Безопасность жизнедеятельности для бакалавров по направлению «Лингвистика». Практикум
.pdfПрактическоезанятие 8 ПРОГНОЗИРОВАНИЕПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВОВ
Общиесведения
Оценка последствий взрывов заключается в определении размеров зон возможных поражений, степеней поражения людей и разрушения объектов. Для этого обычно используется один из двух методов прогнозирования последствий взрывов: детерминированный (упрощенный) и вероятностный.
При детерминированном способе прогнозирования поражающий эффект ударной волны определяется избыточным давлением во фронте ударной волны DРф, кПа, в зависимости от величины которого находятся степени поражения людей (табл. 8.1) и степени разрушения зданий (табл. 8.2).
|
|
Таблица 8.1 |
|
Действие избыточного давления ударной волны |
|
|
|
на человека |
|
|
|
DРф, кПа |
|
Результаты воздействия |
< 10 |
|
Для человека безопасно |
|
|
|
20–40 |
|
Легкое поражение (ушибы, вывихи, временная потеря слуха, |
|
|
общая контузия) |
|
|
|
40–60 |
|
Среднее поражение (контузия головного мозга, повреждение |
|
|
органов слуха, разрыв барабанных перепонок, кровотечение |
|
|
из носа и ушей) |
|
|
|
60–100 |
|
Сильное поражение (сильная контузия всего организма, потеря |
|
|
сознания, переломы конечностей, повреждения внутренних |
|
|
органов) |
|
|
|
100 |
|
Летальный исход в 50% случаев |
|
|
|
> 300 |
|
Безусловное смертельное поражение |
71
Таблица 8.2
Избыточное давление во фронте ударной волны DРф, кПа,
при котором происходит разрушение объектов
Объект |
Степень разрушения здания |
||||
Полная |
Сильная |
Средняя |
Слабая |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Здания жилые и общественные: |
|
|
|
|
|
• кирпичные многоэтажные |
30–40 |
20–30 |
10–20 |
8–10 |
|
|
|
|
|
|
|
• кирпичные малоэтажные |
35–45 |
25–35 |
15–25 |
8–15 |
|
|
|
|
|
|
|
• деревянные |
20–30 |
12–20 |
8–12 |
6–8 |
|
Здания промышленные: |
|
|
|
|
|
• с легким металлическим кар- |
60–100 |
40–60 |
20–40 |
10–20 |
|
касом или бескаркасные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• с тяжелым металлическим |
80–120 |
50–80 |
20–50 |
10–20 |
|
или ж/б каркасом |
|
|
|
|
|
Транспорт: |
|
|
|
|
|
• металлические и ж/б мосты |
250–300 |
200–250 |
150–200 |
100–150 |
|
• ж/д пути |
400 |
250 |
175 |
125 |
|
|
|
|
|
|
|
• вагоны цельнометаллические |
150 |
90 |
60 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
• вагоны товарные деревянные |
40 |
35 |
30 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
• автомашины грузовые |
70 |
50 |
35 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
Примечания.
Слабые разрушения – повреждение или разрушение крыш, оконных и дверных проемов. Ущерб составляет 10–15 % от стоимости здания.
Средние разрушения – разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей. Ущерб составляет 30–40 %.
Сильные разрушения – разрушение несущих конструкций и перекрытий. Ущерб – 50 %. Ремонт нецелесообразен.
Полное разрушение – обрушение зданий.
Для определения зависимости избыточного давления во фронте ударной волны Pф, кПа, от расстояния R, м, до эпицентра взрыва конденсированного взрывчатого вещества наиболее часто используют формулу М.А. Садовского для наземного взрыва:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
G |
|
3 G2 |
G |
|
|||||
DР |
=95 |
|
ТНТ |
+390 |
|
|
ТНТ |
+1300 |
ТНТ |
, |
(8.1) |
|
|
|
|
|
|||||||
ф |
|
|
R |
|
|
R2 |
R3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
72
гдеGТНТ – «тротиловый эквивалент», равный массе тринитротолуола (тротила), при взрыве которой выделяется такое же количество энергии, как и при взрыве рассматриваемого взрывчатого вещества G, кг.
Величина GТНТ, кг, определяется по формуле
G |
= |
QnВВ |
G, |
(8.2) |
|
Q |
|||||
ТНТ |
|
|
|
||
|
|
nТНТ |
|
|
гдеQnВВ и QnТНТ – энергии взрывов, соответственно, рассматриваемого взрывчатого вещества и тротила, кДж/кг, приведенные в табл. 8.3.
|
|
|
Таблица 8.3 |
|
Энергии взрыва QnВВ, кДж/кг, конденсированных |
|
|||
|
взрывчатых веществ |
|
||
|
|
|
|
|
Взрывчатое |
|
QnВВ, |
Взрывчатое |
QnВВ, |
вещество |
|
кДж/кг |
вещество |
кДж/кг |
Индивидуальные: |
|
|
Смеси: |
|
|
|
|
|
|
тротил (ТНТ) |
|
4520 |
амматол 80/20 (80 % ни- |
2650 |
|
|
|
трата + 20 % ТНТ) |
|
|
|
|
|
|
гексоген |
|
5360 |
60 % нитроглицериновый |
2710 |
|
|
|
динамит |
|
|
|
|
|
|
октоген |
|
5860 |
торпекс (42 % гексогена + |
7540 |
|
|
|
40 % ТНТ + 18 % Al) |
|
|
|
|
|
|
нитроглицерин |
|
6700 |
пластическое ВВ |
4520 |
|
|
|
(90 % нитроглицерина + |
|
тетрил |
|
4500 |
|
|
|
|
|
8 % нитроцеллюлозы + |
|
гремучая ртуть |
|
1790 |
|
|
|
|
|
1 % щелочи + 0,2 % Н2О) |
|
Для ориентировочного определения безвозвратных потерь Nбезв, чел., населения (персонала) вне зданий и убежищ можно использовать формулу
|
|
|
|
Nбезв = P 3 G2 |
, |
(8.3) |
|
|
ТНТ |
|
|
73
гдеР – плотность населения (персонала), тыс. чел/км2; GТНТ – тротиловый эквивалент, т.
Санитарные потери Nсан, чел., принимаются равными
Nсан =(3...4) Nбезв, |
(8.4) |
а общие потери при разрушении зданий Nобщ, чел.:
Nобщ = Nбезв +Nсан. |
(8.5) |
Для ориентировочного определения потерь людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени их разрушения можно использовать следующие формулы:
n |
|
Nобщ =∑Ni K1i; |
(8.6) |
i=1 |
|
n |
|
Nбезв =∑Ni K2i; |
(8.7) |
i=1 |
|
Nсан = Nобщ −Nбезв, |
(8.8) |
гдеNi – количество персонала в i-м здании, чел.;
n – число зданий (сооружений) на объекте, шт.;
K1i, K2i – коэффициенты для нахождения потерь в i-м здании, определяемые по табл. 8.4.
|
|
Таблица 8.4 |
Значения коэффициентов K1, K2 |
|
|
|
|
|
Степень разрушения здания |
K1 |
K2 |
Слабая |
0,08 |
0,03 |
|
|
|
Средняя |
0,12 |
0,09 |
|
|
|
Сильная |
0,8 |
0,25 |
|
|
|
Полная |
1 |
0,3 |
|
|
|
74
Пример 8.1
На складе взрывчатых веществ предприятия хранится октоген массой 50 000 кг. На расстоянии R = 100 м от склада находится одноэтажное кирпичное административное здание. В здании работает 30 человек. Плотность персонала на территории предприятия – 1 тыс. чел/км2.
Определить возможные последствия при взрыве всего запаса октогена: степень разрушения здания на предприятии и потери людей.
Решение.
1. С использованием данных табл. 8.3 по формуле (8.2) находим величину тротилового эквивалента GТНТ:
GТНТ = 5860 / 4520 50 000 = 64 823 кг или 64,823 т.
2. Избыточное давление во фронте ударной волны DРф на расстоянии R = 100 м найдем по формуле (8.1)
DРф100 =95 3
64100823 +390 3
641008232 2 +1300 641008233 =185,36 кПа.
3. Как следует из табл. 8.2 при избыточном давлении во фронте ударной волны DРф ≈ 185 кПа административное здание будет полностью разрушено.
4. Потери персонала вне здания определим по формулам (8.3) – (8.5), округляя математически до целого числа (при расчете безвозвратных потерь учтем плотность населения
(персонала) Р = 1 тыс. чел./км2, а при расчете санитарных потерь примем Nсан = 4 Nбезв:
Nбезв =1 3
64 8232 =16 чел.;
Nсан = 4 16 = 64 чел.;
Nобщ = 16 + 64 = 80 чел.
75
5. По табл. 8.4 определим коэффициенты K1 и K2. При полном разрушении административного здания K1 = 1 и K2 = 0,3. Тогда согласно формулам (8.6) – (8.8) при полном разрушении административного здания общие, санитарные и безвозвратные потери составят:
Nобщ = 30 1 = 30 чел.;
Nбезв = 30 0,3 = 9 чел.;
Nсан = 30 – 9 = 21 чел.
6. Определим суммарные потери людей при их нахождении вне и внутри здания:
Nобщ = 80 + 30 = 110 чел.;
Nбезв = 16 + 9 = 25 чел.,
Nсан = 64 + 21 = 85 чел.
Вывод. Таким образом, в результате взрыва октогена административное здание будет полностью разрушено. При этом потери людей составят: пострадавшие – 110 чел., из них с летальным исходом – 25 чел., раненые – 85 чел.
Задание 8.1.
На складе взрывчатых веществ произошел взрыв. На расстоянии R, м, от склада находится здание, в котором во время взрыва находилось N человек.
Плотность персонала на территории предприятия составляет Р, тыс. чел/км2.
Определить степень разрушения здания и потери людей. Варианты исходных данных приведены в табл. 8.5.
76
Таблица 8.5
Варианты исходных данных к заданию 8.1
№ вари- |
Взрыв- |
Масса |
|
|
N, |
Р, тыс. |
|
чатое |
взрывчатого |
R, м |
Тип здания |
||||
анта |
чел. |
чел/км2 |
|||||
|
вещество |
вещества, кг |
|
|
|
|
|
1 |
Тротил |
90 |
20 |
С легким ме- |
10 |
0,8 |
|
|
(ТНТ) |
|
|
таллическим |
|
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
2 |
Гексоген |
2000 |
50 |
Бескаркасное |
15 |
0,55 |
|
3 |
Октоген |
35 |
40 |
Деревянное |
20 |
0,60 |
|
4 |
Нитро- |
470 |
50 |
Кирпичное |
25 |
0,65 |
|
|
глицерин |
|
|
малоэтажное |
|
|
|
5 |
Тетрил |
500 |
60 |
Бескаркасное |
30 |
1,2 |
|
6 |
Гремучая |
1500 |
35 |
Деревянное |
10 |
1 |
|
|
ртуть |
|
|
|
|
|
|
7 |
Тротил |
200 |
30 |
Кирпичное |
45 |
0,35 |
|
|
(ТНТ) |
|
|
многоэтажное |
|
|
|
8 |
Гексоген |
25 |
35 |
С легким ме- |
20 |
0,4 |
|
|
|
|
|
таллическим |
|
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
9 |
Октоген |
70 |
20 |
Бескаркасное |
10 |
0,45 |
|
10 |
Нитро- |
1200 |
40 |
Бескаркасное |
20 |
1,5 |
|
|
глицерин |
|
|
|
|
|
|
11 |
Тетрил |
800 |
55 |
Кирпичное |
15 |
0,7 |
|
|
|
|
|
малоэтажное |
|
|
|
12 |
Гремучая |
550 |
65 |
Кирпичные |
30 |
0,5 |
|
|
ртуть |
|
|
многоэтажные |
|
|
|
13 |
Тротил |
40 |
50 |
Кирпичное |
20 |
0,55 |
|
|
(ТНТ) |
|
|
малоэтажное |
|
|
|
14 |
Гексоген |
350 |
45 |
С легким ме- |
15 |
1,4 |
|
|
|
|
|
таллическим |
|
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
15 |
Октоген |
280 |
30 |
Бескаркасное |
20 |
0,4 |
|
16 |
Нитро- |
75 |
35 |
Кирпичные |
25 |
0,35 |
|
|
глицерин |
|
|
многоэтажные |
|
|
|
17 |
Тетрил |
660 |
25 |
С легким ме- |
10 |
0,9 |
|
|
|
|
|
таллическим |
|
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
18 |
Гремучая |
190 |
20 |
Бескаркасное |
8 |
0,25 |
|
|
ртуть |
|
|
|
|
|
77
Окончание табл. 8.5
№ вари- |
Взрыв- |
Масса |
|
|
N, |
Р, тыс. |
|
чатое |
взрывчатого |
R, м |
Тип здания |
||||
анта |
чел. |
чел/км2 |
|||||
|
вещество |
вещества, кг |
|
|
|
|
|
19 |
Тротил |
80 |
55 |
Деревянное |
20 |
0,55 |
|
|
(ТНТ) |
|
|
|
|
|
|
20 |
Гексоген |
3000 |
60 |
Кирпичное |
25 |
0,9 |
|
|
|
|
|
малоэтажное |
|
|
|
21 |
Октоген |
700 |
60 |
С легким ме- |
30 |
0,6 |
|
|
|
|
|
таллическим |
|
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
22 |
Нитро- |
150 |
45 |
Бескаркасное |
40 |
0,3 |
|
|
глицерин |
|
|
|
|
|
|
23 |
Тетрил |
40 |
35 |
Деревянное |
30 |
0,55 |
|
24 |
Гремучая |
1260 |
30 |
Кирпичные |
15 |
0,8 |
|
|
ртуть |
|
|
многоэтажные |
|
|
|
25 |
Тротил |
1380 |
40 |
Бескаркасное |
5 |
1,3 |
|
|
(ТНТ) |
|
|
|
|
|
|
26 |
Тротил |
210 |
25 |
С легким ме- |
12 |
0,2 |
|
|
(ТНТ) |
|
|
таллическим |
|
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
27 |
Гексоген |
600 |
50 |
Бескаркасное |
15 |
0,75 |
|
28 |
Октоген |
1100 |
40 |
Деревянное |
6 |
0,4 |
|
29 |
Нитро- |
400 |
55 |
Кирпичное |
18 |
1,1 |
|
|
глицерин |
|
|
Малоэтажное |
|
|
|
30 |
Тетрил |
3500 |
70 |
Бескаркасное |
30 |
1,15 |
Литература
1. Безопасность жизнедеятельности : учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / И.В. Бабайцев, Б.С. Мастрюков, В.Т. Медведев [и др.] ; под ред. Б.С. Мастрюкова. 2 е изд., стереотип. М. : Изд. Центр «Академия», 2012. 304 с. (Сер. Бакалавриат).
2. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования. 6 е изд., перераб. и доп. М. : Изд. Центр «Академия», 2015. 324 с.
78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Практикум Безопасность жизнедеятельности для бакалавров по направлению «Лингвистика» соответствует программе дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» Университета науки и технологий МИСИС. Безопасность жизнедеятельности − обязательная практико-ориентированная дисциплина, целями освоения которой является формирование знаний о безопасном взаимодействии человека со средой обитания (производственной, бытовой, городской, природной), об опасных и вредных факторах среды обитания и защите от них в штатных и нештатных ситуациях, методах создания среды обитания допустимого качества.
Изучением дисциплины достигается формирование у учащихся представления о неразрывном единстве эффективной профессиональной деятельности с требованиями к безопасности и защищенности человека. Реализация этих требований гарантирует сохранение работоспособности и здоровья человека, готовит его к действиям в экстремальных условиях.
Выполнение практических работ практикума поможет бакалаврам, обучающимся по направлению «Лингвистика», овладеть навыками работы с нормативными правовыми актами, определять и сопоставлять параметры микроклимата, вентиляции, освещения, шума и электромагнитных излучений на рабочих местах административно-управленческого персонала с нормативными и рекомендованными значениями, анализировать опасность поражения человека электрическим током, а также прогнозировать последствия пожаров и взрывов в административных зданиях.
79
Учебное издание
Зиновьева Ольга Михайловна Меркулова Анна Михайловна Смирнова Наталья Андреевна
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ БАКАЛАВРОВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ «ЛИНГВИСТИКА»
Практикум
Технический редактор Т.В. Суханова
Корректор В.В. Демидова
Верстальщик А.М. Маркин
Подписано в печать 14.09.23 Уч. изд. л. 5,00
Формат 60 × 90 1 / 16
Университет науки и технологий МИСИС, 119049, Москва, Ленинский пр-кт, д. 4, стр. 1
Издательский Дом НИТУ МИСИС, 119049, Москва, Ленинский пр-кт, д. 2А Тел. 8 (495) 638 44-06
Отпечатано в типографии Издательского Дома НИТУ МИСИС, 119049, Москва, Ленинский пр-кт, д. 4А Тел. 8 (495) 638 44-16, 8 (495) 638 44 43
