7. Осередок вибуху промислових вибухових речовин (вр) (тротил, гексоген, амонали, порох піроксиліновий...)

Вибухові речовини (ВР) – це хімічні сполуки або їх суміші, які під впливом зовнішнього впливу (удар, накол, тертя, нагрівання і т.п.) здатні вибухати.

Вибух – це швидке перетворення речовин, що супроводжується виділенням енергії та утворенням стиснутих газів, здатних виконувати роботу. В місці вибуху утворюється осередок вибуху.

Осередок вибуху – це територія в межах якої внаслідок вибуху чиниться масове ураження людей, тварин, рослин, зруйнування та пошкодження будинків і споруд (S_о.в.) – схема № 8.

Залежно від ступеня зруйнувань та об’єму необхідних рятувальних та відбудовних (відновлювальних) робіт в осередку вибуху виділяють чотири зони: слабких (R₁₀S₁₀), середніх (R₂₀S₂₀), сильних (R₃₀S₃₀) та повних (R₅₀S₅₀) зруйнувань.

Схема 8. Осередок вибуху вибухових речовин

Розрахункові формули:

І. Для визначення радіусів зовнішніх меж зон зруйнувань в метрах – R, м.

(1) → , (2) →,

(3) → , (4) →.

ІІ. Для визначення ефективної потужності вибухової речовини Q_еф, кг.

, кг. (5)

К_еф – перекладний коефіцієнт ефективної вибухової речовини відносно до тротилу – див. табл. № 12.

Таблиця № 12

Вид ВР	Тротил	Гранули на сонові аміачної селітри	Порох піроксиліновий		Амонал скельний	Аміачна селітра		Водомісткі	Порох	Тетрил	ТНРС	Амоніти	Амотол	Амонал	ТЕН		Гексоген		Тритонал
Кеф	1,0	1,15	0,81	1,35		0,34	1,1		0,66	1,15	0,39	0,86	0,94	0,99		1,39		1,3	1,53

К_пов –коефіцієнт, що враховує властивості поверхні, на якій відбувається

вибух – див. табл. №13

Таблиця № 13

Вид поверхні	Ґрунт середньої щільності	Глини, суглинки, деревина	Бетон	Метал
Кпов	0,6	0,8	0,95	1,0

ІІІ. Для визначення площ зон зруйнувань, м².

(6)		;	(8)
(7)		;	(9)

IV. Для визначення площі осередку вибуху, м².

. (10)

V. Для визначення надмірного тиску на відстані R м від джерела небезпеки, кПа.

. (11)

Завдання № 1 (обов’язкове)

Схеми зон хімічного забруднення, що можуть виникати на хімічно небезпечному об’єкті при аварії з впливом (викидом) небезпечної хімічної речовини

1. Відповідно до вихідних даних за варіантом завдання зробити необхідні розрахунки. Додатково можна користуватися методичкою № 40.

2. Виконати креслення схем з урахуванням результатів розрахунку та обраного для креслення масштабу.

3. Дати пояснення до схем (характеристика зон з урахуванням величин, що впливають на їх розміри, терміни ЗМХЗ, ПЗХЗ, НХР, концентрації (токсодози), ГДК).

Вихідні дані до завдання №1

Варіант	Г, ЗМХЗ, км	СВСП		Варіант	Г, ЗМХЗ, км		СВСП	Варіант	Г, ЗМХЗ, км		СВСП
1	2		3	4	5	6		7		8	9
1	5		інв	11	7	інв		21		10	ізо
2	6		ізо	12	8	кон		22		7	ізо
3	7		кон	13	9	кон		23		8	кон
4	8		кон	14	10	ізо		24		9	кон
5	9		ізо	15	4	інв		25		10	інв
6	10		інв	16	5	інв		26		7	інв
7	11		інв	17	6	кон		27		8	ізо
8	4		кон	18	7	кон		28		9	ізо
9	5		ізо	19	8	інв		29		10	кон
10	6		ізо	20	9	інв		30		11	кон
31	3		інв	41	11	ізо		51		12	кон
32	4,6		ізо	42	10,5	кон		52		11,5	iнв
33	7		кон	43	12	iнв		53		9	ізо
34	5,5		інв	44	9,5	iзо		54		6,5	кон
35	8		ізо	45	10	кон		55		5	iнв
36	6,5		кон	46	8,5	iнв		56		12	ізо
37	9		інв	47	9	iзо		57		10,5	кон
38	7,5		ізо	48	8,8	кон		58		7,8	iнв
39	10		кон	49	7	iнв		59		8	ізо
40	12		інв	50	6,8	iзо		60		9,8	кон

Примітки:

1. Зразки схем залежно від швидкості вітру див. схема № 9.

2. Форма схеми ЗМХЗ визначається залежно від швидкості вітру, а саме:

Vв, м/с	менше 1	1	1,1-2	більше 2
φ	360°	180°	90°	45°

4. Усі чотири схеми можна розмістити на одному аркуші формату А4 або ж кожну схему на окремому аркуші. Це залежить як від розмірів зони та обраного масштабу, так і від власного рішення студента.

Завдання № 2

Схема зони хімічного зараження в умовах можливого застосування хімічної зброї (отруйних речовин)

1. Відповідно до вихідних даних провести розрахунки і визначити величини Г_п, α та S_ЗХЗ. Додатково можна користуватися методичкою № 612.

2. Виконати креслення схеми з урахуванням результату розрахунків та обраного для креслення масштабу.

Дати пояснення поняттям: зона хімічного зараження, осередок хімічного ураження, хімічна зброя, отруйна речовина.

Схема 9

Вихідні дані до завдання №2

Варіант	L, км		Г, км	Г, км	Варіант	L, км		Г, км	Г, км	Варіант	L, км	Г, км	Г, км
1	2	3		4	5		6	7	8	9	10	11	12
1	2,0	3,0		4,0	2		3,0	2,0	5,0	3	3,0	3,5	2,0
4	2,4	3,6		4,2	5		3,6	3,0	4,5	6	2,5	4,5	3,0
7	4,2	3,8		5,0	8		5,0	5,0	7,0	9	6,0	5,0	7,0
10	5,0	5,0		6,0	11		4,5	4,5	5,0	12	6,5	6,0	6,5
13	2,5	2,5		5,0	14		3,5	4,5	3,0	15	4,8	4,0	5,0
16	3,0	2,0		4,5	17		5,0	4,5	4,5	18	3,8	2,8	6,0
19	6,0	6,0		7,5	20		5,2	4,8	5,0	21	4,2	3,6	5,5
22	4,5	3,8		5,8	23		6,0	5,0	6,0	24	3,9	3,9	6,5
25	3,9	2,8		5,6	26		3,6	3,5	4,0	27	4,0	4,0	4,4
28	3,6	3,4		5,4	29		5,4	4,6	6,2	30	2,9	3,2	4,8
31	3,0	3,5		2,8	32		2,5	3,5	4,6	33	3,0	3,5	4,7
34	3,4	3,6		4,9	35		2,6	3,7	4,5	36	6,2	3,6	5,4
37	5,4	4,5		6,1	38		7,1	5,9	5,6	39	5,3	4,7	6,4
40	3,8	3,8		4,4	41		4,4	4,4	5,2	42	3,9	2,8	5,0
43	6,2	5,2		6,6	44		6,5	5,5	7,0	45	5,2	5,0	6,0
46	4,0	3,5		8,5	47		4,5	3,0	7,5	48	4,2	3,8	6,9
49	3,7	4,3		6,2	50		4,3	3,6	5,0	51	4,6	4,3	6,0
52	2,8	3,2		7,0	53		3,2	4,3	6,4	54	6,0	4,0	6,0
55	3,3	3,6		6,5	56		3,7	3,7	6,6	57	5,7	4,2	6,3
58	5,4	4,8		6,3	59		6,0	4,0	6,0	60	3,9	4,1	7,2
1	2	3		4	5		6	7	8	9	10	11	12
СВСП – інверсія					СВСП – ізотермія					СВСП – конвекція

Примітки:

1. Зразок схеми див. схема № 10.

2. Зона хімічного зараження, а отже і осередок хімічного ураження може мати місце в будь-який час, враховуючи таке явище як тероризм.

3. В межах зони хімічного зараження показати три–п’ять осередків хімічного ураження.

L, км	Г1, км	Г2, км	СВСП	ГП, км	, км	SЗХЗ, км2	Кількість ОХУ
2	3	8,5	Конвекція	11,5	1,15	33,23	4

Схема 10

Завдання № 3 (обов’язкове)

Схема зон радіоактивного забруднення місцевості, що можуть виникати при аварії АЕС (ядерний вибух реактора)

1. Відповідно до вихідних даних визначити розміри (довжина, ширина) зон М, А, Б, В, Г (визначення за таблицею № 14).

2. Виконати креслення схеми зон, які визначені в пункті 1 та відповідно до обраного масштабу.

3. Дати характеристику усіх можливих зон радіоактивного забруднення, встановити від яких показників залежать розміри зон, пояснити терміни рівень радіації, доза випромінювання (опромінення) – експозиційна, поглинена, еквівалентна.

4. Параметри променевої хвороби.

5. Одиниці вимірювання рівня радіації та дози.

Вихідні дані до завдання №3

Варіанти	Вихід активності, %	Швидкість вітру, м/с	Категорія стійкості атмосфери (СВСП)	Варіанти	Вихід активності, %	Швидкість вітру, м/с		Категорія стійкості атмосфери (СВСП)
1	2	3	4	5	6	7		8
1	10	5	Інверсія	2	50	2		Конвекція
3	30	10	Ізотермія	4	50	10		Інверсія
5	50	2	Конвекція	6	10	10		Ізотермія
7	50	10	Інверсія	8	3	2		Конвекція
9	3	5	Ізотермія	10	30	5		Інверсія
11	10	2	Конвекція	12	50	5		Ізотермія
13	30	5	Інверсія	14	30	2		Конвекція
15	10	5	Ізотермія	16	50	5		Інверсія
17	30	2	Конвекція	18	30	10		Ізотермія
19	30	10	Інверсія	20	10	2		Конвекція
21	50	10	Ізотермія	22	3	10		Інверсія
23	3	2	Конвекція	24	10	5		Ізотермія
25	30	5	Інверсія	26	50	2		Конвекція
27	10	10	Ізотермія	28	30	5		Інверсія
29	50	2	Конвекція	30	50	10		Ізотермія
31	50	5	Інверсія	32	50	2		Конвекція
33	3	10	Ізотермія	34	10	10		Інверсія
35	10	2	Конвекція	36	3	10		Ізотермія
37	10	5	Інверсія	38	30	2		Конвекція
39	50	5	Ізотермія	40	50	5		Інверсія
41	30	2	Конвекція	42	30	10		Ізотермія
43	50	10	Інверсія	44	50	2		Конвекція
45	3	5	Ізотермія	46	30	10		Інверсія
47	10	2	Конвекція	48	10	5		Ізотермія
49	30	5	Інверсія	50	3		10		Ізотермія
51	10	5	Ізотермія	52	10		5		Ізотермія
53	30	2	Конвекція	54	50		10		Ізотермія
55	30	10	Інверсія	56	50		2		Конвекція
57	50	10	Ізотермія	58	50		10		Інверсія
59	3	2	Конвекція	60	30		2		Конвекція
Реактор РБМК-1000				Реактор ВВЕР-1000

Примітка: Зразок схеми див. схему № 11. Слід мати на увазі, що на сліду радіоактивної хмари може сформуватися п’ять зон радіоактивного забруднення місцевості, але може бути одна і дві…

Зона Г		Зона В		Зона Б		Зона А		Зона М
довжина, км	ширина, км	довжина, км	ширина, км	довжина, км	ширина, км	довжина, км	ширина, км	довжина, км	ширина, км

Схема 11

Таблиця № 14

Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліді хмари при аварії на АЕС

Вихід активності, %	Індекс зони	Тип реактора
		РБМК – 1000				ВВЕР – 1000
		Довжина (поч/кін), км		Ширина, км	Площа, км2	Довжина (поч/кін), км		Ширина, км	Площа, км2
1	2	3		4	5	6		7	8
(категорія стійкості – конвекція, Vсер = 2 м/с)
3	М	62,6	12,1		595	82,3	16,2		1050
	А	14,1	2,75		30,4	13	2,22		22,7
	Б	–	–		–	–	–		–
	В	–	–		–	–	–		–
	Г	–	–		–	–	–		–
10	М	140	29,9		3290	185	40,2		5850
	А	2	5,97		131	39,4	681		211
	Б	6,88	9,85		4,62	–	–		–
	В	–	–		–	–	–		–
	Г	–	–		–	–	–		–
30	М	249	61,8		12144	338	82,9		22000
	А	62,6	12,1		595	82,8	15,4		1000
	Б	13,9	2,71		2966	17,1	2,53		340
	В	6,96	87,01		4484,48	–	–		–
	Г	–	–		–	–	–		–
50	М	324	81,8		20800	438	101		38400
	А	88,3	18,1		1260	123	24,6		2380
	Б	18,3	3,64		52,3	204	3,73		59,8
	В	9,21	1,57		11,4	8,87	1,07		745
	Г	–	–		–	–	–		–

Продовження таблиці № 14

(категорія стійкості – ізотермія, Vсер = 5 м/с)
3		М	145	8,42	959	74,5	3,7	216
		А	34,1	1,74	46,6	9,9	0,29	2,27
		Б	–	–	–	–	–	–
		В	–	–	–	–	–	–
		Г	–	–	–	–	–	–
10		М	270	18,2	3860	155	8,76	107111
		А	75	3,92	231	29,5	1,16	26,8
		Б	17,4	0,69	9,46	–	–	–
		В	5,8	0,11	0,52	–	–	–
		Г	–	–	–	–	–	–
30		М	418	31,5	10300	284	18,4	41112
		А	145	8,42	959	74,5	3,51	205
		Б	33,7	1,73	45,8	9,9	0,28	0,01
		В	17,6	0,69	9,83	–	–	–
		Г	–	–	–	–	–	–
50		М	583	42,8	19600	379	25,3	7530
		А	191	11,7	1700	100	5,24	411
		Б	47,1	2,4	88,8	16,8	0,62	8,15
		В	23,7	1,1	20,5	–	–	–
		Г	9,41	0,27	2,05	–	–	–
(категорія стійкості – ізотермія, Vсер = 10 м/с)
3	М		135	5,99		53	1,87	78
	А		26	1,04	21	5,22	0,07	0,31
	Б		–	–	–	–	–	–
	Б		–	–	–	–	–	–
	В		–	–	–	–	–	–
	Г		–	–	–	–	–	–
10	М		272	14	3080	110	5,33	400
	А		60	2,45	115	19	0,58	875
	Б		11	0,32	3,02	–	–	–
	В		–	–	–	–	–	–
	Г		–	–	–	–	–	–
30	М		482	28	10700	274	13	2880
	А		35	5,99	635	53	1,87	78
	Б		25	1,02	20	5,05	0,07	0,29
	В		12	0,33	3,14	–	–	–
	Г		–	–	–	–	–	–
50	М		619	37	18300	369	19	5690
	А		184	8,71	1260	79	3,22	201
	Б		36	1,51	42	10	0,27	2,18
	В		17	0,59	838	–	–	–
	Г		–	–	–	–	–	–

Продовження таблиці № 14

(категорія стійкості – інверсія, Vсер = 5 м/с)
3	М	126 (11/137)	3,63	359	17 (29/46)	0,61	8,24
	А	–	–	–	–	–	–
	Б	–	–	–	–	–	–
	В	–	–	–	–	–	–
	Г	–	–	–	–	–	–
10	М	241 (8/249)	7,86	1490	76 (13/89)	2,58	154
	А	52 (10/69)	1,72	71	–		–
	Б	–	–	–	–	–	–
	В	–	–	–	–	–	–
	Г	–	–	–	–	–	–
30	М	430 (6/436)	14	4760	172 (10/182)	5,8	686
	А	126	3,63	359	17 (29/46)	0,61	8,25
	Б	–	–	–	–	–	–
	В	–	–	–	–	–	–
	Г	–	–	–	–	–	–

Завдання № 4

Осередок ядерного вибуху

(зони зруйнувань, зони пожеж та зони радіоактивного зараження місцевості)

1. Відповідно до вихідних даних розрахувати радіуси зон зруйнувань (формули див. табл. № 7), зон пожеж (формули див. табл. № 8), довжину та ширину зон радіоактивного зараження місцевості (див. табл. № 11).

2. З урахування розрахунків та обраного масштабу накреслити схему осередку ядерного вибуху.

3. Дати характеристику зон, що виникають внаслідок ядерного вибуху та назвати джерела їх виникнення, пояснити терміни: осередок ядерного ураження, ударна хвиля, світлове випромінювання, радіоактивне зараження місцевості.

4. Параметри зруйнувань, травматизму, опіків.

Вихідні дані до завдання №4

Варіант	Q, кТ	Vсер, км/год	Варіант	Q, кТ	Vсер, км/год	Варіант	Q, кТ	Vсер, км/год
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	2000	50	2	10	10	3	500	75
4	200	100	5	5000	100	6	20	50
7	50	75	8	500	100	9	100	75
10	1000	50	11	100	50	12	2000	100
13	20	10	14	2000	75	15	200	50
16	100	100	17	20	100	18	1000	25
19	500	25	20	50	50	21	10	50
22	5000	75	23	1000	100	24	50	10
25	10	25	26	200	75	27	5000	50
28	1,0	10	29	10	10	30	1000	75
31	100	25	32	500	50	33	1,0	25
34	50	25	35	100	10	36	10	100
37	20	75	38	1,0	50	39	50	100
40	1,0	75	41	200	75	42	10	75
43	200	25	44	5000	100	45	2000	50
46	1000	100	47	500	25	48	100	10
49	2000	75	50	20	50	51	500	100
52	10	50	53	2000	100	54	100	50
55	50	75	56	1000	25	57	5000	75
58	1000	50	59	50	50	60	5000	50

Примітки: 1. Зразок схеми див. схема № 12.

2. Усі розрахунки вести для наземного ядерного вибуху.

3. Мати на увазі, що величини зон зруйнувань і зон пожеж значно менші ніж величини довжини та ширини зон радіоактивного зараження, а тому, при необхідності довжину на схемі можна показувати переривчатою лінією, як це має місце на схемі № 12 для довжини зони „А”.

Зони радіоактивного зараження					Зони зруйнувань				Зони пожеж
Д/Ш, км	А	Б	В	Г	R1	R2	R3	R4	R1	R2	R3

Схема 12

Завдання № 5 (обов’язкове)

Осередок вибуху газоповітряної суміші

1. Відповідно до вихідних даних розрахувати радіуси R_I та R_II та відстані від можливого центру вибуху на яких буде діяти надмірний тиск в 50, 30, 20 та 10 кПа (розрахункові формули №№ 1–6).

2. Використовуючи результати розрахунків та обраний масштаб, накреслити схему осередку вибуху газоповітряної суміші та зон зруйнувань (див. схема №7).

3. Проаналізувати радіуси і відповісти на запитання: які зруйнування можливі на заданому об’єкті на відстані „L”?

4. Дати характеристику зон, що показані на схемі (назва зон, залежність розмірів, величини надмірного тиску, уражальні фактори).

Вихідні дані до завдання № 5

Варіант	Q, т	L = RIII, м	Варіант	Q, т	L = RIII, м	Варіант	Q, т	L = RIII, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	200	2000	2	140	780	3	100	800
4	130	890	5	220	3000	6	150	630
7	100	400	8	150	2400	9	140	950
10	130	550	11	100	1300	12	120	860
13	120	800	14	200	300	15	100	420
16	250	1010	17	130	520	18	100	1000
19	200	800	20	150	650	21	140	300
22	130	1500	23	120	600	24	250	1280
25	120	600	26	200	1280	27	150	2500
28	145	920	29	500	2000	30	150	480
31	115	330	32	130	900	33	120	2250
34	120	900	35	130	3000	36	160	620
37	200	1000	38	115	850	39	140	2600
40	130	3100	41	210	900	42	240	980
43	130	400	44	180	900	45	200	3500
46	120	1200	47	150	500	48	200	950
49	100	300	50	130	900	51	110	1500
52	220	4000	53	110	820	54	160	500
55	100	960	56	100	2000	57	150	450
58	210	800	59	200	1100	60	110	1010

Завдання №6 (обов’язкове)

Осередок вибуху промислових вибухових речовин

1. Відповідно до вихідних даних розрахувати радіуси R₅₀, R₃₀, R₂₀, R₁₀ та надмірний тиск на відстані Rм.

2. Використовуючи результати визначення радіусів та обраний масштаб накреслити відповідну схему (див. схема №8) показати на ній радіус Rм та величину надмірного тиску на цій відстані (формула №11).

3. Пояснити які параметри вихідних даних впливають на величини розрахованих радіусів.

Вихідні дані до завдання №6

Варіант	Q, кг	R, м	Варіант	Q, кг	R, м	Варіант	Q, кг	R, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Вибухова речовина – тетрил, поверхня – ґрунт
1	100	50	2	200	100	3	90	35
4	95	45	5	110	60	6	220	150
Вибухова речовина – гексоген, поверхня – суглинки
7	300	100	8	190	85	9	140	90
10	280	90	11	60	50	12	230	100
Вибухова речовина – амоніт, поверхня – бетон
13	250	120	14	500	210	15	90	50
16	150	90	17	320	190	18	100	80
Вибухова речовина – тритонал, поверхня – метал
19	90	60	20	110	45	21	95	35
22	220	100	23	200	50	24	100	150
Вибухова речовина – аміачна селітра, поверхня – деревина
25	140	90	26	300	150	27	190	100
28	230	100	29	280	120	30	60	90
Вибухова речовина – амонал скельний, поверхня – ґрунт
31	50	100	32	70	80	33	90	60
34	60	90	35	80	70	36	100	50
Вибухова речовина – порох піроксиліновий, поверхня – глина
37	210	100	38	150	90	39	110	90
40	120	90	41	250	100	42	180	100
Вибухова речовина – гранули аміачної селітри, поверхня – бетон
43	95	135	44	125	165	45	200	200
46	105	155	47	145	180	48	310	250
Вибухова речовина – амотол, поверхня – метал
49	100	50	50	85	30	51	65	35
52	95	40	53	75	60	54	55	25
Вибухова речовина – амонал, поверхня – суглинки
55	48	50	56	98	65	57	25	30
58	68	60	59	134	70	60	73	40
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Додаток

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО – ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Розрахунок, характеристика та порядок нанесення на топокарту

(план місцевості) зон та осередків ураження в умовах

надзвичайних ситуацій

Розрахунково-графічна робота

Варіант №

Термін виконання РГР РГР подано

Виконана_______ Студент_________ Викладач_________________

_________________________________ _________________

Рейтинг________________________

Навчальна група_________________

Підпис__________ Дата________

Дніпропетровськ

20___

40