
- •Содержание
- •Глава 1. Завалы, образующиеся при разрушении зданий в зонах поражения…….…………………………………..6
- •Глава 2. Обстановка при производственных авариях со взрывом……………………………………………………….19
- •Глава 3. Прогнозирование объемов и сроков выполне-ния инженерно-технических мероприятий при ликвидации последствий аварий на атомных электростанциях……………..…………………………..44
- •Глава 4. Обстановка на территории города, сложив-шаяся после применения по нему ядерного оружия…………………………………………………………57
- •Глава 5. Обстановка на территории объекта экономики, в жилых зонах после применения обычных средств поражения………..…………………...…………68
- •Глава 6. Прогнозирование и оценка химической обста-новки……………………………………………………………..
- •Введение
- •Глава 1. Завалы, образующиеся при разрушении зданий в зонах поражения.
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Расчетные схемы завалов
- •1.3. Дальность разлета обломков Дальность разлета обломков при взрывах
- •Дальность разлета обломков при землетрясениях
- •1.4. Высота завалов Высота завалов при взрывах
- •Контур здания
- •Объемно-массовые характеристики завала
- •Высота завалов при землетрясениях
- •1.5. Структура и объемно-массовые характеристики завалов Структура завалов
- •Структура завала по весу обломков, (%)
- •Структура завала по составу элементов (%) при разрушении зданий
- •Объемно-массовые характеристики завалов
- •Структура завала по содержанию арматуры
- •1.6. Показатели обломков
- •Вес основных конструктивных элементов Производственных зданий и содержание арматуры
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Обстановка при производственных авариях со взрывом
- •2.1.Общие положения
- •2.2. Взрыв газовоздушных смесей в открытом пространстве Детонационный режим горения
- •2.3. Взрывы газовоздушных и пылевоздушных смесей в производственных помещениях
- •Взрывы газопаровоздушных смесей
- •Характеристики газопаровоздушных смесей
- •Пример расчета
- •Взрывы пылевоздушных смесей
- •Показатели взрывных явлений пыли
- •Пример расчета
- •2.4. Взрывы при аварийной разгерметизации магистрального газопровода
- •Пример расчета радиуса зоны детонации ro
- •2.5. Взрыв конденсированных взрывчатых веществ
- •Значения коэффициента kэфф
- •2.6. Прогнозирование обстановки при авариях со взрывом на пожаровзрывоопасных объектах
- •Показатели инженерной обстановки
- •Характеристика степеней разрушения зданий
- •Максимальный вес и размеры обломков зданий
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Прогнозирование объемов и сроков выполнения инженерно-технических мероприятий при ликвидации последствий аварий на атомных электростанциях
- •3.1. Методика прогнозирования объемов работ по очистке территории промышленной площадки аэс от радиоактивно загрязненных обломков и грунта
- •3.2. Захоронение радиоактивно загрязненных обломков и грунта в заглубленных могильниках
- •3.3. Водоохранные мероприятия на водостоках при авариях на аэс
- •3.4. Прогнозирование объемов и сроков выполнения инженерно-технических мероприятий по консервации радиоактивно загрязненных участков леса при аварии на аэс
- •Характеристики леса
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Обстановка на территории города, сложившаяся после применения по нему ядерного оружия
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Степень поражения города и этапы оценки инженерной обстановки Степень поражения города
- •Степень поражения города и характер разрушения городской застройки
- •Этапы оценки обстановки
- •4.3. Обстановка на территории города, пострадавшего от применения ядерного оружия
- •Показатели инженерной обстановки в городе
- •Показатели аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения
- •Зависимость санитарных потерь от безвозвратных среди незащищенного населения (Сiмф)
- •Значение коэффициента с для определения показателей пожаров
- •Значение коэффициента Кп для определения показателей пожаров
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Обстановка на территории объекта экономики, в жилых зонах после применения обычных средств поражения
- •5.1. Понятие об очаге поражения и краткая характеристика поражающих факторов обычных средств
- •5.2. Поражающее действие обычных средств поражения на здания, сооружения, промышленные и жилые зоны
- •Вес g заряда вм в боеприпасах
- •Характер разрушения промышленной и жилой зоны, в зависимости от степени поражения
- •5.3. Прогнозирование инженерной обстановки в промышленной и жилой зонах
- •Оценка инженерной обстановки
- •Значения коэффициента "с" для защитных сооружений на объекте экономики
- •Значение коэффициента "с" (в долях)
- •Значение коэффициента с для жилой зоны города (в долях)
- •Оценка пожарной обстановки
- •Значения Кпож в зависимости от степени поражения
- •Оценка медицинской обстановки
- •Значение коэффициента потерь Сi для жилой зоны (в %)
- •Значение коэффициента потерь Сi для объекта экономики (в %)
- •Пояснение к рис.5.1.
- •Объемы основных задач
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Прогнозирование и оценка химической обстановки Расчет радиуса района аварии для ахов
- •Приближенная оценка количества вещества переходящего в первичное и вторичное облака при разливе сжиженных газов и жидкостей
- •Расчет площади поверхности зеркала пролива ахов
- •Расчет удельной скорости испарения ахов
- •Расчет времени испарения ахов
- •Расчет глубины распространения первичного облака ахов
- •Расчет глубины распространения вторичного облака ахов
- •Оценка площадей распространения первичного и вторичного облаков ахов
- •Порядок отображения на картах (схемах) зоны аварии и зон распространения первичного и вторичного облаков
- •Определение продолжительности поражающего действия ахов
- •Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
- •Расчет количества и структуры пораженных
- •6.1. Методика прогнозирования масштабов заражения при авариях и разрушениях химически опасных объектов
- •6.1.1. Предназначение методики
- •6.1.2. Допущения
- •6.1.3. Рекомендации
- •6.1.4. Исходные данные
- •6.2. Модель расчета
- •Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке
- •Определение эквивалентного количества вещества в облаке зараженного воздуха при полном разрушении химически опасного объекта
- •Расчет глубины зоны заражения
- •Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха (V, км/ч) в зависимости от скорости ветра
- •Определение площади зоны заражения ахов
- •Определение времени подхода зараженного облака к объекту
- •6.3. Порядок нанесения зон заражения на топографические карты и схемы
- •Заключение
- •Библиографический список
Контрольные вопросы
Назовите основные показатели завалов.
Приведите расчетные схемы завалов зданий.
Назовите основные предпосылки и силы, учитываемые при определении дальности разлета обломков.
Какие факторы и условия учитываются при выводе формулы определению высоты завала?
Назовите особенности, учитываемые при определении параметр ров завалов в районах разрушительных землетрясений.
Глава 2. Обстановка при производственных авариях со взрывом
2.1.Общие положения
В результате разрушения резервуаров, трубопроводов и технологического оборудования с горючими веществами возможен их выброс внутрь здания или на открытую площадку с образованием газопаровоздушной смеси (ГПВС). Серьезную опасность для персонала, зданий, сооружений и технологического оборудования представляет взрыв образовавшейся ГПВС.
Особенно велика вероятность взрыва ГПВС на объектах нефтехимической и химической промышленности, где хранятся и используются значительные объемы горючих газов (ГГ) и легковоспламеняющихся жидкостей. В России доля таких аварий невероятно велика (почти 96%).
Суммарная протяженность магистральных продуктопроводов и газопроводов в России составляет более 130 тыс. километров. При аварийной разгерметизации отдельных их участков последствия могут быть очень трагичными.
В ночь с 3 на 4 июня 1989 г. на перегоне между станциями Казаяк и Улу-Теляк, на 1710 километре Куйбышевской железной дороги оказались два поезда с 1284 пассажирами, которые пострадали от взрыва газовоздушной смеси, образовавшейся при аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода. На месте аварии было найдено 258 погибших.
В связи с высокой вероятностью аварий со взрывом ГПВС преследуется цель объяснить механизм взрывного горения и изложить методику прогнозирования параметров взрывного горения ГПВС.
Прежде чем приступить к изложению основного материала и методик, целесообразно уточнить основные понятия и определения.
Процесс горения со стремительным высвобождением энергии и образованием при этом избыточного давления (более 5 кПа) называется взрывным горением.
Различают два принципиально разных режима взрывного горения: дефлаграционный и детонационный.
При дефлаграционном горении распространение пламени происходит в слабо возмущенной среде со скоростями значительно ниже скорости звука, давление при этом возрастает незначительно.
При детонационном горении (детонации) распространение пламени происходит со скоростью, близкой к скорости звука или превышающей ее.
Инициирование (зажигание) газовоздушной смеси с образованием очага горения возможно, если будут выполнены следующие условия:
концентрация горючего газа в газовоздушной смеси должна быть в диапазоне между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени;
энергия зажигания от искры, горячей поверхности должна быть не ниже минимальной. Для большинства взрывчатых смесей энергия зажигания не превышает 30 Дж.
Нижний концентрационный предел (Снкп) распространения пламени называется такая концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.
Верхний концентрационный предел (Снкп) распространения пламени называется такая концентрация горючего в смеси с окислительной средой, выше которой смесь становится неспособной к распространению пламени.
Минимальная энергия инициирования (зажигания) (Эи) – наименьшее значение энергии электрического разряда, способное воспламенить смесь стехиометрического состава.
Концентрация газа стехиометрического состава (Ссх) – концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, при которой обеспечивается полное без остатка химическое взаимодействие горючего и окислителя смеси.
При сгорании газовоздушной смеси стехиометрического состава образуются только конечные продукты реакции горения и выделившаяся теплота их сгорания не расходуется на нагревание несгоревших окислителя или горючего – последних не образуется. По этой причине продукты сгорания нагреваются до максимальной температуры.
В случае дефлаграционного горения такой смеси в замкнутом герметичном и теплоизолированном объеме образуются максимальные температура и давление. Величина максимального давления является характеристикой соответствующей газовоздушной смеси.
Режим дефлаграционного горения может переходить в режим детонационного горения (при быстром росте скорости распространения пламени). Такому переходу способствует турбулизация процесса горения при встрече фронта пламени с препятствиями. При этом поверхность фронта пламени становится неровной, а толщина пламени увеличивается – все это вызывает рост скорости распространения пламени.
В режиме детонационного горения нагрузки значительно возрастают. Поэтому режим детонационного горения принят за расчетный случай для прогнозирования инженерной обстановки при авариях со взрывом.
К основным факторам, влияющим на параметры взрыва, относят: массу и тип взрывоопасного вещества, его параметры и условия хранения или использования в технологическом процессе, место возникновения взрыва, объемно-планировочные решения сооружений в месте взрыва.
Взрывы на промышленных предприятиях и базах хранения можно разделить на две группы – в открытом пространстве и производственных помещениях.
В открытом пространстве на промышленных предприятиях и базах хранения возможны взрывы газовоздушных смесей (ГВС), образующихся при разрушении резервуаров со сжатыми и сжиженными под давлением или охлаждением (в изотермических резервуарах) газами, а также при аварийном разливе легковоспламеняющихся жидкостей.
В производственных помещениях, наряду со взрывом ГВС, возможны также взрывы пылевоздушных смесей (ПВС), образующихся при работе технологических установок.