
- •Введение
- •2. Определение площади зоны химического заражения
- •2.1. Определение количественных характеристик выброса АХОВ
- •2.5. Определение возможных потерь в очаге химического поражения
- •2.6. Порядок нанесения зон заражения на топографические карты, планы и схемы
- •1. Общие положения
- •2. Определение площади зоны возможного радиационного заражения
- •Библиографический список
- •1. Общие положения
- •3. Расчет интенсивности теплового излучения огненного шара при выбросе горючих газов из резервуара
- •Библиографический список
- •1. Общие положения
- •2. Расчет завалов
- •3. Расчет потерь населения
- •5. Расчетная часть
- •Библиографический список
- •1. Общие положения
- •2.1. Определение эффективного энергозапаса ТВС
- •2.2.2. Определение вида окружающей территории
- •2.2.4. Оценка агрегатного состояния ТВС
- •3. Определение дополнительных характеристик взрыва ТВС
- •3.1. Определение профиля ударной волны
- •3.2. Определение параметров падающей волны при детонации облака газовой смеси
- •3.3. Определение параметров отраженной ударной волны
- •4. Оценка поражающего воздействия ТВС
- •4.2. Оценка вероятности поражения людей при взрыве облака ТВС
- •4.3. Оценка радиусов зон поражения
- •Библиографический список
- •1. Общие положения
- •3. Прогнозирование и оценка обстановки при лесных пожарах
- •Библиографический список
- •1. Общие положения
- •2. Расчетная часть
- •1. Общие положения
- •2.3. Оценка системы воздухоснабжения
- •2.4.Оценка системы водоснабжения
- •2.5.Оценка системы электроснабжения
- •1. Общие положения
- •2. Способы и средства поиска пострадавших под завалами
- •3. Расчетная часть
- •Заключение
2.2.2. Определение вида окружающей территории
В связи с тем, что характер окружающего пространства в значительной степени определяет скорость взрывного превращения облака ТВС, следовательно, и параметры ударной волны, геометрические
характеристики окружающего пространства разделены на виды в |
|
С |
|
соответствии со степенью его загроможденности: |
|
Вид 1. Наличие длинных труб, полостей, заполненных горючей |
|
смесью, при сгоран |
которой возможно ожидать формирование |
турбулентных струй продуктов сгорания с размером не менее трех размеровВиддетонац онной ячейки данной смеси.
Вид 2. льнозагроможденное пространство: наличие полузамкнутых объемов, высокая плотность размещения технологического оборудования, лес, большое кол чество повторяющихся препятствий.
2.2.3.СлабозагроможденноеОпределен е ожидаемого режима взрывного превращения
3. Среднезагроможденное пространство: отдельно стоящие
технолог ческ |
установки, резервуарный парк. |
4. |
и свободное пространство. |
Известны два основныхАрежима быстропротекающих процессов – детонация и дефлаграция.
Дефлаграция – процесс дозвукового горения, при котором образуется быстро перемещающаясяДзона (фронт) химических превращений. Передача энергии от зоны реакции в направлении движения фронта происходит за счет теплопередачи. ефлаграция происходит при горении газовоздушных смесей, смесей типа «воздух – бензин», горении
порохов или пиротехнических составов. |
И |
|
Детонация – процесс, при котором зона превращений распространяется со сверхзвуковой скоростью и передача энергии происходит за счет ударного сжатия.
Для оценки параметров действия взрыва режимы сгорания облака ТВС разбиты на шесть режимов по скоростям их распространения.
Ожидаемый диапазон скорости взрывного превращения определяется с помощью экспертной табл. 8 в зависимости от класса горючего вещества и вида окружающего пространства.
Режимы взрывного превращения ТВС по диапазонам скоростей: Режим 1. Детонация или горение со скоростью фронта пламени 500 м/с
и больше.
Режим 2. Дефлаграция, скорость фронта пламени 300–500 м/с. Режим 3. Дефлаграция, скорость фронта пламени 200–300 м/с.
85

|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
Экспертная таблица для определения режима сгорания облака ТВС |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс горючего |
|
Вид окружающего пространства |
|
|||
|
вещества |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
|
Режим сгорания облака ТВС |
|
||
|
1 |
1 |
|
1 |
2 |
|
3 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
3 |
2 |
|
3 |
4 |
|
5 |
|
4 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
Дефлаграция |
|
|
|
|
|
|
Реж м 4. Дефлаграц я, скорость фронта пламени 150–200 м/с. |
||||||
Реж м 5. Дефлаграция, скорость фронта пламени определяется |
||||||
соотношен ем |
|
|
|
|
|
|
|
V |
k М 1/ 6 |
, |
(2) |
||
|
|
г |
1 |
г |
|
|
б |
|
|
||||
где k1 – константа, равная 43. |
|
|
|
|
|
|
Реж м 6. |
, скорость |
фронта пламени |
определяется |
|||
соотношен ем |
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
k М 1/ 6 |
, |
(3) |
|
|
А |
|
||||
|
|
г |
2 |
г |
|
|
где k2 – константа, равная 26.
2.2.4. Оценка агрегатного состояния ТВС
Для дальнейших расчетов необходимоДоценить агрегатное состояние топлива смеси. Предполагается, что смесь гетерогенная, если более 50% топлива содержится в облаке в виде капель, в противном случае ТВС считается газовой. Провести такие оценки можно исходя из величины давления насыщенных паров топлива при данной температуре и времени формирования облака. Для летучих веществИтаких, как пропан при температуре +20 °С смесь можно считать газовой, а для веществ с низким давлением насыщенного пара (распыл дизтоплива при +20 °С) расчеты проводятся в предположении гетерогенной топливно-воздушной смеси.
2.3. Расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных ударных волн
После того как определен вероятный режим взрывного превращения, рассчитываются основные параметры воздушных ударных волн (избыточное давление P и импульс волны давления l) в зависимости от расстояния до центра облака.
86
2.3.1. Определение параметров ударной волны при детонации газовых и гетерогенных ТВС
Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном |
|||||||||
расстоянии R от центра облака при детонации облака ТВС предварительно |
|||||||||
рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по |
|||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
||
соотношению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rх=R/(Е/P0)1/3, |
|
|
(4) |
|||
где Е – эффект вный запас ТВС, Дж; P0 – |
атмосферное давление, |
Па (в |
|||||||
расчетах берется равным 101325 Па). |
|
|
|
|
|
||||
и |
|
|
|
|
|
|
|||
Далее рассч тываются безразмерное давление Рх и безразмерный |
|||||||||
импульс фазы сжат я Ix. |
|
|
|
|
|
|
|
||
В случае детонац |
о лака газовой ТВС расчет производится по |
||||||||
формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|||||
ln |
Px 1,124 |
1,66 ln Rx |
|
0,26 ln |
Rx 2 10% ; |
(5) |
|||
ln I |
x |
3,4217 |
0,898 ln R |
x |
0,009 ln R |
x |
2 15% . |
(6) |
Зав с мости (5) (6) справедливы для значений Rx, больших величины Rk = 0,2 меньш х Rk = 24. В случае Rk < 0,2 величина Px полагается равной 18, а в выражение (6) подставляется значение Rx = 0,142.
В случае детонации о лака гетерогенной ТВС расчет производится по следующим формулам:
Р |
x |
0,125 / R |
x |
0,137 / R2 |
0,023 / R3 |
10% ; |
(7) |
|
|
x |
x |
|
|
||
|
|
I x 0,022 / Rx 15%. |
|
(8) |
|||
Зависимости (7) и (8)Асправедливы для значений Rx, больших величины |
|||||||
Rk = 0,25. В случае если Rx < Rk, величина Px |
полагается равной 18, а |
||||||
величина Ix = 0,16. |
|
|
|
|
|
|
|
2.3.2. Определение параметров ударной волны при дефлаграции |
|
||||||
|
|
|
|
Д |
|
||
|
|
газовых и гетерогенных ТВС |
|
||||
|
|
|
|
|
И |
||
Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном |
|||||||
расстоянии R от центра облака при детонации облака ТВС предварительно |
|||||||
рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по |
|||||||
соотношению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rх=R/(Е/P0)1/3, |
|
(9) |
где Е – эффективный запас ТВС, Дж; Р0 – атмосферное давление, Па (в расчетах берется равным 101325 Па).
В случае дефлаграционного взрывного превращения облака ТВС к параметрам, влияющим на величины избыточного давления и импульса
87