1.2. Методика расчета параметров зоны чс (разрушений) при взрыве гпвс в открытой атмосфере

При взрыве ГПВС образуется зона ЧС с ударной волной (УВ), вызывающей разрушения зданий, оборудования и т. п. аналогично тому, как это происходит от УВ ядерного взрыва. В данной же методике зону ЧС при взрыве ГПВС делят на 3 зоны: зона детонации (детонационной волны); зона действия (распространения) ударной волны; зона воздушной УВ (Рис. 24).

Рис. 24. Зоны чрезвычайной ситуации при взрыве газо-паровоздушной смеси.

r₁ – радиус зоны детонационной волны (зона I); r₂ – радиус зоны действия УВ взрыва (зона II); r₃ – радиус зоны действия воздушной УВ (зона III).

Зона детонационной волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны r₁,м приближенно может быть определен по формуле

, где

Q - количество взрывоопасной ГПВС, хранящейся в емкости, т.

17,5 – эмпирический коэффициент, который позволяет учесть различные условия возникновения взрыва.

В пределах зоны I действует избыточное давление (ΔР_ф), которое принимается постоянным ΔР_ф1 = 1700 кПа.

Зона действия УВ взрыва (зона II) – охватывает всю площадь разлета ГПВС в результате ее детонации. Радиус этой зоны:

r₂ = 1,7 r₁

Избыточное давление в пределах зоны II изменяется от 1350 кПа до 300 кПа и находится по формуле:

ΔР_ф2 = 1300 (r₁/r) + 50 , где

r – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м.

В зоне действия воздушной УВ (зона III) – формируется фронт УВ, распространяющийся по поверхности земли. Радиус зоны r₃>r₂, и r₃ - это расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной УВ (ΔР_ф3): r₃=r. Избыточное давление в зоне III в зависимости от расстояния до центра взрыва рассчитывается по формуле:

ΔР_ф3= , при Ψ ≤ 2 ,

или

ΔР_ф3= , при Ψ ≥ 2 ,

где Ψ = 0,24 r₃/r₁= (0,24 r)/(17,5 ) – относительная величина.

Степени разрушений элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны приведены в таблице 16.

Расстояния (м) от центра взрыва до внешних границ зон разрушения (R_i) рассчитываются по формуле:

, где

r₁ – радиус зоны детонационной волны;

ψ – определенный коэффициент, который принимается равным:

– для зоны слабых разрушений ψ₁₀ = 2,825;

– для зоны средних разрушений ψ₂₀ = 1,749;

– для зоны сильных разрушений ψ₃₀ = 1,317;

– для зоны полных разрушений ψ₅₀ = 1,015.

Площади зон разрушения и очага поражения рассчитываются по формуле:

S = π R² , где

R – радиус каждой из зон разрушений.

Оценка материального ущерба и величины потерь населения в городах

При оценке материального ущерба и величины потерь населения в городах (населенных пунктах) после возникновения ЧС, вызванных взрывами, и ударной воздушной волной, за обобщенный критерий принимается степень поражения города (населенного пункта).

Степень поражения города С_пор. определяют как отношение площади города (которая оказалась в зоне полных или сильных разрушений), ко всей площади города:

С_пор. = S_пл.р / S_г , где

S_пл.р – площадь разрушений, км²;

S_г – общая площадь города, км².

Принятые степени поражения городов (населенных пунктов) и объектов хозяйствования, а так же потерь населения в зависимости от величины расчетного отношения приведены в таблицах 13, 14 и 15.