Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Учебник
.pdf
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
Таблица 3.2.17
Значения избыточного давления во фронте ударной волны
для поражения людей(в килопаскалях)
∆Р
ф
Степень поражения нет
до 10 10–40 40–60 60–100 более 100
лёгкая
средняя
тяжёлая
летальный исход
Таблица 3.2.18
Значения коэффициентов К
Степень разрушения здания К
Слабая 0,08 0,03
Средняя 0,12 0,09
Сильная 0,8 0,25
Полная 1 0,3
и К
1
2
1
К
2
Пример. На складе взрывчатых веществ хранится гексоген в количестве 30 т. На
расстоянии 100 м расположено промышленное здание смешанного типа размером
50х20х9 м с лёгким металлическим каркасом. В здании работают 100 человек, плотность персонала на территории промышленного здания составляет 1 тыс. чел./км2.
Для проживания персонала на расстоянии 300 м от склада выстроен посёлок из 20
деревянных зданий, в каждом из которых находится 5 человек. Плотность людей на
территории посёлка составляет 0,1 тыс. чел./км2. Оцените обстановку при взрыве всего
запаса гексогена на складе.
Решение:
Дано:
тип ВВ — гексоген, G = 30 000 кг;
R1 = 100 м, R2 = 300 м;
тип зданий — промышленное смешанного типа с лёгким металлическим каркасом
(А = 50 м, В = 20 м, Н = 9 м); деревянные жилые;
P1 = 1 тыс. чел./км2, P2 = 0,1 тыс. чел./км2;
количество людей в зданиях N = 100 чел.
1. По таблице 3.2.14 определим энергии взрыва гексогена и тротила:
Q
= 5360 кДж/кг, Q
v ГЕКС
По формуле (3.2.27) рассчитаем тротиловый эквивалент гексогена, G
= 4520 кДж/кг.
v ТНТ
ТНТ
, кг:
2. Проверим условие применимости (
кг.
) формулы (3.2.28):
71
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
– условие выполняется;
— условие выполняется.
По формуле (3.2.28) рассчитаем значение избыточного давления во фронте удар-
ной волны ∆Рф, кПа:
кПа.
кПа.
3. По таблице 3.2.15 определим, что промышленное здание получит полную степень разрушения, деревянные жилые здания в посёлке получат сильную степень разрушения.
4. Рассчитаем размеры завала при разрушении промышленного здания.
По таблице 3.2.16 определим удельный объём завала на 100 м3 строительного
объёма здания γ = 22.
Размеры завала:
Длина Ширина Высота
0,5 · Н + А = 0,5 ⋅ 9 +
+ 50 = 54,5 м
0,5 · Н + В = 0,5 ⋅ 9 +
+ 20 = 24,5 м
γ · H / (100 + 2 · H) =
= 22 ⋅ 9 / (100 + 2 ⋅ 9) ≈ 1,68 м
5. По таблице 3.2.17 определим степень поражения людей, находящихся в момент
взрыва на открытой местности: у промышленного здания — летальный исход, в посёлке — лёгкая степень поражения.
6. Рассчитаем максимально возможные потери людей:
для промышленного здания
Вне здания Внутри здания
N
= N
— N
= P · = 1⋅ ≈ 1082 чел.
N
без
N
N
общ
= (3 – 4) N
сан
= N
без
≈ 4 ⋅ 1082 ≈ 4328 чел. N
без
+ N
≈ 1082 + 4328 ≈ 5410 чел. N
сан
без
= N
сан
= N · К1 = 100 ⋅ 1 = 100 чел.
общ
= 100 – 30 = 70 чел.
общ
сан
· К2 = 100 ⋅ 0,3 = 30 чел.
общ
72
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
- для посёлка:
Вне зданий Внутри зданий
N
= N
— N
= P· = 0,1 ⋅ ≈ 108 чел.
N
без
N
N
общ
= (3–4) N
сан
= N
≈ 4 ⋅ 108 ≈ 432 чел. N
без
+ N
≈ 108 + 432 ≈ 540 чел. N
без
сан
без
= N
сан
= N·К1 = 100 · 0,8 = 80 чел.
общ
= 80 – 20 = 60 чел.
общ
сан
= 80 ⋅ 0,25 = 20 чел.
общ·К2
Ответ:
1. В результате взрыва промышленное здание будет полностью разрушено с образованием завала длиной 54,5 м, шириной 24,5 м, высотой 1,68 м. Здания посёлка
получат сильную степень разрушения.
2. Степень поражения людей, находящихся в момент взрыва на открытой местности:
у промышленного здания — летальный исход, в посёлке — лёгкая степень поражения.
Максимально возможные потери людей составят:
1) персонала промышленного здания: общие потери — 5510 чел., из них безвозвратные — 1152 чел., санитарные — 4358 чел.;
2) находящихся в посёлке: общие потери — 620 чел., из них безвозвратные —
168 чел., санитарные — 452 чел.
Оценка обстановки при пожаре на объекте экономики
Определяются следующие показатели:
1) размеры зоны термического воздействия;
2) размеры зоны задымления.
Исходные данные:
скорость ветра, u, м/с;
тип подстилающей поверхности;
степень вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА);
объект возгорания;
горящий материал;
длина объекта горения l, м;
высота объекта горения h, м;
диаметр резервуара D
рез
, м;
материал объекта, на который оказывается термическое воздействие;
степень поражения людей;
степень поражения объекта, на который оказывается термическое
воздействие.
Порядок проведения расчётов
1. По таблице 3.2.18 определяется критическая плотность потока
излучения пламени пожара, падающего на облучаемую поверхность qКР, кВт/м2.
73
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
2. Рассчитывается протяжённость зоны теплового воздействия
пожара , м, по формуле:
, (3.2.29)
где — приведенный размер очага горения, м, равный: — для горящих
зданий, – для штабеля пиленого леса, D
q
— плотность потока пламени пожара, кВт/м2, определяется по таблице
соб
3.2.19.
— для горения резервуара;
рез
3. Рассчитываются глубины зон задымления, соответствующие
летальному и пороговому поражению людей Гi, м, по формуле:
где m — масса токсичных продуктов, кг;
a, b — доли массы токсичных продуктов (образующихся при пожаре или
находящиеся в зоне горения и выделяющиеся в атмосферу) в первичном
и вторичном облаках, соответственно (определяется по таблице 3.2.20);
для продуктов горения a = 1, b = 0;
k1 — коэффициент шероховатости подстилающей поверхности, определяется
по таблице 3.2.21;
k2 — коэффициент степени вертикальной устойчивости атмосферы, опре-
деляется также по таблице 3.2.21;
— скорость переноса дыма, выбирается равным (1,5–2) ⋅ u;
u
пер
Di — соответствующая (летальная или пороговая) токсодоза, мг мин/л, опре-
деляется по таблице 3.2.20.
, (3.2.30)
4. Рассчитываются ширины зон задымления Вi, м, по формуле:
В
где ∆ — ширина зоны горения, м;
∆Вi — коэффициент, равный: 0,1⋅
неустойчивом ветре.
= ∆ + ∆Вi, (3.2.31)
i
Г
— при устойчивом ветре, 0,4⋅
i
Г
— при
i
Критическое значение плотности потока падающего излучения
(в киловаттах на метр в квадрате)
q
кр
время, с, до получения ожога I степени
40,0 < 1,0 < 1,0
35,0 < 1,0 < 1,0
30,0 1,0 2,0
Воздействие на человека
время, с, до получения ожога II степени
74
Таблица 3.2.18
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
Окончание табл. 3.2.18
q
кр
время, с, до получения ожога I степени
Воздействие на человека
время, с, до получения ожога II степени
20 2,0 3,0
15 4,0 5,0
10 6,0 9,0
5 16,0 25,0
4,2 20,0 40,0
1,5 безопасно безопасно
Воздействие на материалы
14 возгорание древесины через 10
мин
17,5 –»– через 5 мин
35 возгорание легко воспламеняющихся жидкостей (ацетон, бензол, спирт) через 3 мин
41 возгорание горючих жидкостей (мазут, масло и т. п.) через 3 мин
Таблица 3.2.19
Плотность теплового потока собственного излучения пламени пожара
(в киловаттах на метр в квадрате)
Вещество, материал q
соб
Вещество, материал q
соб
Ацетон 1200 Мазут 1300
Бензол 2500 Нефть 874
Бензин 1780–2200 Пиломатериалы 150
Керосин 1520 Древесина 260
Таблица 3.2.20
Значения токсодоз и коэффициентов a и b
АХОВ Горящий материал Токсодоза, мг мин/л Коэффициент
D
лет
Аммиак 60 18 0,2 0,15
Оксид углерода каучук, оргстекло, винилпласт 60 25 1,0 0,0
Оксид азота нигрол, оргстекло 3 1,5 0,0 0,03
Диоксид серы каучук, сера 70 1,8 0,2 0,15
Фосген фторопласт 6 6,2 0,07 0,15
Хлор 6,0 0,6 0,2 0,15
D
пор
a b
75
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
Таблица 3.2.21
Значения коэффициентов шероховатости подстилающей поверхности и СВУА
Тип подстилающей поверхности k
открытая местность 1 Инверсия 1
степь, сельскохозяйственные угодья 2 Изотермия 1,5
кустарники 2,5 Конвекция 2
лес, городская застройка 3,3
1
СВУА k
2
Пример. В посёлке из деревянных домов возник пожар. Горит дом размером
10х6х6 м. В атмосферу выброшено 300 кг оксида углерода. Степень вертикальной
устойчивости атмосферы — инверсия, ветер устойчивый со скоростью 2 м/с. Определите
размеры безопасных для людей и других домов посёлка зон.
Решение:
Дано:
u = 1 м/с, ветер устойчивый;
тип подстилающей поверхности — городская застройка;
СВУА — инверсия;
объект возгорания — деревянный дом размером 10х6х6 м;
горящий материал — древесина;
l = 10 м;
h = 6 м;
материал объекта, на который оказывается термическое воздействие — древесина;
степень поражения людей — пороговое поражение, летальное поражение;
степень поражения объекта, на который оказывается термическое воздействие —
возгорание через 10 мин и через 5 мин.
1. По таблице 3.2.18 определим значения: критической плотности потока излучения
пламени пожара, безопасной по термическому воздействию на человека qкр = 1,5
кВт/м2; критических плотностей потока излучения пламени пожара, безопасных по
термическому воздействию на соседний деревянный дом qкр 10 = 14 кВт/м2 (возгорание
через 10 мин) и qкр 5 = 17,5 кВт/м2 (возгорание через 5 мин).
2. По таблице 3.2.19 определим значение плотности потока пламени пожара для
древесины q
= 260 кВт/м2.
соб
3. Рассчитаем значения приведенных размеров очага горения:
*
со стороны фасада дома R
со стороны торца дома R
= = , м;
ф
*
= = м.
т
4. По формуле (3.2.29) рассчитаем значения безопасных расстояний от горящего дома:
1) для человека:
со стороны фасада горящего дома:
76
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
со стороны торца горящего дома:
2) для возгорания соседнего деревянного дома через 10 мин:
со стороны фасада горящего дома:
со стороны торца горящего дома:
3) для возгорания соседнего деревянного дома через 5 мин:
со стороны фасада горящего дома:
со стороны торца горящего дома:
м;
м;
м;
м;
м;
м.
5. По таблице 3.2.20 определим значения пороговой и летальной токсодоз для оксида углерода (как продукта горения древесины) D
= 25 мг мин/л, D
пор
= 60 мг мин/л.
лет
6. По таблице 3.2.21 определим значения коэффициентов k1 = 3,3, k2 = 1.
7. По формулам (3.2.30–3.2.31) рассчитаем размеры зон порогового и летального
поражения людей:
1) зона порогового поражения:
глубина (принимаем u
ширина (принимаем ∆В = 0,1⋅Г
= 2⋅u a = 1, b = 0):
пер
):
пор
В
= ∆ + ∆В ≈ 6 + 0,1⋅35 ≈ 9,5 м;
пор
2) зона летального поражения:
глубина (принимаем u
= 2⋅u, a = 1, b = 0):
пер
м;
77
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
м;
ширина (принимаем ∆В = 0,1⋅Г
В
):
лет
= ∆ + ∆В ≈ 6 + 0,1⋅19 ≈7,9 м.
лет
Ответ:
1. Безопасные для человека по термическому воздействию расстояния от горящего
дома составят: со стороны фасада горящего дома — не менее 29 м, со стороны торца
горящего дома — не менее 22,5 м.
2. Безопасные для соседних деревянных домов по термическому воздействию
расстояния от горящего дома составят:
для возгорания соседних деревянных домов через 10 мин.: со стороны фасада
горящего дома — не менее 9,5 м, со стороны торца горящего дома — не менее 7,3 м;
для возгорания соседних деревянных домов через 5 мин.: со стороны фасада
горящего дома — не менее 8,2 м, со стороны торца горящего дома — не менее 7,3 м.
3. Размеры зон задымления:
соответствующей пороговому поражению людей: глубина — не менее 34 м, ши-
рина — не менее 9,5 м;
соответствующей летальному поражению людей: глубина — не менее 19 м, ши-
рина — не менее 7,9 м.
Оценка последствий выброса аварийно химически опасных веществ в результате аварии на химически опасном объекте, расположенном в районе размещения объекта экономики
Определяются следующие показатели:
1) продолжительность поражающего действия аварийно химически
опасного вещества (АХОВ);
2) глубина зоны заражения;
3) площадь зоны заражения;
4) форма зоны заражения;
5) структура зоны заражения по видам поражения людей;
6) количество пострадавших людей и структура потерь по видам
поражения людей.
Исходные данные:
вид АХОВ;
масса разлившегося (выброшенного) АХОВ Q, т;
условия разлива (выброса) АХОВ;
высота поддона Н, м;
температура воздуха tв, ОС;
скорость ветра на высоте, u, м/с;
78
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
время суток;
состояние облачности;
время, прошедшее после аварии τ, ч;
плотность населения Р, чел./км2.
Порядок проведения расчётов
1. По таблице П. 2 (Приложение) определяются значения удельной
плотности АХОВ ρ, т/м3, коэффициентов учёта условий хранения
АХОВ k1, физико-химических свойств АХОВ k2, отношений пороговых токсодоз k3 и температуры воздуха k7.
2. По таблице 3.2.22 определяется значение коэффициента учёта
скорости ветра k4.
3. Рассчитывается продолжительность поражающего действия
АХОВ τ
, ч, по формуле:
зар
где h — толщина слоя АХОВ, принимаемая: 0,05 м — при свободном разливе по
подстилающей поверхности; 0,5 м — при разрушении изотермического хранилища аммиака; H — 0,2 — при разливе в поддон (обваловку) высотой H.
, (3.2.32)
4. По таблице П. 3 (Приложение) определяется степень вертикальной устойчивости атмосферы.
5. Определяется значение коэффициента учёта степени вертикальной устойчивости атмосферы k
: при инверсии — 1; при изотер-
5
мии — 0,23; при конвекции — 0,08.
6. Рассчитывается значение коэффициента k6 по формулам:
(3.2.33)
(3.2.34)
(3.2.35)
7. Рассчитываются эквивалентные количества АХОВ по первичному
, т, и вторичному Qэ2, т, облакам по формулам:
Q
э1
Q
= k1⋅k3⋅k5⋅k7⋅Q, (3.2.36)
э1
. (3.2.37)
8. По таблице П. 4 (Приложение) определяются глубины зон возможного заражения, км, первичным, Г
, и вторичным, Г2, обла-
1
ками.
79
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
9. Рассчитываются значения полной глубины зоны заражения Г
км, по формулам:
Г
Г
= Г1 + 0,5⋅Г2, если Г1 > Г2, (3.2.38)
зар
= Г2 + 0,5⋅Г1, если Г1 < Г2. (3.2.39)
зар
В случае распространения зараженного воздуха на закрытой мест-
ности Г
уменьшается в три раза.
зар
10. По таблице 3.2.23 определяется скорость переноса переднего
фронта зараженного воздуха u
, км/ч.
пер
11. Рассчитывается предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Г
Г
, км, по формуле:
пред
= u
пред
⋅ τ. (3.2.40)
пер
12. Рассчитывается значение истинной глубины зоны заражения Г,
км, по формуле:
Г = min {Г
зар
, Г
}. (3.2.41)
пред
13. По таблице 3.2.24 определяется значение углового размера зоны
возможного заражения φ, град.
14. Определяется значение коэффициента учёта влияния степени
вертикальной устойчивости атмосферы на ширину зоны заражения k
: при инверсии — 0,081; при изотермии — 0,133; при
8
конвекции — 0,235.
15. Рассчитывается значение площади зоны заражения АХОВ S
км2, по формуле:
зар
зар
,
,
. (3.2.42)
16. По таблице 3.2.25 определяется форма зоны заражения.
17. По таблице 3.2.26 определяются размеры зон различных степеней поражения людей.
18. Рассчитывается количество населения, попавшего в зону заражения, чел., по формуле:
где Р — плотность населения, чел./км2.
, (3.2.43)
19. Рассчитывается значение среднего коэффициента защищённости населения по формуле:
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]