Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Прогнозирование чрезвычайных ситуаций. Прогнозирование последствий взрыва облака топливно-воздушной смеси. Учебное пособие
.pdf
Пример расчета
Требуется определить степень повреждения или разрушения здания воздушной ударной волной, если известно, что избыточное давление во фронте этой волны составляло 13,6 кПа, а импульс фазы сжатия
равен
40 кПа с.
Решение
1. По формуле (6.28) для определения вероятности разрушения
:V
здания под действием ВУВ рассчитаем значение фактора
2
40 000 460 40 000 460
V
2
7,4 11,3
PI
13,6 10
7,4
33
40 10
11,3
2. По формуле (6.27) определим значение пробит-функции вероят-
ности разрушения здания:
5 0,22ln 5 0, 22 ln 2923 5 0, 22 7 3,25,98 .Pr V
22
3. По данным табл. 6.5 определим вероятность разрушения здания
под действием ВУВ с заданными параметрами.
Получим, что при значении пробит-функции, равной 3,25, вероятность разрушения здания составит 4 %.
4. По формуле (6.26) для определения вероятности получения зда-
нием повреждений рассчитаем значение фактора
17 500 290 17 500 290
V
1
8,4 9,3
PI
13,6 10
8,4
33
:V
1
40 10
9,3
5. По формуле (6.25) рассчитаем значение пробит-функции
50,26ln 50,26ln8,3150,262 4,45,12 .Pr V
11
2923.
8,31.
1
:Pr
6. По данным табл. 6.5 определим вероятность получения зданием
повреждений под действием ВУВ с заданными параметрами.
131
Получим, что при значении пробит-функции, равной 4,45, вероятность разрушения здания составит 29 %.
Задание для самостоятельной работы
Требуется определить вероятность получения зданием тех или
иных повреждений в соответствии с заданным вариантом.
Номер
варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Кроме значений пробит-функции оценку вероятности разрушения
или повреждения промышленных зданий можно провести, если воспользоваться диаграммами, представленными на рис. 6.1, где по рассчитанным значениям давления ударной волны и импульсу взрыва
оцениваются уровни разрушения зданий.
P, кПа I, кПа·с
∆
220
290
300
320
450
670
520
870
920
240
420
350
740
620
590
270
960
480
510
390
20
21
25
30
38
59
42
76
81
20
21
25
30
38
59
42
76
81
30
38
132
Рис. 6.1. Диаграмма для оценки уровня разру-
шения промышленных зданий:
1 – граница минимальных разрушений; 2 – граница
значительных разрушений; 3 – граница полных раз рушений
Пример расчета
По графикам, изображенным на рис. 6.1, требуется определить степень повреждения или разрушения здания воздушной ударной волной,
если известно, что избыточное давление во фронте этой волны составляло 13 кПа, а импульс фазы сжатия равен
4 кПа с.
Решение
1. По оси абсцисс и ординат откладываем значение ∆P и I.
2. По местоположению точки с данными координатами определяем
уровень разрушения здания.
В этом случае здание находится в зоне минимальных разрушений.
Задание для самостоятельной работы
По графикам, представленным на рис. 6.1, требуется определить
степень повреждения или разрушения промышленного здания воздушной ударной волной в соответствии с заданным вариантом.
133
Номер
варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
∆P, кПа I, кПа·с
220
290
300
320
45
67
52
87
92
240
42
35
74
62
59
27
96
48
51
39
20
21
25
30
3,8
5,9
4,2
7,6
8,1
20
2,1
2,5
3,0
3,8
4,9
4,2
7,6
8,1
3,0
3,8
6.4. Расчет вероятности поражения людей воздушными
ударными волнами при взрыве облака ТВС
Аналогично с помощью пробит-функции можно рассчитать вероятность поражения ударной волной людей. Оценка вероятности поражения людей ударной волной по величине пробит-функции проводится в зависимости от степени поражения [4]:
1) вероятность потери людьми ориентации в пространстве и координации движения при взрыве облака ТВС можно оценить по значению
пробит-функции, рассчитанному по формуле [4]
55,74ln .РrV
33
134
(6.29)
Фактор
p
V
в данном случае рассчитывается по формуле [3]
3
p
и i – безразмерное давление и безразмерный импульс соответ-
где
ственно, значения которых определяются по формулам [4]
где m – масса тела человека, кг;
2) вероятность разрыва барабанных перепонок при взрыве облака
ТВС рассчитывается по формуле [4]
3) вероятность отброса людей ударной волной рассчитываем по
формуле [4]:
где
7,38 10 / 1, 3 10 / ( ).VPPI
5
4, 2 / 1,3 / ,Vpi
3
iIPm
12,6 1,524 ln ;РrP
4
55
1/;
PP
0
52,44ln ,РrV
39
(6.30)
(6.31)
0
1/31/2
,
(6.32)
(6.33)
(6.34)
(6.35)
Пример расчета
Требуется определить вероятность получения травмы человеком
массой 80 кг от воздушной ударной волны, если известно, что избыточное давление во фронте волны составило 13 кПа, а импульс фазы
сжатия равен
Решение
1. По формуле (6.31) рассчитаем безразмерное давление
4 кПа с.
P
11
p
P
0
135
13
101, 3
1,13.
:p
2. По формуле (6.32) рассчитаем безразмерный импульс :i
P
i
II
1/ 2 1/3 3 1/2 1/3
Pm
0
(101, 3 10 ) 820
,9.
3. По формуле (6.30) для определения вероятности потери людьми
ориентации в пространстве и координации движения при взрыве обла-
:V
ка ТВС рассчитаем значение фактора
4, 2 1, 3 4, 2 1,3
V
3
pi
3
1
,13 2, 9
4,1.
4. По формуле (6.29) определим вероятность потери людьми ори-
ентации в пространстве и координации движения при взрыве облака
ТВС:
5 5,74 ln 5 5,74 1,4 3,036.РrV
33
5. По формуле (6.33) определим вероятность разрыва барабанных
перепонок при взрыве облака ТВС:
12,6 1,524ln 12,6 1,524 9,5 1, 78.РrP
4
6. По формуле (6.35) для определения вероятности отброса людей
:V
ВУВ рассчитаем значение фактора
5
39 3 9
7,38 10 1,3 10 7,38 10 1,3 10
5
PI
13 000213 000 40050
.V
7. По формуле (6.34) рассчитаем вероятность отброса людей ВУВ:
5 2,44ln 5 – 2,44 3,21 2,8.РrV
55
Следовательно, в соответствии с данными табл. 6.5 вероятность
поражения людей ВУВ с заданными вероятностями близка к 0.
136
Задания для самостоятельной работы
Требуется определить вероятность получения травмы человеком
при воздействии на него воздушной ударной волны в соответствии с
заданным вариантом.
Номер
варианта
∆
P, кПа I, кПа·с m, кг
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
220
290
300
320
45
67
52
87
92
240
42
35
74
62
59
27
96
48
51
39
20
21
25
30
3,8
5,9
4,2
7,6
8,1
20
2,1
2,5
3,0
3,8
4,9
4,2
7,6
8,1
3,0
3,8
56
62
74
82
32
95
56
62
74
82
95
56
62
24
74
82
95
45
100
74
Вероятности поражения людей можно также определить с помощью диаграмм, представленных на рис. 6.2 [4]. Для этого необходимо
по формулам (6.31) и (6.32) определить значения безразмерного давления и безразмерного импульса. Затем отложить эти значения на оси
абсцисс и ординат и по месту расположения точки с рассчитанными
координатами определить вероятность получения человеком той или
иной
травмы.
137
Рис. 6.2. Степени вероятности поражения людей, попавших
в зону действия взрыва
Пример расчета
Требуется определить вероятность получения человеком травмы при
воздействии воздушной ударной волны, если известно, что безразмерное давление равно 1,13, а безразмерный импульс составляет 2,9.
Решение
1. Определяем местонахождение точки с заданными координатами.
2. По ее местоположению определяем вероятность получения
травмы человеком.
В данном случае вероятность получения человеком травмы находится в опасной области, но
у нижнего ее предела. Следовательно, вероятность получения человеком травмы от воздушной ударной волы с
заданными параметрами практически равна нулю.
Задания для самостоятельной работы
Требуется определить вероятность получения травмы человеком
при воздействии на него воздушной ударной волны в соответствии с
заданным вариантом.
138
Номер
варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
P, кПа I, кПа·с m, кг
∆
220
290
300
320
45
67
52
87
92
240
42
35
74
62
59
27
96
48
51
39
20
21
25
30
3,8
5,9
4,2
7,6
8,1
20
2,1
2,5
3,0
3,8
4,9
4,2
7,6
8,1
3,0
3,8
100
56
62
74
82
32
95
56
62
74
82
95
56
62
24
74
82
95
45
74
6.5. Расчет вероятности гибели людей, находящихся
в зданиях и на открытой местности
В самом общем виде последовательность оценки аварий, связанной
со взрывом облака ТВС, должна быть следующей:
– в зависимости от режима взрывного превращения, от массы топлива в облаке и интересующего расстояния по графикам, представленным на рис. 6.3–6.8 [12], определяются границы полных, сильных,
средних и слабых разрушений;
– для определения количества зданий и сооружений
, получивших
разрушения, на плане объекта наносятся границы зон разрушений;
– определяется количество людей, пораженных воздушной ударной
волной.
Для людей, находящихся на открытом пространстве, расстояние, на
котором происходит поражение воздушной ударной волной, определяется с помощью графиков, показанных на рис. 6.9–6.14 [12].
139
Размеры зоны расстекления при различных режимах взрывного
превращения облака ТВС можно определить с помощью графиков,
изображенных на рис. 6.15 [12].
Рис. 6.3. Зависимость степени разрушения зданий от массы топлива
и расстояния:
1, 2, 3, 4 – границы зон полных, сильных, средних и слабых разрушений;
–––––––– – промышленные здания; – – – – – – – жилые здания
140
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]