Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Разработка вопросов безопасности в проектах. Ч.3. Практикум

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

1 / 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

№ 3968 М И Н И С Т Е РС Т В О Н АУ К И И В ЫС Ш Е ГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА

Кафедра техносферной безопасности

О.М. Зиновьева А.М. Меркулова Н.А. Смирнова

РАЗРАБОТКА ВОПРОСОВ БЕЗОПАСНОСТИ В ПРОЕКТАХ

Часть 3

Практикум

Рекомендовано редакционно-издательским советом университета

Москва 2020

УДК 614.8 З-63

Р е ц е н з е н т канд. техн. наук О.А. Фомичева

(ООО «Консультационно-экспертный отдел)

Зиновьева О.М.

З-63 Разработка вопросов безопасности в проектах : практикум : в 3 ч. / О.М. Зиновьева, А.М. Меркулова, Н.А. Смирнова. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2020. – 104 с.

Практикум относится к основной учебной литературе по курсу «Разработка вопросов безопасности в проектах» и дополнительной по курсам «Промышленная безопасность», «Безопасность жизнедеятельности» и др.

В части 3 практикума представлены практические занятия 9–12 по оценке последствий аварий, сопровождающихся взрывами, пожарами, выбросами аварийно химически опасных веществ, а также практическое занятие 13 по расчету пожарного риска. В каждом занятии приведены основные теоретические положения, расчетные формулы, примеры решения ряда задач.

Предназначен для обучающихся в магистратуре по направлению подготовки 20.04.01 «Техносферная безопасность».

УДК 614.8

О.М. Зиновьева, А.М. Меркулова, Н.А. Смирнова, 2020

НИТУ «МИСиС», 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......................................................................	4
Практическое занятие 9. Оценка последствий взрыва
конденсированных взрывчатых веществ................................	5
9.1. Общие сведения.........................................................	5
9.2. Расчет параметров взрыва конденсированных
взрывчатых веществ......................................................	12
Практическое занятие 10. Оценка последствий взрыва
парогазовоздушного облака................................................	21
10.1. Взрыв парогазовоздушного облака
в ограниченном пространстве..........................................	21
10.2. Взрыв парогазовоздушного облака
в неограниченном пространстве.......................................	33
Практическое занятие 11. Оценка последствий
пожара разлития..............................................................	42
11.1. Общие сведения.....................................................	42
11.2. Расчет параметров пожара разлития.........................	44
Практическое занятие 12. Оценка последствий аварий,
сопровождающихся выбросами аварийно химически
опасных веществ..............................................................	53
12.1. Общие сведения.....................................................	53
12.2. Расчет параметров зоны заражения
при химической аварии..................................................	60
12.3. Прогнозирование количества пострадавших,
оказавшихся в зоне фактического заражения....................	66
Практическое занятие 13. Определение расчетных
величин пожарного риска на объекте...................................	74
13.1. Общие сведения.....................................................	74
13.2. Общие требования к определению расчетных
величин пожарного риска...............................................	75
13.3. Порядок вычисления расчетных величин
пожарного риска для производственных объектов..............	77
Библиографический список..............................................	102
Приложение................................................................	103

ПРЕДИСЛОВИЕ

При разработке любой проектной документации обязательным является включение в проект разделов или подразделов, посвященных вопросам безопасности. В этой связи при подготовке магистров по направлению 20.04.01 «Техносферная безопасность» в НИТУ «МИСиС» реализуется дисциплина «Разработка вопросов безопасности в проектах», позволяющая будущим специалистам грамотно разрабатывать и проверять разделы проектной документации, посвященные вопросам безопасности. При изучении данной дисциплины предусматривается проведение практических занятий.

В части 3 практикума приведены практические занятия 9–13, на которых проводится оценка последствий различных аварий (взрывов, пожаров, выбросов аварийно химически опасных веществ), а также расчет пожарного риска. Подобные расчеты проводятся в рамках разработки декларации безопасности опасных производственных объектов, которая может входить в состав проектной документации. Кроме того, расчет пожарного риска может быть включен в раздел «Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности» проектной документации. Навыки выполнения таких практических расчетов способствуют закреплению теоретических знаний по данной дисциплине.

Практическое занятие 9 ОЦЕНКА ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВА КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

9.1. Общие сведения

Оценка последствий техногенных аварий, сопровождающихся взрывами, 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) или вероятностный.

При детерминированном способе прогнозирования поражающий эффект ударной волны определяется избыточным давлением во фронте ударной волны Рф, кПа, в зависимости от величины которого находят степени поражения людей (табл. 9.1) и степени разрушения зданий (табл. 9.2).

Таблица 9.1

		Действие избыточного давления во фронте ударной
		волны Рф на человека [1]
	Рф, кПа	Результат воздействия

	<10	Для человека безопасно

	20…40	Легкое поражение (ушибы, вывихи, временная потеря слуха,
	20…40	общая контузия)
		общая контузия)
		Среднее поражение (контузия головного мозга, повреждение
	40…60	органов слуха, разрыв барабанных перепонок, кровотечение
		из носа и ушей)
		Сильное поражение (сильная контузия всего организма, поте-
	60…100	ря сознания, переломы конечностей, повреждения внутренних
		органов)
	100	Летальный исход в 50 % случаев

	>300	Безусловное смертельное поражение

Таблица 9.2

Избыточное давление во фронте ударной волны Рф,

при котором происходит разрушение объектов [2]

	Значение Рф, кПа, при степени
Объект		разрушения
	полной	сильной	средней	слабой

Здания жилые:

- 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 каркасом	60…100	40…60	20…40	10…20
или бескаркасные	60…100	40…60	20…40	10…20
или бескаркасные
- с тяжелым металлическим или	80…120	50…80	20…50	10…20
железобетонным каркасом	80…120	50…80	20…50	10…20
железобетонным каркасом
Промышленные объекты:

- ТЭС	25…40	20…25	15…20	10…15

- котельные	35…45	25…35	15…25	10…15

- трубопроводы наземные	130	50	20	–
- трубопроводы на эстакаде	40…50	30…40	20…30	–
- трансформаторные подстанции	100	40…60	20…40	10…20

- ЛЭП	120…200	80…120	50…70	20…40

- водонапорные башни	70	60…70	40…60	20…40

- станочное оборудование	80…100	60…80	40…60	25…40

- кузнечно-прессовое оборудование	200…250	150…200	100…150	50…100

Резервуары, трубопроводы:

- стальные наземные	90	80	55	35

- газгольдеры и емкости горюче-сма-
зочных материалов и химических	40	35	25	20
веществ
- частично заглубленные для нефте-	100	75	40	20
продуктов	100	75	40	20
продуктов
- подземные	200	150	75	40
- автозаправочные станции	-	40…60	30…40	20…30
- перекачивающие и компрессорные	45…50	35…45	25…35	15…25
станции	45…50	35…45	25…35	15…25
станции
- резервуарные парки (заполненные)	90…100	70…90	50…80	20…40

Окончание табл. 9.2

	Значение Рф, кПа, при степени
Объект		разрушения
	полной	сильной	средней	слабой

Транспорт:

- металлические и железобетонные	250…300	200…250	150…200	100…150
мосты	250…300	200…250	150…200	100…150
мосты
- железнодорожные пути	400	250	175	125

- тепловозы массой до 50 т	90	70	50	40

- цистерны	80	70	50	30

- вагоны цельнометаллические	150	90	60	30

- вагоны товарные деревянные	40	35	30	15

- автомашины грузовые	70	50	35	10

Примечания:

1.Слабая степень – повреждение или разрушение крыш, оконных и дверных проемов (ущерб – 10…15 % от стоимости здания).

2.Средняя степень– разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей (ущерб – 30…40 %).

3.Сильная степень – разрушение несущих конструкций и перекрытий (ущерб – 50 %; ремонт нецелесообразен).

4.Полная степень – обрушение зданий.

При вероятностном способе прогнозирования поражающее действие ударной волны определяется как избыточным давлением во фронте ударной волны Рф, кПа, так и импульсом фазы сжатия ударной волны I+, кПа·с.

Вероятность определенной степени поражения (разрушения) Рпор, %, (ее значения приведены в приложении) определяется в зависимости от пробит-функции Pr, являющейся функцией Рф, кПа, и I+, кПа·с (табл. 9.3).

Таблица 9.3

Формулы для определения пробит-функции Pr при разных степенях поражения (разрушения)

Номер

Степень поражения

Формула для пробит-функции

формулы

(разрушения)

Поражение человека

Разрыв барабанных

Pr = -12,6 +1,524 ln

Pф

перепонок

4,2

1,3

Контузия

Pr =5-5,74 ln

Pф

I+

Pr =5-2,44 ln

7,38

1,9 103

Летальный исход

Разрушение зданий

4,6

3,9

0,11

5,0

Слабые разрушения

Pr =5-0,26 ln

17,5 8,4

0,29

9,3

Средние разрушения

Pr =5

-0,26 ln

7,4

0,46

11,3

Сильные разрушения

Pr =5

-0,22 ln

Примечания:

1.Рф – избыточное давление во фронте ударной волны, кПа;

2.I+ – импульс фазы сжатия ударной волны, кПа·с;

3.m – масса тела, кг.

4.P0 - атмосферное давление, кПа.

-----------------------

* Рф, Па.

При полном разрушении зданий под действием взрыва образуются завалы, форма и размеры которых зависят от размеров здания и особенностей взрыва. При взрыве внутри здания обломки разлетаются во все стороны равномерно, а при взрыве вне здания – смещаются в направлении распространения ударной волны (рис. 9.1).

В				H
				h	h
				h	h
	L	B	L	На а		B	L

	L				½ L
					½ L
В	A			Aа	A		Aа
	A				A		Aа
	L				½ L
	L
		Bа					Bа
		Bа
		а
	Рис. 9.1. Расчетные схемы завалов: а – при взрыве внутри
	здания; б – при взрыве вне здания;				контуры здания
	до разрушения;			– контуры завала [1]

При сильном разрушении зданий можно принять, что объем завалов составляет примерно 50 % от объема завалов при полном разрушении здания.

Для приблизительной оценки размеры завалов, образующихся при взрыве внутри здания размером А×В×H , м, можно определить по следующим формулам:

––длина завала Азав, м,

Азав =2 L + А ;

(9.1)

––ширина завала Взав, м,

Взав =2 L + В ,

(9.2)

где L - дальность разлета обломков, принимаемая равной половине высоты здания (L = Н/2), м.

При внешнем взрыве размеры завала определяются по следующим формулам:

Азав = L + А ;	(9.3)
Взав = L + В .	(9.4)

Для определения высоты завала h, м, используется формула

h =	g H				,	(9.5)

	100	+k	H	)
	(			)

где g – удельный объем завала, приходящегося на 100 м3 строительного объема здания (табл. 9.4);

k – константа, при взрыве вне здания k = 2, при взрыве внутри здания k = 2,5.

			Таблица 9.4
Объемно-массовые характеристики завалов [1]

Тип здания	Пустотность	Удельный объем	Объемный вес
Тип здания	α, м3/100 м3	g, м3/100 м3	r, т/м3
	α, м3/100 м3	g, м3/100 м3	r, т/м3
Производственные здания:

- одноэтажное с каркасом	40	14	1,5
легкого типа	40	14	1,5
легкого типа
- одноэтажное с каркасом	50	16	1,2
среднего типа	50	16	1,2
среднего типа
- одноэтажное с каркасом	60	20	1,0
тяжелого типа	60	20	1,0
тяжелого типа
- многоэтажное	40	21	1,5

- смешанного типа	45	22	1,4

Жилые здания бескаркасные:

- кирпичное	30	36	1,2

- мелкоблочное	30	36	1,2

- крупноблочное	30	36	1,2

- крупнопанельное	40	42	1,1

1 / 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]