бжд

где :

пр - приведенная степень черноты;

Ф - степень черноты факела;

М - степень черноты материала.

Полный коэффициент облученности определяется умножением на 4 коэффициента облученности, определяемого по номограмме рис. 4.2 для 1/4 площади факела. Входными данными в номограмму является приведенные размеры факела а/L и b/L, где а - половина высоты факела (м), b — половина ширины факела (м), а L — расстояние до облучаемой поверхности (м).

Высота факела пламени в оконных проемах зданий 1 и 2 степени огнестойкости (несгораемых) и складов лесоматериалов принимается равной их удвоенной высоте, сгораемых зданий — высоте до конька крыши. Ширина факела принимается равной ширине оконного проема и ширине сгораемых зданий (складов).

Высота факела пламени горящего резервуара с ЛВЖ равна 0,7 диаметра, а для ГЖ — 0,6 диаметра при ширине равной диаметру.

Следует учитывать также, что плотность теплового потока зависит от скорости ветра. Так с подветренной стороны горящих объектов тепловой поток при скорости ветра 2 м/с возрастает в 2 раза, а при 3 м/с и более — в 3 раза.

• твердыми соединениями или смесями (тротил, тетрил), т.е. конденсированными ВВ.

Процесс трансформации дефлаграционного горения в детонационное происходит за счет его самоускорения (автотурбулизации). Местные возмущения, возникающие на фронте пламени, приводят кискривлению поверхности пламени и кросту скорости его распространения. Возрастание скорости сопровождается дальнейшим увеличением местных искривлений его поверхности и интенсификацией горения.

Интенсификацию горения вызывают шероховатость стенок и длина помещения, различные преграды, заужения, вызывающие турбулизацию. Это может привести ктому, что обычное горение ГВС быстро трансформируется во взрыв.

Взрыв может начаться и непосредственно с детонационного процесса. Детонация может быть вызвана многими причинами — быстрым местным нагревом ГВС (до температуры самовоспламенения), ударным сжатием, локальным взрывом, грозовыми или искровыми разрядами и др.

Наземный взрыв газовоздушной смеси

При взрывах газовоздушных смесей (ГВС) образуется очаг взрыва, ударная волна которого способна вызвать весьма большие разрушения на объекте. Вназемном очаге взрыва ГВС принято выделять три полусферические зоны (рис. 4.3).

I — зона детонационной волны (зона полных разрушений);

II — зона разлета продуктов взрыва (зона полных разрушений); III — зона воздушной ударной волны.

Рис.4.3 Полусферические зоны наземного взрыва ГВС.

r1, r2, r3 - радиусы внешних границ соответствующих зон, м;

Радиус зоны детонационной волны r1 определяется по формуле:

M

где :

18,5 - эмпирический коэффициент;

Q - количество углеводородного продукта;

Кn — коэффициент перехода вещества в ГВС (Кn = 0,6-0,8).

Основными параметрами детонационной волны являются: избыточное давление Рд и время

действия .

Давление в зоне детонации определяется по формуле:

PД = Д UД DД ,

где :

Д - плотность продуктов детонации; DД - скорость детонации;

UД - скорость частиц продуктов детонации.

Плотность продуктов детонации определяется по формуле:

Д = 0 (К+1)/К ,

где :

0 - начальная плотность газовой смеси; К - показатель политропы продуктов взрыва (К = 1,21).

Скорость детонации определяется по формуле:

DД 2 К 1 Q0

где : Q0 — энергия взрывчатого превращения, кДж/кг.

Скорость частиц продуктов детонации находится по формуле:

1

U Д К 1 DД .

Впроцессе взрыва и детонации возникает ударная волна в среде. Главным критерием для оценки опасности взрыва являются избыточное давление РФ и скоростной напор РСК, а также вторичные факторы (воздействие продуктов взрыва, элементов зданий и сооружений).

На потенциально опасных объектах наиболее часто возникают взрывы при образовании газовоздушных (топливо-воздушных) и пылевоздушных смесей .

Взрыв газовоздушной смеси на открытой местности (в неограниченном пространстве) рассматривается как наземный взрыв. Кроме того , на промышленных объектах происходят взрывы газо-воздушной смеси в помещениях различных зданий , сооружений (в ограниченном пространстве).

Процесс взрывного горения отличается от пожара скоростью распространения пламени. В зависимости от скорости распространения пламени различают два режима взрывного горения ГВС. Для характеристики режимов используют число Маха:

М = U / a ,

Где :

U – скорость распространения пламени;

а – скорость звука в непрореагировшей части ГВС.

При скорости распространения пламени порядка нескольких метров в секунду М 0,2 наблюдается чисто дефлаграционный режим горения. Реакция горения протекает в результате нагрева прилегающих к фронту пламени холодной (не прореагировавшей) ГВС до температуры воспламенения за счет теплопроводности и диффузии газа.

При М 0,2 образуются волны сжатия , которые при дальнейшей интенсификации процесса взрывного горения (М 1) могут трансформироваться в ударные волны. При детонационном горении нагрев осуществляется в результате быстрого (ударного) сжатия газа ; скорость распространения пламени может в 8 раз превышать скорость звука.

При приблизительных расчетах (прогнозировании ) избыточное давление РФ в зоне I считается постоянным и равным1700 кПа. Радиус зоны разлета продуктов взрыва r2 определяется по формуле:

r2 = 1,7 r1 .

Избыточное давление в зоне разлета продуктов взрыва определяется по формуле:

где :

r1 – радиус детонационной волны,м;

r – расстояние от центра взрыва до объекта ,м ; 1300 - РФ (кПа)на внутренней границе зоны II.

Избыточное давление в зоне воздушной ударной волны определяется в зависимости от

При непосредственном контакте детонационной волны с преградой ,расположенной перпендикулярно ее распространению , на преграду действует давление отраженной волны РОТР :

где : Р0 – атмосферное давление = 101,3 кПа.

Сравнивая рассчитанные значения давления с табличными данными, можно определить устойчивость элементов промышленного объекта квоздействию ударной волны и оценить материальный ущерб.

Упрощённая методика оценки последствий взрывов сводится копределению значений избыточного давления по таблицам или номограммам. Входными данными в них является приведенное расстояние r/r0 , где: r0= r1 — начальный радиус облака ГВС, а r — расстояние до рассматриваемой точки.

Таблица 4.25

Разрушение элементов здания в зависимости от Р/Ро

Вопросы для самоконтроля

1.Методы обнаружения ионизирующих излучений и их характеристика.

2.Единицы измерения радиоактивных излучений: дозы излучения (экспозиционной, поглощенной, эквивалентной, эффективной);

мощности дозы излучения; активности; степени заражения РВ поверхности различных объектов.

3.Классификация дозиметрических приборов и их назначение.

4.Порядок производства измерений с помощью дозиметрических приборов.

5.Методы индикации ОХВ (0В) и их характеристика.

6.Назначение и принцип действия приборов химической разведки (ВПХР; УГ-2; газоанализаторов «Сирена», «Миндаль» и др; газосигнализатора ГСП-11) и индикаторных пленки и лент.

7.Порядок определения ОХВ (0В) лентами (пленкой), ВПХР, УГ-2, газоанализаторами и газосигнализаторами.

8.Сущность выявления и оценки радиационной обстановки.

9.Радиационные характеристики зон радиоактивного заражения на следе радиоактивного облака.

10.Основные задачи, решаемые при выявлении и оценке радиационной обстановки.

11.Сущность методики прогнозирования масштабов заражения ОХВ при авариях и разрушениях на ХОО и транспорте.

12.Порядок прогнозирования масштабов заражения ОХВ при авариях и разрушениях на ХОО.

13.Порядок определения возможности возгорания различных материалов в зависимости от горящего материала, расстояния от него и скорости ветра.

14.Характеристика очага взрыва ГВС и порядок расчета параметров зон поражения.

ГЛАВА 5. УСТОЙЧИВОСТЬ РАБОТЫ ОБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ В ЧС

5.1. ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА ЭКОНОМИКИ В ЧС

Одной из важнейших задач Единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС) является предупреждение ЧС и повышение устойчивости функционирования различных объектов. Предупреждение ЧС (рассмотрено в п. 3.1 главы 3) предусматривает мероприятия по предотвращению ЧС и уменьшению их возможных масштабов.

Вданной главе рассмотрим вопросы устойчивости функционирования различных объектов и основы оценки физической устойчивости их элементов.

5.1.1. Сущность устойчивости функционирования объекта экономики в ЧС

Современный объект экономики (далее объект и ОЭ) является сложной системой, состоящей из различных подсистем (технологической, снабженческой, транспортной, управленческой и др.). Устойчивость объекта зависит от устойчивости элементов (подсистем) его составляющих. Хорошо известно, что чем сложнее система, тем легче вывести ее из строя, если, конечно, не предпринимать никаких мер по обеспечению надежности ее функционирования (совершенствованием структуры управления, резервированием отдельных элементов и т.п.). Совершенствуя систему, необходимо совершенствовать составляющие ее элементы.

При рассмотрении вопросов устойчивости объекта различают два понятия: устойчивость ОЭ и устойчивость функционирования ОЭ.

Устойчивость ОЭ — это способность всего инженерно-технического комплекса противостоять разрушающему действию поражающих факторов в условиях ЧС.

Устойчивость функционирования ОЭ — это его способность в условиях ЧС бесперебойно выполнять заданные функции, а также восстанавливаться в случае повреждения.6

Несмотря на разнородность ОЭ можно выделить общие факторы, которые определяют устойчивость функционирования объектов. К основным из них относятся:

•наличие надежной системы защиты персонала объекта от поражающих факторов (ПФ) возможных источников ЧС;

•способность инженерно-технического комплекса (ИТК) объекта противостоять воздействию ПФ источников ЧС (в т.ч. и вторичным ПФ), т.е. физическая устойчивость объекта;

•надежность системы обеспечения ОЭ всем необходимым для производства (сырьём, топливом, комплектующими изделиями, электроэнергией, водой, газом, теплом и др.);

•надежность системы управления;

•возможность восстановления производства в случае его нарушения;

•наличие подготовленных формирований ГО для проведения аварийно-спасательных и

аварийно-восстановительных работ.

Реализация рассмотренных факторов, обеспечивающих устойчивость функционирования ОЭ, должна осуществляться на этапах проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации.

Основные требования норм проектирования ИТМГО определены строительными нормами и правилами (СНиП 2.01.51-90). Под нормами проектирования ИТМ ГО понимается перечень обязательных требований, предъявляемых в интересах ГО кпроектированию и строительству городов и ОЭ.

При размещении ОЭ в регионах учитывается возможная степень опасности территорий в случае применения ЯО, при авариях на радиационно и химически опасных объектах, а также при возможных катастрофических затоплениях, землетрясениях и др. ОПЯ. Всвязи с этим элементы проектируемых объектов оцениваются на соответствие установленным критериям устойчивости для этих элементов от возможных поражающих факторов источников ЧС.

Повышение устойчивости функционирования ОЭ осуществляется в соответствии с основными принципами защиты населения и территорий, рассмотренными в п. 3.1.1 главы 3. К ним относятся следующие принципы: «заблаговременность», «дифференцированный подход», «необходимая достаточность», «самостоятельность» и «комплексность» проведения мероприятий защиты. Дополнительным принципом при расчете устойчивости ОЭ является принцип «равноустойчивости» кпоражающим факторам источников ЧС всех основных элементов объекта.

5.1.2. Основы оценки устойчивости работы объекта

Оценка устойчивости функционирования объекта осуществляется, как правило, методом

1. N — общая численность персонала наибольшей работающей смены. 2. Nинж.з. — суммарная вместимость всех убежищ объекта.

КИНЖ N ИНЖ.З. 1500 0,75;

N 2000

2. оценивается надежность системы оповещения и определяется коэффициент оповещённости персонала объекта Коп.

КОП NОП

N ,

где Nоп — количество своевременно оповещенного персонала объекта;

3. определяется коэффициент обученности персонала объекта действиям по сигналам оповещения Коб.

КОБ NОБ

N ,

где Nоб — количество обученного персонала объекта действиям по сигналам оповещения;

4.оценивается обеспеченность персонала средствами индивидуальной и медицинской защиты;

5.проверяется наличие и реальность плана эвакуации и рассредоточения персонала объекта и членов их семей.

По всем пунктам оценки надёжности системы защиты персонала объекта подводятся итоги и определяется коэффициент надёжности защиты Кнз (как наименьшее из Nинж.з., Коп и Коб), делаются выводы и определяются мероприятия по повышению надёжности защиты персонала объекта.

Оценка устойчивости объекта к воздействию ударной волны

Вкачестве критерия оценки воздействия ударной волны берётся его основной поражающий параметр — избыточное давление во фронте ударной волны — Рф, кПа (кгс/см2).

Затем определяется (устанавливается) возможное максимальное значение Рф от источника ЧС на объекте и какие разрушения (слабые, средние, сильные) могут получить элементы объекта. Значение Рф, при которых происходят различные разрушения зданий, сооружений и оборудования, находятся по таблицам и формулам. Данные расчётов заносятся в сводную таблицу и анализируются. При этом учитываются критерии устойчивости каждого элемента объекта.

На стадии проектирования объекта устанавливается предел физической устойчивости объекта, т.е. максимальное значение Рф, при котором объект продолжает функционирование без длительной остановки производства. Обычно это значение находится на границе слабых и средних разрушений наиболее уязвимого элемента.

По результатам анализа делаются выводы и определяются мероприятия по повышению устойчивости объекта.

Оценка устойчивости объекта к воздействию теплового излучения

Вкачестве основного параметра теплового воздействия светового излучения на элементы объекта берется световой импульс И, кДж/м2 (кал/см2).

Устойчивость элементов объекта ктепловому воздействию зависит от величины светового импульса, огнестойкости этих элементов и пожаро-взрывоопасности производства.

Оценка устойчивости элементов объекта квоздействию теплового излучения сводится к следующему: