Цель и задачи расчетно-графического задания
Расчетно-графическое задание по курсу дисциплины «Устойчивость объектов экономики в чрезвычайных ситуациях» выполняется студентами специальности 280103 в 6 семестре.
Цель расчетно-графического задания состоит в том, чтобы обучить студентов способам расчетов поражающих факторов техногенного или ядерного взрыва, а также научить разрабатывать предложения по защите населения, объектов народного хозяйства от последствий ЧС.
Будущие инженеры должны знать и уметь разрабатывать средства защиты человека путем снижения поражающих факторов до приемлемых значений.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Расчетно-графическое задание выполняется в течение всего семестра поэтапно, каждое выполненное задание студент дает на проверку преподавателю, в конце семестра необходимо сдать полностью оформленное расчетно-графическое задание. Расчетно-графическое задание оформляется печатным или рукописным текстом на листах формата А4, обязательно должен быть титульный лист.
МЕТОДИКИ И ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Задание 1
РАСЧЕТ ЗОНЫ ЧС ПРИ ВЗРЫВЕ ГАЗОВОЗДУШНЫХ,
ТОПЛИВОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ОТКРЫТОМ
ПРОСТРАНСТВЕ
Методика расчета
При взрыве газовоздушной (ГВС) смеси образуется очаг взрыва, ударная волна которого способна вызвать весьма большие разрушения на объекте. В наземном взрыве газовоздушной смеси принято выделять три полусферические зоны (рис.1).
Рис. 1. Зоны очага взрыва газовоздушной смеси:
r1, r2, r3 - радиусы внешних границ соответствующих зон; 1 - зона бризантного
действия; 2 - зона огненного шара; 3 – зона действия ударной волны
Определяем параметры поражающих факторов зон ЧС.
1. Зона бризантного действия (I зона):
Радиус зоны бризантного
действия взрыва
,
м:
(1)
где М - масса ГВС, ТВС в резервуаре, кг.
За M принимается 50 % вместимости резервуара при одиночном хранении топлива и 90 % - при групповом.
Избыточное давление во
фронте ударной волны в пределах I
зоны
кПа.
2. Зона огненного шара (II зона):
Радиус огненного шара
объемного взрыва
- радиус зоны действия
продуктов взрыва:
(2)
Избыточное давление в зоне разлета продуктов взрыва (на границе огненного шара) определяется по формуле
(3)
3. Зона действия ударной волны (III зона):
Избыточное давление в зоне
действия воздушной ударной волны (
)
вычисляем по формуле
(4)
В зоне действия ударной
волны образуются: радиусы зон полных
(
кПа), сильных (
кПа), средних (
кПа), слабых (
кПа) разрушений, значения которых находим
по зависимости
(5)
Интенсивность теплового
излучения взрыва ГВС, ТВС в зоне действия
ударной волны на расстоянии
рассчитываем по зависимости
,
(6)
где I
- интенсивность
излучения, кДж/м2с;
- удельная теплота
пожара, т.е. количество тепла излучаемого
с единицы площади пламени в единицу
времени, кДж/м2∙с;
Т - прозрачность
воздуха
;
- угловой
коэффициент, характеризующий взаимное
расположение источника и объекта
Продолжительность
существования огненного шара
,
с, определяем по формуле
(7)
где
-
масса ГВС (ТВС) в
резервуаре, кг.
Тепловой импульс
,
кДж/м2,
находим по формуле
(8)
4. Рассчитываем безвозвратные потери людей от воздействия ударной волны
(9)
где
- масса ГВС (ТВС) в
резервуаре, т;
- плотность населения,
тыс. чел/ км2.
5. Определяем поражающее
действие ударной волны и теплового
импульса, сравнивая вычисленные значения
и U
с табличными.