4.3. Прогнозування наслідків вибухів технологічних систем з ємностями зі стиснутими газами.

У результаті дії пожежі виникло пошкодження технологічних систем із ємностями зі стиснутими газами.

При вибуху таких ємностей можуть виникати потужні ударні хвилі, утворитися велика кількість уламків, що приведе до значних руйнувань обладнання, споруд і травм персоналу.

Для визначення ступеню враження персоналу ОЕ та руйнувань від дії УХ необхідно розрахувати величину у фронті УХ та величину імпульсу фази стисненняI⁺ при вибуху технологічної системи.

4.3.1. Визначення ступеню враження персоналу ое

1. Визначити енергію вибуху 1 кг газу (як пального так і не пального) за формулою:

, кДж/кг,

де – Q_VГ – енергія вибуху газу (тільки для пальних газів), кДж/кг, Р₁ − початковий тиск газу в ємності, кПа; Р₀ = 101,3 кПа − атмосферний тиск; k_г – показник адіабати газу (k_г = С_р/С_υ; де С_р − питома ємність при постійному тиску, кДж/кг·К; С_υ − питома ємність при постійному об’ємі, кДж/кг·К); ρ_г.– щільність газу при тиску Р₁, кг/м³.

Щільність газу і тиск пов'язані залежністю:

, кг/м³,

де ;,,– щільність газу, тиск, температура при нормальних умовах (прийнятиºС);,, – визначаються за таблицею 23.

Показник адіабати газу також можна визначити за залежністюk_г = С_р/С_υ; де С_р − питома ємність при постійному тиску, кДж/кг·К; С_υ − питома ємність при постійному об’ємі, кДж/кг·К

2. Визначити загальну енергію вибуху:

, кДж,

де М – маса газу в ємності, кг.

3. Визначити розрахункову енергію вибуху газу (масу газуприймають 60% от масової місткості судини при одиночному зберіганні і 90%– при груповому).

, кДж.

В енергію ударної хвилі переходить тільки 60-40% розрахункової енергії вибуху (для подальшого розрахунку взяти 55%), а інша енергія витрачається на утворення і розліт уламків:

, кДж.

4. Визначити величину тротилового еквіваленту вибуху ємності під тиском визначають за формулою:

кг,

де – енергія вибуху тротилу (кДж/кг).

5. Визначити величину надмірного тиску () та імпульс фази стиснення:

,

, кПа·с,

де R – відстань від епіцентру вибуху, м.

6. Визначити ступінь враження персоналу ОЕ від дії УХ з використанням формул пробіт-функцій та табл.19:

– розрив барабанних перетинок: Рr = – 12,6 + 1,524lnΔΡ_ф; (31)

– тривала втрата керованості: Рr = 5 – 5,74ln(4,2/), (32)

де

– смертельне враження: Рr = 5 – 2,44ln[7380/ΔΡ_ф + 1,38·10⁹/(ΔΡ_фI⁺)], (34)

де т приймається для людини середньої ваги – 70 кг.

4.3.2. Визначення необхідних обсягів ремонтно-відбудовних робіт та сил для їхнього виконання

При плануванні та організації РВР на ОЕ необхідно завчасно визначити види і обсяги робіт, розробити проект відновлення зруйнованих елементів, підготувати персонал та матеріально-технічне забезпечення. РВР належатимуть до середнього відбудовного ремонту й орієнтовно можуть бути проведені протягом одного-чотирьох тижнів. Для цього слід визначити наступне.

Орієнтовний обсяг витрат РВР визначити за формулою:

W = G·F,

де F – балансова вартість основних виробничих фондів, тис. грн; G – відносна величина збитку в залежності від характеру руйнувань.

Відносну величину збитку G визначити, за ступенем руйнування. Розрахунок імовірності руйнування будівельних конструкцій цеху від дії УХ здійснюється за використання формул пробіт-функцій і таблиці 19:

– слабке руйнування промислових будинків:

Рr = 5 – 0,26ln[(4,6/ΔР_ф)^3,9 + (0,11/I⁺)^5,0];

– середнє руйнування промислових будинків:

Рr = 5 – 0,26ln[(17,5/ΔР_ф)^8,4 + (0,29/I⁺)^9,3];

– сильне руйнування промислових будинків:

Рr = 5 – 0,22ln[(40/ΔР_ф)^7,4 + (0,26/I⁺)^11,3].

Порахувати кількість робочої сили, необхідної для виконання РВР за залежністю:

R = W/N_В,

де N_В – норма виробітку на одного працівника за рік, тис. грн.

R працівників виконають усі ремонтні роботи за рік. Кількість R₁ необхідна для виконання робіт за директивний термін визначають за залежністю:

,

де Т_дір – встановлений термін виконання робіт, прийняті 4 тижні (1/12 року).

Зробити висновки щодо обсягів сил, необхідних для виконання аварійно-рятувальних та ремонтно-відбудовних робіт.

Примітка.

Розрахунок норми виробітку за рік (N_В):

1) визначити середньомісячну зарплатню за базисний період у відповідній галузі за статистичними даними: N_с.з.

2) розрахувати середньорічну зарплатню:

N_c.p.= N_с.з.*12;

3) визначити коефіцієнт продуктивності праці в роки стабільної роботи промисловості К_ПТ (прийняти К_ПТ = 4,2 для суднобудування).

4)Розрахувати середньорічне вироблення за формулою:

N_В.= N_c.p.* К_ПТ.