СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЙ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
Исходные данные. На складе взрывчатых веществ произошёл взрыв 40 т нитроглицерина. На расстоянии R1 = 250 м от склада находится производственный объект - одноэтажное бескаркасное здание механических мастерских, на расстоянии R2 = 700 м - посёлок с многоэтажными кирпичными зданиями. В здании мастерских во время взрыва находились n = 20 человек, плотность персонала на территории объекта экономики
Р = 1200 чел./км2.
Определить.1) Степень разрушения зданий на объекте экономики и в населённом пункте, потери людей.
2) Найти радиусы зон летального поражения, контузии и безопасной для человека.
Задача
Пример решения
1. С использованием данных табл. 1 по формуле находим величину тротилового эквивалента Gтнт
| (1) |
где Qv,вв и Qv,тнт, кДж/кг, - энергии взрыва, соответственно, рассматриваемого взрывчатого вещества и тротила.
Gтнт = (6700 / 4520) 40000 = 59292 кг
Таблица 1 «Энергии взрыва конденсированных взрывчатых веществ»
| Взрывчатоевещество | Qv ,кДж/ кг | Взрывчатоевещество | Qv ,кДж/ кг |
| Индивидуальные Тротил (ТНТ) Гексоген Октоген Нитроглицерин Тетрил Гремучаяртуть | 4520 5360 5860 6700 4500 1790 | Смеси Амматол 80/20 60%нитроглицериновый динамит Торпекс Пластическое ВВ | 2650 2710 7540 4520 |
2 Избыточные давления на фронте ударной волны ΔРф на расстояниях R = 250 м и R = 700 м найдём по формуле:
| (2) |
ΔРф250 = 95 х 592921/3 / 250 + 390 х 592922/3 /2502 + 1300 х 59292/ 2503 = 29,24 кПа
|
|
|
ΔРф700 = 95 х 592921/3 / 700 + 390 х 592922/3 / 7002 + 1300 х 59292/ 7003 = 6,73 кПа
3 Как следует из табл. 2 при избыточном давлении на фронте ударной волны ΔРф = 29,24 кПа здание механической мастерской получит средние разрушения, а многоэтажные кирпичные здания в населённом пункте
(ΔРф = 6,73 кПа) получат слабые разрушения.
Таблица 2 «Степень разрушения объектов в зависимости от избыточного давления ΔРф, кПа»
| Объект | Давление ΔРф,кПа, соответствующее степени разрушения | |||
| Полное | Сильное | Среднее | Слабое* | |
| Здания | ||||
| Жилые | ||||
| кирпичныемногоэтажные | 30…40 | 20…30 | 10…20 | 8…10 |
| кирпичныемалоэтажные | 35…45 | 25…35 | 15…25 | 8…15 |
| деревянные | 20…30 | 12…20 | 8…12 | 6…8 |
| Промышленные | ||||
| с тяжёлым метал.или ж/б каркасом | 60…100 | 40…60 | 20…40 | 10…20 |
| с лёгким метал.каркасом или бескаркасные | 80…120 | 50…80 | 20…50 | 10…20 |
Примечание:* Слабые разрушения - повреждение или разрушение крыш, оконных и дверных проёмов. Ущерб - 10 - 15% от стоимости здания. Средние разрушения - разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей. Ущерб - 30 - 40%. Сильные разрушения - разрушение несущих конструкций и перекрытий. Ущерб - 50%. Ремонт нецелесообразен. Полное разрушение - обрушение зданий.
|
|
|
4 Население посёлка получит лёгкие поражения (ушибы, потеря слуха), персонал механической мастерской получит различные поражения (ушибы, переломы, порезы) а на объекте экономики потери персонала вне зданий определим по формулам:
| (3) |
где Р - плотность населения (персонала), тыс. чел./км2;
Для примерной оценки санитарных потерь принимают отношение:
| (4) |
Общие потери составляют следующую сумму:
| (5) |
Поданнымизпримера:
Nбезв = 1,2 х 59,2922/3 = 18 человек
Nсан= 4 х 18 = 72 человека
Nобщ = 18 + 72 = 90 человек
Таблица 3. «Потери персонала на объекте, Сi (%)»
| Степеньразрушениязданий | Степеньзащищённостиперсонала | |||||
| Незащищён | В зданиях | В защитныхсооруж. | ||||
| Общие | Безвозвр. | Общие | Безвозвр | Общие | Безвозвр | |
| Слабая Средняя Сильная Полная | 8 12 80 100 | 3 9 25 30 | 1,2 3,5 30 40 | 0,4 1,0 10 15 | 0,3 1,0 2,5 7,0 | 0,1 0,3 0,8 2,5 |
5 Согласно табл. 3 при среднем разрушении здания механической мастерской из 30 работников пострадает 1 человек, никто не погибнет.
6 Радиусы зон летального поражения, контузии и безопасной для человека определим графическим путём. Для этого найдём величину избыточного давления на фронте ударной волны на расстоянии R = 100 м, 150м, 200 м, 300 м, 400 м, 500, 600, 800 м.
|
|
|
ΔРф100 = 95 х 592921/3 / 100 + 390 х 592922/3 / 1002 + 1300 х 59292/ 1003 = =175,5 кПа
ΔРф150 = 95 х 592921/3 / 150 + 390 х 592922/3 / 1502 + 1300 х 59292/ 1503 = =73,89 кПа
ΔРф200 = 95 х 592921/3 / 200 + 390 х 592922/3 / 2002 + 1300 х 59292/ 2003 =
=43,53 кПа
ΔРф250 = 95 х 592921/3 / 250 + 390 х 592922/3 /2502 + 1300 х 59292/ 2503 = =29,24 кПа
ΔРф300 = 95 х 592921/3 / 300 + 390 х 592922/3 / 3002 + 1300 х 59292/ 3003 = =22,04 кПа
ΔРф400 = 95 х 592921/3 / 400 + 390 х 592922/3 / 4002 + 1300 х 59292/ 4003 = =14,3 кПа
ΔРф500 = 95 х 592921/3 / 500 + 390 х 592922/3 / 5002 + 1300 х 59292/ 5003 = =10,4 кПа
ΔРф600 = 95 х 592921/3 / 600 + 390 х 592922/3 / 6002 + 1300 х 59292/ 6003 = =8,24 кПа
ΔРф700 = 95 х 592921/3 / 700 + 390 х 592922/3 / 7002 + 1300 х 59292/ 7003 = =6,73 кПа
ΔРф800 = 95 х 592921/3 / 800 + 390 х 592922/3 / 8002 + 1300 х 59292/ 8003 = =5,74 кПа
Графически зависимость ΔРф = f(R) представлена на рис.
Рис. 1 «Графическое отображение зависимости ΔРф = f(R)»
Как следует из графика на рис. 1. радиус зоны летального поражения (ΔРф = 100 кПа) равен Rлет = 135 м, контузии (ΔРф = 70 кПа) Rконт = 150 м и безопасной зоны (ΔРф = 10 кПа) Rбез = 550 м.
7. Проверим вероятность 100% гибели персонала на границе зоны летального поражения (ΔРф = 100 кПа, Rлет = 135 м).
При вероятностном методе поражающее действие ударной волны определяется как избыточным давлением на фронте ударной волны ΔРф, кПа, так и импульсом фазы сжатия ударной волны I+, кПа.с.
|
|
|
Величину импульса фазы сжатия I+, кПа.с на расстоянии R, м от эпицентра взрыва для ориентировочных расчётов можно определить по приближенной формуле
| (6) |
По данным нашего расчётного примера получаем:
I+135 = 0,4 х (59292)2/3х (135)-1/2 = 54,26 кПа.с.
По формуле 3 из таблицы 5 определим пробит-функцию для летального поражения человека.
Таблица 5. «Выражения пробит-функций для разных степеней поражения (разрушения)»
| № | Степеньпоражения (разрушения) | Пробит-функция |
| Поражениечеловека | ||
| 1 | Разрывбарабанныхперепонок | 
|
| 2 | Контузия |  , где m - масса тела, кг
|
| 3 | Летальныйисход | 
|
| Разрушениезданий | ||
| 4 | Слабыеразрушения | 
|
| 5 | Средниеразрушения | 
|
| 6 | Cильныеразрушения | 
|
В соответствии с табл. 6 значению Pr = 7,83 соответствует вероятность (поражающий фактор) летального поражения 99,8 % (смотри примечание).
Таблица 6. «Зависимость степени поражения (разрушения) от пробит-функции»
| Рпор,% | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | 2,67 | 2,95 | 3,12 | 3,25 | 3,38 | 3,45 | 3,52 | 3,59 | 3,66 | |
| 10 | 3,72 | 3,77 | 3,82 | 3,87 | 3,92 | 3,96 | 4,01 | 4,05 | 4,08 | 4,12 |
| 20 | 4,16 | 4,19 | 4,23 | 4,26 | 4,29 | 4,33 | 4,36 | 4,39 | 4,42 | 4,45 |
| 30 | 4,48 | 4,50 | 4,53 | 4,56 | 4,59 | 4,61 | 4,64 | 4,67 | 4,69 | 4,72 |
| 40 | 4.75 | 4.77 | 4.80 | 4.82 | 4.85 | 4.87 | 4.90 | 4.92 | 4.95 | 4.97 |
| 50 | 5,00 | 5,03 | 5,05 | 5,08 | 5,10 | 5,13 | 5,15 | 5,18 | 5,20 | 5,23 |
| 60 | 5,25 | 5,28 | 5,31 | 5,33 | 5,36 | 5,39 | 5,41 | 5,44 | 5,47 | 5,50 |
| 70 | 5,52 | 5,55 | 5,58 | 5,61 | 5,64 | 5,67 | 5,71 | 5,74 | 5,77 | 5,82 |
| 80 | 5,84 | 5,88 | 5,92 | 5,95 | 5,99 | 6,04 | 6,08 | 6,13 | 6,18 | 6,23 |
| 90 | 6,28 | 6,34 | 6,41 | 6,48 | 6,55 | 6,64 | 6,75 | 6,88 | 7,05 | 7,33 |
| 99 | 7,33 | 7,37 | 7,41 | 7,46 | 7,51 | 7,58 | 7,65 | 7,75 | 7,88 | 8,09 |
*Примечание: В случае если при расчётах получаются значения пробит-функций, не представленные в таблице, выбираем наибольшее значение.
8 Определим вероятность различного разрушения зданий в населённом пункте (R = 700 м, ΔР = 6,73 кПа)
I+700 = 0,4 х (59292)2/3 х (700)-1/2 = 22,99 кПа.с
По формуле 4 из табл. 5 находим значение пробит-функции для случая слабого разрушения зданий чему, согласно табл. 6, соответствуетвероятность41 %.
Вероятность сильного разрушения зданий будет равна (форм. 6 табл. 5), чемусоответствуетвероятность82 %.
Таким образом, вероятностный метод прогнозирования последствий взрыва даёт более точное представление о возможных последствиях техногенной аварии.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 1162; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!