Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по оценке средств защиты труда в производственной сфере. Учебное пособие
.pdf
101
напор воздуха взрывной волны, м2;
ск
p
lim
ск
p
АC
gmf
х
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0 10 20 30 40 50 60
Избыточное давление, кПа
Скоростной напор, кПа
- скоростной напор воздушной массы
ударной взрывной волны, кПа.
Величину силы трения определяют по известной формуле
Fтр=f ·m·g, (105)
где f - коэффициент трения (см. табл. 46); m – масса оборудования, кг; g - ускорение свободного падения g=9,8 м/с2.
Условие смещения оборудования определяется следующей зависимостью:
. (106)
Между скоростным напором воздушных масс и избыточным давлением во
фронте ударной взрывной волны существует зависимость, которая отображена
на рис.14.
Рис.14. Зависимость «избыточное давление - скоростной напор»
102
Таблица 45
Форма оборудования
С
х
Направление воздействия
воздуха
1
2
3
Параллелепипед
0,85
Перпендикулярно
поперечной (меньшей) грани
Параллелепипед
1,3
Перпендикулярно
поперечной (большей) грани
Куб
1,6
Перпендикулярно любой грани
0,4 при /d≤1
Перпендикулярно оси цилиндра
0,46 при /d>1
Перпендикулярно оси цилиндра
Cфера
0,25
Полусфера
0,30
Диск
1,6
Перпендикулярно диску
Наименование трущихся материалов
Коэффициент трения f
Сталь по стали
0,15
Сталь по чугуну
0,30
Металл по дереву
0,60
Дерево по дереву
0,50
Металл по бетону
0,40
2
2
Значения коэффициентов аэродинамического сопротивления
Таблица 46
Значения коэффициента трения
13.2. Оценка устойчивости технологического
Оценка устойчивости оборудования на опрокидывание может быть выражено следующей зависимостью
Nсм∙zmg·
где z – плечо смещающей силы, м;
водействия смещению за счет массы оборудования.
оборудования на опрокидывание
, (107)
- плечо для определения момента проти-
103
Выражение для определения скоростного напора воздушной массы
lim
ск
p
zAC
mg
x
2
ск
p
lim
ск
p
АC
gmf
х
1489
8,19,03,1
8,980040,0
ск
p
ск
p
lim
ск
p
zAC
mg
x
2
9,00,19,03,12
0,18,9800
ск
p
lim
ск
p
взрыва, вызывающее опрокидывание оборудования будет иметь следующий
вид:
. (108)
13.3. Примеры решения задач
Пример 26
Исходные данные
Произвести оценку устойчивости незакрепленного на бетонном полу вер-
тикального фрезерного станка. Длина станка 1000 мм, ширина 900 мм, высота
1800 мм, масса 800 кг.
Решение
1. С учетом данных табл. 45 и 46 принимаем значения коэффициентов:
аэродинамического Сх=1,3; трения f=0,4.
2. Определяем предельное значение
=
Па = 1,3 кПа/
3. Для вычисления численного предельного значения
на смещение станка
на опрокидывание
станка принимаем высоту приложения силы от воздействия ветра, z равной половине высоты станка: z = 900 мм.
4. Вычисляем предельное значение
=
на опрокидывание станка
=3723 Па=3,7 кПа.
Таким образом, можно утверждать, что смещение вертикального фрезер-
ного станка по бетонному полу будет при воздействии скоростного напора воздуха
1,3 кПа. В случае, если численное значение
будет больше 3,7
кПа станок опрокинется.
104
Пример 27
R
3
Т
M
R
3
6,15
10
8,48
64
700
16
270
4
8470027084
32
RR
R
p
ф
фp
ск
p
ск
p
lim
ск
p
АC
gmf
х
1489
8,19,03,1
8,980040,0
ск
p
lim
ск
p
zAC
mg
x
2
9,00,19,03,12
0,18,9800
Исходные данные
Произвести оценку устойчивости вертикального фрезерного станка от
воздействия скоростного напора воздушной массы во фронте ударной взрывной
волны при взрыве 10 кг гексогена на поверхности грунта. Расстояние от центра
взрыва до станка 10 м. Коэффициент приведения гексогена к тротилу k=1,3.
Длина станка 1000 мм, ширина 900 мм, высота 1800 мм, масса 800 кг.
Решение
1. По табл. 43 определяем численное значение коэффициента : =0,6.
2. Производим расчет массы тротилового эквивалента
Мт= 2k∙ Мвв= 2∙0,6∙1,3∙10=15,6 кг.
3. Вычисляем значение приведенного радиуса взрыва
4. По «уравнению Садовского» определяем величину избыточного давле-
ния во фронте ударной взрывной волны
5. С помощью графической зависимости, отображенной на рис. 14, по
численному значению
ра:
48,8 кПа определяем величину скоростного напо-
=7,8 кПа.
6. Определяем предельное значение
=
7. Вычисляем предельное значение
=
=4.
кПа.
на смещение станка
Па = 1,3 кПа.
на опрокидывание станка
=
=3723 Па=3,7 кПа.
8. Производим оценку устойчивости станка на воздействие скоростного
напора воздушной массы ударной взрывной волны.
105
Так как численное значение скоростного напора взрыва больше его пре-
ск
p
lim
ск
p
max
ф
p
lim
,ф
p
дельного значения на опрокидывание (
=7,8 кПа >
=3,7 кПа), станок
будет опрокинут.
Глава 14.ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА
К ВОЗДЕЙСТВИЮ ПАРАМЕТРОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА
14.1. Критерии и методика оценки устойчивости
Оценка устойчивости объекта экономики от воздействия параметров
взрыва ядерного заряда производится путем сравнения численного значения
максимально возможного (прогнозируемого) избыточного давления во фронте
ударной взрывной волны (
) с предельным численным значением избы-
точного давления во фронте ударной взрывной волны (
) , при котором
здания, сооружения, технологическое оборудование и инженерные системы
начинают получать средние разрушения. Для определения характера возможных разрушений элементов объекта от воздействия избыточного давления во
фронте ударной взрывной волны очаг поражения условно делится на четыре
зоны разрушений (рис. 15).
В зоне полных разрушений, при численном значении избыточного давле-
ния во фронте ударной взрывной волны на границе зоны p= 50 кПа, полно-
стью разрушаются жилые и промышленные здания, смещаются и опрокидываются станки, крановое оборудование, инженерные системы получают средние
разрушения.
106
20 кПа
10 кПа
20 кПа
30 кПа
50 кПа
IV
I
II
III
ΔРmax=42кПа
Объект ядерного
воздействия
L=5,4км
I-зона слабых разрушений
II-зона средних разрушений
III-зона сильных разрушений
IV-зона полных разрушений
Рис. 15. Зоны разрушений очага ядерного поражения
В зоне сильных разрушений, при численном значении избыточного дав-
ления во фронте ударной взрывной волны на границе зоны p= 30 кПа, в зда-
ниях и сооружениях возникают сильные разрушения, в процессе которых теряяет устойчивость значительная часть несущих конструкций, технологическое
оборудование и элементы инженерных систем получают слабые разрушения.
В зоне средних разрушений, при численном значении избыточного давле-
ния во фронте ударной взрывной волны на границе зоны p= 20 кПа, кон-
структивные элементы зданий и сооружений получают средние разрушения,
при которых значительные дефекты получают крыши и кровли, перегородки,
конструкции оконных и дверных заполнений.
В зоне слабых разрушений, при численном значении избыточного давле-
ния во фронте ударной взрывной волны на границе зоны p= 10 кПа, в зданиях
разрушаются перегородки, заполнения дверных и оконных проемов
107
Методика прогнозирования и определения на топографическом плане
max
ф
p
max
ф
p
max
ф
p
lim
,ф
p
max
ф
p
max
ф
p
32
3
2
3
1370410105
R
q
R
q
R
q
границ зон разрушений производится следующим образом. Определяется объект ядерного воздействия, а его геометрический центр считается точкой прицеливания. Эпицентр взрыва принимается с учетом расстояния вероятного отклонения L заряда от центра объекта ядерного воздействия в связи с несовершенством средств доставки и прицеливания. По формуле академика М.А. Садовского (109) определяются радиусы границ зон разрушений: полных с p= 50
кПа, сильных с p= 30 кПа, средних с p= 20 кПа и слабых с p= 10 кПа. Гра-
ницы зон разрушений наносятся на топографический план и по интерполяции
определяется максимальное избыточное давление во фронте ударной волны
(
) для центра объекта. В нашем случае (на рис. 15)
= 42 кПа. А за-
тем в табличной форме производится оценка устойчивости зданий, сооружений
и других элементов объекта к воздействию максимального избыточного давле-
ния во фронте ударной волны (
) в центре объекта. За предел устойчиво-
сти элементов объекта принимается численное значение избыточного давления во фронте ударной взрывной волны (
), при котором здания, сооруже-
ния, технологическое оборудование и инженерные системы начинают получать
средние разрушения.
Максимальное избыточное давления во фронте ударной волны (
)
для наземного ядерного взрыва может также определяться по формуле академика М.А. Садовского:
=
, (109)
q – мощность ядерного взрыва в тротиловом эквиваленте, Мт.
108
14.2. Пример оценки устойчивости
max
ф
p
max
ф
p
max
ф
p
32
3
2
3
1370410105
R
q
R
q
R
q
46,157
1370
16,29
410
4,5
105
lim
,ф
p
Пример 28
Исходные данные
Центр промышленного объекта от прогнозируемого эпицентра ядерного
взрыва находится на расстоянии R=5,4 км. Здания объекта одноэтажные кирпичные и панельные с полным железобетонным каркасом. Технологическое
оборудование: станки металлообрабатывающие. Трубопроводы систем отопления и водоснабжения – наземные. Произвести оценку устойчивости объекта к
воздействию максимального избыточного давления во фронте ударной волны
(
) в центре объекта, если мощность ядерного взрыва в тротиловом экви-
валенте – 1 Мт.
Решение
1. Вычисляем максимальное избыточное давление во фронте ударной
волны (
):
=
=
42 кПа.
2. В соответствии с исходными данными и данными, приведенными в
табл.44 в табличной форме (см. табл. 47), определяем предельные численное
значение избыточного давления во фронте ударной взрывной волны (
) ,
при котором здания, сооружения, технологическое оборудование и инженерные
системы начинают получать средние разрушения.
109
Таблица 47
Элементы
объекта
Степень разрушения при
p
, кПа
Значения
p
, кПа
10-20
20-30
30-40
40-50
max
lim
Здания 1 этажные кир-
пичные
42
20
Здания 1 этажные
панельные с
ж/бетонным
каркасом
30
Станки
металообрабатывающие
20
Трубопроводы назем-
ные
30
max
ф
p
lim
,ф
p
Степень разрушения элементов объекта
Условные обозначения степени разрушения:
- слабые; - средние; - сильные
3. Производим оценку устойчивости объекта и его элементов воздей-
ствию ударной взрывной волны ядерного взрыва.
Так как численное значение максимального избыточного давления во
фронте ударной волны в центре объекта
ния устойчивости элементов объекта
= 42 кПа, а предельные значе-
равны значениям 20 и 30 кПа, объ-
ект и его элементы неустойчивы к воздействию ударной взрывной волны ядерного взрыва мощностью 1 Мт.
Глава 15. ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРИИ
НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ
ектах - это определение масштабов и характера заражения окружающей среды
Оценка химической обстановки при авариях на химически опасных объ-
15.1. Общие сведения, условия и допущения
110
отравляющими веществами, анализ их влияния на производственную деятель-
Скорость
ветра,
м/с
Эквивалентное количество АХОВ, т
0,01
0,05
0,10
0,50
1,00
3,00
5,00
10,00
30,00
50,0
100
1
0,38
0,85
1,25
3,16
4,75
9,18
12,53
19,20
38,13
52,67
81,91
2
0,26
0,59
0,84
1,92
2,84
5,35
7,20
10,84
21,02
28,73
44,09
3
0,22
0,48
0,68
1,53
2,17
3,99
5,34
7,96
15,18
20,59
31,30
4
0,19
0,42
0,59
1,33
1,88
3,28
4,36
6,46
12,18
16,43
24,80
5
0,17
0,38
0,53
1,19
1,68
2,91
3,75
5,53
10,33
13,88
20,82
10
0,12
0,26
0,38
0,84
1,19
2,06
2,66
3,76
6,50
8,50
12,54
15
0,10
0,22
0,31
0,69
0,97
1,68
2,17
3,07
5,31
6,86
9,70
ность и установление степени опасности для населения.
В основу методики расчета параметров химической обстановки положены следующие условия и допущения:
- внешние границы зон заражения рассчитываются по пороговой токсодо-
зе аварийно химически опасных веществ (АХОВ);
- определение глубины зоны заражения производится по единой для всех
АХОВ таблице (табл. 48);
- для того, чтобы пользоваться единой таблицей (табл. 48) для всех
АХОВ, производится пересчет исходных данных и характеристик веществ к
веществу, выбираемому эталоном. За эталон принят хлор.
Таблица 48 составлена для аварий с выбросом хлора при следующих метеорологических условиях: инверсия, температура воздуха + 200С.
Таблица 48
Глубина зоны возможного заражения АХОВ, км
15.2. Коэффициенты, используемые при расчете выброса активных
химических отравляющих веществ (АХОВ)
Для учета условий аварии, определяющих массу выброса АХОВ, интенсивность испарения вредных веществ при различных параметрах метеоусловий
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]