Задача 8

Определить границы опасной зоны работы крана L×B м. По полученным данным вычертить схему опасной зоны.

При решении задачи использовать данные, приведенные в табл. 15.

Таблица 15.

Вариант (последняя цифра учебного шифра)	Максимальная высота подве-са груза, h, м	Длина под-кранового пути , l, м	Ширина колеи подкранового пути, b, м	Максимальный вылет стрелы крана, R, м
1	15	10	3,0	6
2	20	15	3,5	7
3	60	20	4,0	8
4	75	25	4,2	9
5	125	30	4,5	10
6	160	15	3,2	11
7	205	17	3,4	12
8	100	19	3,6	13
9	150	20	3,0	10
0	210	24	3,2	14

Указания к решению задачи

1. Граница опасной зоны работы крана с учетом площади между подкрановыми путями увеличенной в каждую сторону на (R+Sн) определяется как:

длина L = l+2·(R+S_H);

ширина B = b+2·(R+S_H),

где l – длина подкранового пути, м;

b – ширина колеи, м;

R – максимальный вылет стрелы крана, м;

Sн – отлет груза при его падении с высоты (Табл. 16), м.

Таблица 16.

Высота возможного падения, м	Граница опасной зоны Sн вблизи мест перемещения грузов (от горизонтальной проекции траектории перемещения), м
до 20	7
20–70	10
70–120	15
120–200	20
200–300	25

Задача 9

Рассчитать последствия воздействия ударной волны, возникшей после взрыва емкости со сжатым газом / взрыва газовоздушной смеси.

Провести оценку степени разрушения здания (Табл. 17), сделать выводы о возможности опрокидывания и/или смещения предложенных объектов (Табл. 17).

Таблица 17.

Указания к решению задачи

1. Тротиловый эквивалент q, кг, определяется по формуле:

q = A /3,8,

где – работа взрыва газа при адиабатном расширении, МДж;

p1 – начальное давление в сосуде, МПа;

p2 = 0,1p1 – конечное давление, МПа;

V – начальный объем газа, м³;

m = 1,4 – показатель адиабаты.

2. Избыточное давление, кПа, при взрыве емкости определяется по формуле:

где R – расстояние от центра взрыва, м.

3. Избыточное давление, кПа, во фронте ударной волны при взрыве газо-воздушной смеси определяется по формуле:

где m – масса горючего газа, кг;

HT = 40·103 – удельная теплота сгорания, кДж/кг;

p₀ = 101 – начальное давление, кПа;

z = 0,5 – доля участия взвешенного дисперсного продукта при взрыве;

Vn – объем помещения, м³;

с = 1,01 – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(К·кг);

ρ = 1,29 – плотность воздуха, кг/м³;

T0 = 300 – температура в помещении, K;

Rн = 3, коэффициент негерметичности помещения и неадиабатичность процесса горения.

4. Степень разрушения объекта воздействия оценивают по критерию физической устойчивости (сильное, среднее, слабое). Если под воздействием ударной волны с избыточным давлением элементы производственного комплекса разрушаются полностью, разрушение оценивается как сильное; если элементы производственного комплекса в этих условиях могут быть восстановлены в короткие сроки, разрушение оценивается как среднее или слабое.

Степень разрушения производственных комплексов в зависимости от избыточного давления может быть оценена по табл. 18.

Таблица 18.

Наименование объекта воздействия	Степень разрушения
	сильная	средняя	слабая
	Избыточное давление ∆P, кПа
Промышленное здание с металлическим или железобетонным каркасом	50–60	40–50	20–40
Кирпичное многоэтажное здание с остеклением	20–30	10–20	8–10
Кирпичное одно- и двухэтажное здание с остеклением	25–35	15–25	8–15

5. Скоростной напор взрыва, кПа, определяется по формуле:

6. Воздействие взрыва на объекты (оборудование, установки и т.д.) оценивают по критериям опрокидывания и смещения.

Степени опрокидывания антенного устройства или приборной стойки оценивается допустимым скоростным напором взрыва, Па:

где a и b – высота и ширина объекта, м;

G – масса объекта, Н;

Cx – коэффициент аэродинамического сопротивления;

S – площадь поперечного сечения объекта, м2.

Если скоростной напор взрыва Pск больше допустимого при опрокидывании P_ск^ОПР, то антенное устройство или приборная стойка опрокинется. Степени смещения антенного устройства или приборной стойки оценивается допустимым скоростным напором взрыва, Па:

где f – коэффициент трения.

Если скоростной напор взрыва Pск больше допустимого при смещении P_ск^СМ, то антенное устройство или приборная стойка сместится.