения сливной эстакады, на удаление приблизительно 80 м находилось 8 чел. На расстояние 400 м от сливной эстакады расположено административное здание объекта, в котором в момент аварии находилось 40 чел. Необходимо определить последствия аварии на промышленном объекте.
Решение:
Сформулировать исходные данные для расчетов:
– тип топлива – пропан;
– масса топлива, содержащегося в облаке, М = 50 т;
– окружающее пространство – слабозагроможденное.
По классификации веществ определяем, что пропан относится ко 2-му классу опасности (сжиженный газ, табл. 8.1). Геометрические характеристики окружающего пространства относятся к классу 2.
По табл. 8.4 определяем ожидаемый режим взрывного превращения облака – второй.
Для заданного расстояния 400 м по графику, изображенному на рис. 8.3, определяем, что административное здание объекта получит среднюю степень разрушения.
По графику на рис. 8.5 определяем, что 8 чел, находящихся в районе расположения сливной эстакады (50 м от эпицентра взрыва), попадают в третью зону.
В соответствии с формулой (8.2) определяем количество погибших на открытой местности:
В соответствии с формулой (8.3) определяем количество погибших в административном здании:
Общее количество погибших определяется по формуле (8.4) и составит 7 чел.
Пример 2. На складе хранения КВВ промышленного объекта произошел взрыв октогена массой 30 т. В районе расположения склада в момент взрыва (на удалении 80 м) находится 10 чел. На удалении 2,5 км от склада КВВ расположены жилые и промышленные здания.
Необходимо определить последствия чрезвычайной ситуации на промышленном объекте.
Решение:
Сформулируем исходные данные для расчетов:
- тип КВВ – октоген;
- масса КВВ – 30 т.
По классификации КВВ (табл. 8.5) определяем, что октоген относится к 1-му классу взрывчатых веществ.
По графику на рис. 8.7 определяем, что жилые и промышленные здания городского типа останутся неповрежденными.
По графику, на рис. 8.10, определяем, что 8 чел, находящихся на объекте хранения КВВ, попадают в 3-ю зону.
По формуле (8.5) определяем количество погибших на открытой местности:
Поскольку здания и сооружения городского типа остаются неповрежденными, то погибает только 1 чел.
Пример 3. На участке хранения сжиженных газов резервуар повышенного давления объемом 2000 м3 может разорваться. Средняя плотность расположенного промышленного персонала и людей на территории, прилегающей к месту аварии, составляет 0,01 чел/м2. Определить последствия возможной аварии.
Решение:
По графику, изображенному на рис. 8.13, определяем, что для резервуара объемом 2000 м3 потери составляют 7 чел.
8.5. Табличная методика оценки последствий воздействия воздушной взрывной волны на сооружения, оборудование и персонал промышленных предприятий при авариях с образованием взрывоопасной газовоздушной смеси массой более 100 т
При аварии на объектах, имеющих технологические установки, емкости и трубопроводы с большим содержанием взрыво- и пожароопасных газообразных или сжиженных углеводородных продуктов, которые могут образовать очаг взрыва с ударной волной, вызывающей разрушение зданий, сооружений и оборудования.
Наиболее взрыво- и пожароопасные смеси с воздухом образуют углеводородные газы: метан, пропан, бутан, пропилен, бутилен, бензол, этинол и др.
1. Определение величины избыточного давления при взрыве газовоздушной смеси.
В очаге взрыва газовоздушной смеси выделяют три круговые зоны:
- детонационной волны (зона 1);
- действия продуктов взрыва (зона 2);
- воздушной взрывной волны (зона 3).
Зона 1 находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны можно определить по формуле:
т,
где r1 – радиус зоны, м;
Q – количество сжиженного углеводородного газа, т.
Этот радиус может составлять от десятков до сотен метров. Так, при 1000 т сжиженного газа радиус детонационной волны равен 175 м.
В пределах зоны 1 действует избыточное давление Dр1, которое можно считать постоянным и равным Dр1 = 1700 кПа (примерно 17 кгс/см2).
Зона 2 охватывает всю площадь разлета продуктов газовоздушной смеси в результате ее детонации. Радиус этой зоны определяется по формуле:
.
Избыточное давление в пределах зоны 2 можно определить по формуле:
где R – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м.
Зона 3 формируется в радиусе действия воздушной ударной (взрывной) волны, распространяющейся по поверхности земли. Для оценки избыточного давления в любой точке зоны 3 в зависимости от расстояния до центра взрыва газовоздушной смеси R поступают следующим образом:
а) определяется относительная величина Y, характеризующая расстояние от центра взрыва
где R > r1;
б) расчет избыточного давления во фронте взрывной волны ведется, исходя из значения этой относительной величины
Характер разрушений зданий, сооружений и оборудования, а также степени поражения людей, вызванные полученным избыточным давлением, могут приниматься такими же, как и при оценке последствий воздействия избыточного давления во фронте ударной волны ядерного взрыва.
8.6. Определение тяжести поражения людей при взрыве газовоздушной смеси
Поражения людей от воздействия избыточного давления, обусловленного взрывом газовоздушной смеси, делятся на тяжелые, крайне тяжелые, средней тяжести, легкие.
Крайне тяжелые и тяжелыепоражения могут сопровождаться осложнениями и заканчиваются смертельным исходом. Примерно 50–60 % людей из числа с такими поражениями нуждаются во врачебной помощи в ближайшее время, около 50 % пораженных на первом этапе медицинской эвакуации становятся нетранспортабельными. Срок стационарного лечения до 12 месяцев с продолжительной потерей трудоспособности.
Поражения средней тяжести в большинстве случаев не опасны для жизни, но 10–12 % людей с такой степенью поражения нуждаются в неотложной врачебной помощи. Срок госпитализации составляет 2–3 месяца с непродолжительной потерей трудоспособности.
Легкие поражения не связаны с опасностью для жизни или угрожающими инвалидностью последствиями. Они не нуждаются в неотложной врачебной помощи, около 50 % из них могут передвигаться и возвратиться к труду в срок от 30 до 60 сут.
Общее количество травмированных людей определяется числом людей, получивших поражение любой степени тяжести
где Li – количество людей, получивших i-ю тяжесть поражения, зависящую от величины воздействующего избыточного давления.
Зависимость тяжести поражения людей при открытом их расположении от величины избыточного давления представлена в табл. 8.6.
Таблица 8.6
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 685; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!