2. Приклади розв’язання завдань

Особливо небезпечними за своїми наслідками є аварії на вибухонебезпечних об'єктах. До вибухонебезпечних відносять не тільки об'єкти, що виробляють або зберігають вибухові речовини, але й об’єкти, де створюються вибухонебезпечні суміші горючих речовин з повітрям у дрібно-дисперсійному стані (вугільний пил, дерев’яний пил, борошно, цукрова пудра та ін.). Найчастіше вибухають суміші з повітрям вуглеводневих сполук (метану, пропану, бутану та їх похідних).

Наслідками таких вибухів є:

- руйнування будівель, споруд, обладнання,

- пожежі,

- ураження людей.

Методика виконання завдань

УМОВИ. В промисловій зоні на відстані L від виробничого

приміщення (цеху) розташований об'єкт, на якому знаходяться Q тонн вибухонебезпечної речовини (газу-пропану). Під час можливої аварії з вибухом цех може опинитись в осередку ураження.

ЗАВДАННЯ. Оцінити можливі наслідки впливу на виробниче приміщення аварії на вибухонебезпечному об'єкті відповідно до вихідних даних заданого варіанту.

ВИЗНАЧИТИ:

1. Зону руйнувань, в яку може потрапити цех.

2. Ступінь руйнування елементів цеху.

3. Очікуваний характер пожеж в районі розташування цеху.

4. Ступінь можливого ураження виробничого персоналу.

5. Зробити висновки і сформулювати рекомендації.

2.1 Визначення ступеню руйнувань під час вибуху

Ступінь руйнувань будівель, споруд, обладнання залежить від їх конструктивної міцності та величини надлишкового тиску (ΔР) ударної хвилі. Величина надлишкового тиску, в свою чергу, визначається кількістю вибухової речовини (Q) і відстанню від досліджуваної точки до центру вибуху (L).

Під час вибуху газоповітряної суміші вуглеводневих продуктів створюється осередок вибуху, який поділяють на три зони (дивись рисунок 1, с. 82).

Зона 1 — зона детонаційної хвилі (знаходиться в межах хмари вибуху) має радіус R₁:

R₁= 17,5 (м) (1)

де Q, (тон) - кількість вуглеводневого продукту.

В межах цієї зони надзвичайно великий надлишковий тиск ударної хвилі вибуху: ΔР = 1700 кПа.

Зона 2 — зона дії продуктів вибуху (охоплює всю територію, де розлетілись продукти газоповітряної суміші внаслідок її детонації) має радіус R₂:

R₂ = l,7 x R₁. (2)

Надлишковий тиск вибухової хвилі в межах зони 2 розраховується за формулою:

∆Р = 1300 +50, кПа (3)

де L, м - відстань від центру вибуху до обраної точки в межах зони 2.

Зона 3 — зона дії повітряної ударної хвилі. Надлишковий тиск в цій зоні може бути розрахованим за формулою:

∆P= ,

або визначеним за допомогою графіків (рис.2)

Після визначення величини надлишкового тиску вибухової хвилі в районі цеху можна оцінити ступінь можливих руйнувань (див. додаток 1 та додаток 2, с 93-94).

Рис. 2. Графіки залежності надлишкового тиску ∆Р від

кількості пропану Q і відстані до центру вибуху L.

Завдання № 1

Умови. Визначити можливу ступінь руйнування будівлі цеху зі збірного залізобетону, що знаходиться на відстані 800 м від вибухонебезпечного сховища, де зберігаються 300 т зрідженого пропану.

Вихідні дані:

Відстань до вибухонебезпечного об ’єкту: L = 800 м

Маса та вид вибухонебезпечної речовини: Q = 300 т зрідже-ного пропану

Будівля: зі збірного залізобетону (два поверхи)

Обладнання: легкі верстати

Комунікації: наземні трубопроводи, кабельні наземні мережі

Рішення: