НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Навчальний матеріал та завдання до самостійної

роботи студентів з дисципліни

«ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ»

Практичне заняття №4 по темі 5:

Оцінювання стійкості роботи промислового об’єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибухі

КИЇВ

НТУУ «КПІ»

2012

Методичні вказівки до виконання практичних занять по розділу 4.3

з дисципліни

«Цивільний захист»

Для студентів усіх спеціальностей за освітньо-кваліфікаційними рівнями «Спеціаліст» та «Магістр»НТУУ «КПІ»

Гриф надано Методичною радою НТУУ «КПІ»

(протокол №­____від____________2012 р.)

Навчальне видання

Методичні вказівки до виконання практичних занять по розділу 4.3

з дисципліни

«Цивільний захист»

Для студентів усіх спеціальностей за освітньо-кваліфікаційними рівнями «Спеціаліст» та «Магістр» НТУУ «КПІ»

Укладач:

Міхеєв Юрій Васильович, канд. війск. наук, доц.

Відповідальні:

Редактор: О.І. Полукаров,канд. техн. наук, доц.

Рецензент: Є.А. Якорнов, канд. техн. наук, проф.

За редакцією укладача

Надруковано з оригінал-макета замовника

Оцінювання стійкості роботи промислового об’єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибухі

1. Методичні вказівки

Метою виконання завдання є засвоєння методики і набуття навичок з оцінювання стійкості об’єкта і визначення заходів щодо підвищення стійкості його роботи в умовах дії повітряної ударної хвилі.

Завдання виконують студенти за вихідними даними указаного викладачем варіанта.

Звіт виконаної роботи має містити:

а) вступ: поняття стійкості роботи об’єкта в умовах НС, фактори, які впливають на стійкість, мету і сутність оцінювання стійкості, критерій стійкості до дії ударної хвилі;

б) розрахункову частину: вихідні дані, визначення максимального значення параметра, алгоритм оцінювання стійкості об’єкта, таблицю результатів оцінювання і загальні висновки з визначеними заходами щодо підвищення стійкості об’єкта;

в) графічну частину: на аркуші формату А-4 в обраному масштабі відображаються:

– напрям «північ–південь»;

– центр вибуху (місце аварії);

– місце розміщення об’єкта (цеху) відносно місця аварії;

– радіуси зон руйнування;

– масштаб, в якому виконано графічна частина.

2. Завдання студентам

Провести оцінювання стійкості об’єкту до дії УХ при аварії з вибухом вуглеводневого продукту (пропану) за вихідними даними варіантів (додаток 3).

За результатами розрахунків зробити висновки і пропозиції щодо підвищення стійкості об’єкту.

3.Методика оцінювання стійкості роботи промислового об’єкта

Послідовність оцінювання стійкості об’єкта до дії повітряної ударної хвилі

Вибирається критерій оцінки стійкісті об’єкта до дії ударної хвилі (УХ).

Критерієм стійкості об’єкта до дії УХ є граничне значення надлишкового тиску, за якого елементи об’єкта зберігаються або отримують слабкі та середні руйнування. Це значення надлишкового тиску називають границею стійкості об’єкта до УХ і позначають ΔР_{ф гран}.

Стійкість об’єкта оцінюють для екстремальних умов.

Умови стійкості об’єкта такі: якщо ΔР_{ф max} ΔР_{ф гран} – об’єкт нестійкий, якщо ΔР_{ф max} < ΔР_{ф гран} – об’єкт стійкий до дії УХ.

Методика оцінювання стійкості об’єкта до дії УХ включає:

– розрахунок максимального значення надлишкового тиску УХ, що очікується в районі об’єкту ΔР_{ф max};

• розрахунок границі стійкості об’єкту до дії УХ, ΔР_{ф гран};

• визначення можливих наслідків вибуху (ступінь руйнувань елементів об’єкту);

• аналіз результатів оцінювання і визначення заходів щодо підвищення стійкості об’єкту.

3.1. Розрахунок максимального значення надлишкового тиску у фронті ух, очікуваної у районі об’єкту (δРф max)

Алгоритм розрахунку визначається наступними теоретичними положеннями.

При аварії на вибухонебезпечному об'єкті газ пропан витікає з ємності сховища, змішується з повітрям, утворюючи вибухонебезпечну газо-повітряну суміш (ГПС).

При вибуху ГПС навкруги центра вибуху утворюються три зони вибуху:

-Зона І (зона детонаційної хвилі) радіусом і величиною ∆Р_ф1=1700 кПа

-Зона II (зона дії продуктів виб)ху) радіусом і величиною на границях зони ∆Р_ф2=1350-300 кПа, яка розраховується за формулою , кПа.

-Зона III (зона дії повітряної ударної хвилі), радіус якої необмежений, і величиною ∆Р_ф3, яка визначається за спеціальною формулою або за графіком.

Сказане визначає наступну послідовність проведення розрахунків

1. Розраховуємо радіус м. Порівнюємо значення з віддаленням цеху від вибухонебезпечного об'єкту R. Оскільки м > м, цех розташований за межами зони І.

2. Розраховуємо радіус , м. Порівнюємо з віддаленням цеху від вибухонебезпечного об'єкту R. Оскільки

м > м, цех розміщений за межами зони II і знаходиться в зоні III.

3.З урахуванням цього визначаємо величину надлишкового тиску у фронті ударної хвилі в районі цеху на відстані R від центра вибуху:

-за формулою

-за графіком (додаток 4)

За вихідними даними Q=200T та R=800 м значення .

Більше з розрахованих значень приймається за .

за формулою .

Висновок: за результатами розрахунків в районі цеху очікується максимальне значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі _мах=… кПа.