5.3.1. Оценка устойчивости тяговой подстанции к воздействию избыточного давления при взрыве газопаровоздушной

смеси в результате аварии

Ситуационный план

В результате не плотного закрывания крышки цистерны произошла утечка газа, при прохождении электроподвижного состава недалеко от тяговой подстанции в результате искры воспламенилась газопаровоздушная смесь, а затем произошел взрыв двух цистерн по 100 т каждая.

Оценка обстановки на тяговой подстанции

1. Определение радиусов R (м) первой и второй зоны взрыва ГПВС.

Радиус первой зоны бризантного действия продуктов взрыва находится по графику зависимости величины радиуса этой зоны от массы продукта. В границах этой зоны избыточное давление будет одинаковым в пределах ∆ Р_ф=17кгс\см^2.. Масса взорвавшегося продукта 200 т следовательно R₁=120 м.

Определяем радиус второй зоны взрыва:

R₂ =1,7*R₁, м, (5.16)

где R₁ – радиус первой зоны, м;

R₂ – радиус второй зоны, м.

R₂ =1,7*120=204 м

Избыточное давление в данной зоне будет изменяться постепенно, на внешней границе зоны оно буден составлять ∆Р_ф = 3 кгс\см² .

2. Определение величин радиусов зон действия избыточного давления ∆Р_ф в третьей зоне взрыва ГПВС

При известном (эталонном) взрыве ГПВС (С₁=1000т) определим искомые радиусы R₂ зоны № 3, используя зависимости ΔР_ф от R₁ из таблицы 1.

,м, (5.17)

где R₁ – радиус зоны поражения с известным ∆Р_ф и известной массой продукта, м;

Рис. 5.3.1.2. Графическая модель

R₂ – радиус искомой зоны поражения с известным ∆Р_ф и известной массой продукта, м;

Таблица 5.3.1.1. Удаление и величина избыточного давления ∆Р_ф, при котором исследуемые объекты зоны №3 получат различные степени разрушений

№ п\п	Исследуемый объект	Удаление объекта от эпицентра взрыва (м)	Слабые разрушения	Средние разрушения	Сильные разрушения
1.	Железнодоро-жный путь	100	1,2	1,7	3,5
2.	Здания кирпичные: малоэтажные; многоэтажные	500 600	0,14 0,09	0,2 0,15	0,3 0,25
3.	Тяговая подстанция	500	0,2	0,35	0,65
4.	ВЛ, КС	50	0,25	0,55	0,9
5.	Подземные кабельные линии	600	2,5	4	5
6.	Подземные линии водопровода, канализации	500	5	7	12
7.	Шоссейные дороги с твердым покрытием	400	1,5	5	15
8.	Автомобили легковые	600	0,15	0,3	0,5

С₁ – масса продукта известного взрыва, тонн;

С₂ – масса продукта исследуемого взрыва, тонн.

Таблица 5.3.1.2. Таблица зависимости избыточного давления ∆Р_ф ( кгс\ см²) от величины радиуса R₂ в (м) при взрыве продукта массой q₂=200 тонн

№ п\п	Характеристики зоны	Значения переменных при эталонном взрыве
1.	∆Рф , кгс\см 2	3		2		1	0,5		0,3	0,2	0,1
2.	R2, м	187	222		304		444	608		783	1123

Используя значения зависимости, приведенной в таблице № 2, строим график данной зависимости.

Рис. 5.3.1.2. График зависимости избыточного давления ∆Р_ф ( кгс\ см²) от величины радиуса R₂ в (м) при взрыве продукта массой q₂=200 тонн

Сопоставляя значения ∆Р_ф, полученные с помощью графика, со значениями ∆Р_ф, сведенными в таблицу № 1, определяеим устойчивость исследуемых объектов. Результаты сводим в таблицу № 3.

Таблица 5.3.1.3. Таблица устойчивости инженерных сооружений исследуемого объекта

№ п\п	Характеристика сооружения	Удаление сооруж. от эпицентра взрыва, м	Избыточн. давление, кгс/см2	Степень разрушения				Оценка устойчивости
				слабая	средняя	сильная	полная
1.	Железнодорожный путь	100	17				+	Неустойч.
2.	Здания кирпичные: малоэт. многоэт.	500 600	0,4 0,3			+	+	Неустойч. Неустоич.
3.	Тяговая подстанция	500	0,4		+			Ср.Устойч.
4.	ВЛ, КС	50	17				+	Неустойч.
5.	Подземные кабельн.лин	600	0,3					Устоичив.
6.	Подземн. лин.водопр. канализац.	500	0,4					Устойчив.
7.	Шоссейные дороги с тв.покрыт.	400	0,6					Устойчив.
8.	Автомоб. легковые	600	0,3		+			Ср.устойч.

3. Определение потерь рабочих тяговой подстанции

Общие потери персонала будут представлять собой сумму потерь персонала на открытой местности и потерь персонала, находящегося в инженерных сооружениях и зданиях.

 = _ОТ +_З , чел, (5.18)

где _ОТ – потери персонала объекта экономики, работающего на открытой местности, чел;

_З – потери персонала объекта экономики, работающего в сооружениях и зданиях, чел.

Таблица 5.3.1.4. Возможные общие потери рабочих и служащих объекта экономики в результате взрыва ГПВС

№	Персонал и порядок его размещения	Потери рабочих и служащих, чел
		Санитарные				Безвозвратные
		Легкие	Средние	Тяжелые	Кр. тяжел
1.	Персонал, работающий в кирпичном здании	Нет	Нет	Нет	1	5
2.	Персонал, выполняющий работу на полигоне	3	1	1	Нет	Нет

 = 0+5=5 чел.

После проведения расчетов можно сказать, что при взрыве цистерны с ГПВС на расстоянии меньше чем 500 м от тяговой подстанции устойчивость здания находящегося на ней будет близка к нулю. Устойчивость тяговой подстанции (оборудования, находящегося на полигоне) относительно велика, следовательно, существует возможность непрерывной работы оборудования, однако если персонал будет находиться в здании подстанции при таком взрыве не исключен летальный исход трудящихся. Для повышения устойчивости тяговой подстанции нужно проводить соответствующие мероприятия.