Параметры детонационной волны:

1) Объем газовоздушной смеси, м³ :

[м³];

V_а = 22,4 м³ - объем киломоля идеального газа;

Θ = 0,5 – коэффициент, учитывающий способ хранения продукта;

С_В = 32*10³ кг – масса пропана;

μ_г = 44 – молекулярная масса (табл. 13.6)

С_стх = 4,03*10^-2 (табл. 13.6)

м³.

2) Начальный радиус полусферического облака ГПВС (заряда), м:

[м];

м.

3) Масса полусферического облака ГПВС, т:

[т];

[кг/ м³ ] – плотность;

(кг) =265,8 т.

4) Тротиловый эквивалент наземного взрыва, т:

[кг];

Q_тстх=2,801 МДж/кг (табл.13.6);

Q_Т=4,240 МДж/кг (табл.13.1);

η = 0,8 – коэффициент, учитывающий расход энергии взрыва на деформацию и выброс грунта;

т.

5) Избыточное эффективное давление детонационной волны, Па:

[Па];

P₀ = 101,325 кПа – стандартное давление;

(табл. 13.6);

МПа.

6) Отраженная детонационная волна, Па:

МПа.

7) Скорость детонационной волны, м/с:

8) Время полной детонации облака, с:

tд = R0/Vд [с] ;

tд = 45,87/1803 = 0,0255 с.

9) Уточненный радиус полусферического облака, м:

;

;

;

м.

Параметры воздушной ударной волны:

10) Избыточное давление на границе облака R = R0, при этом:

R = R₀ = 36.1 м;

- избыточное давление.

=

1,2478

11) Удельный импульс, [Па с]:

;

;

;

J = 15112 Па с.

12) Проводим аналогичные расчеты для других R с интервалом 10-20 метров до значения DPф = 7 кПа. Удаление при этом принято за Rбез и за условную границу очага поражения.

Для R=200 м:

13) Безопасное расстояние действия ВУВ на людей, м:

Безопасным для открыто расположенного человека принимается давление

ΔР_Ф=7 кПа ().

На рис.1 представлен график зависимости избыточного давления ΔP_Ф от расстояния R.

Рис.1 График зависимости избыточного давления ΔP_Ф от расстояния R.

Тепловое действие взрыва:

14) Для взрывов ГПВС радиус огненного шара R_ош принимается равным

уточненному радиусу зоны действия детонационной волны R₀ , т.е.

(м)

15) Длительность огненного шара, с:

(с).

16) Тепловой поток (энергетическая освещенность), Вт/м²:

[Вт/м²]

Вт/м² - энергетическая светимость огненного шара;

К=0,92 – коэффициент прозрачности атмосферы;

Пример расчета при R=R_о

(МВт/м²)

17) Тепловая доза (тепловой импульс, энергетическая экспозиция), Дж/м²:

Пример расчета при R=R₀

(кДж/м²).

Безопасный для человека принято считать тепловой импульс равный

кДж/м² ().

.

На рис.2 представлен график зависимости тепловой дозы Q

от расстояния R.

Рис.2. График зависимости тепловой дозы Q от расстояния R.

В таблице 1 приведены результаты расчетов параметров воздушной волны:

Таблица 1

36.1	0,5512	1.2487	17,7301	1790	2.3636	15.128
50	0.7635	0.9127	8.1784	828.476	2.2242	10.976
100	1.5269	0.2669	1.8486	187.267	1.9330	5.614
150	2.2904	-0.0672	0.8566	86.770	1.7661	3.822
200	3.0538	-0.2847	0,5191	52.588	1.6491	2.919
206	3.1455	-0,3062	0,4941	50.056	1.6372	2.840
250	3.8173	-0,4422	0,3612	36.591	1.5592	2.374
284	4.3365	-0,5279	0,2966	30.043	1.5082	2.111
300	4.5808	-0,5637	0,2731	27.664	1.4864	2.007
350	5.5442	-0,6613	0,2181	22.097	1.4251	1.743
375	5.7259	-0,7035	0,1979	20.052	1.3979	1.637
400	6.1077	-0.7421	0,1811	18.346	1.3724	1.544
450	6.8711	-0.8104	0,1547	15.675	1.3261	1.388
500	7.6346	-0.8692	0,1351	13.689	1.2849	1.262
550	8.3981	-0.9206	0,1201	12.163	1.2477	1.158
600	9.1615	-0.9659	0,1082	10.958	1.2139	1.072
645	9.8486	-1,0024	0,0994	10.074	1.1859	1.005
650	9.9250	-1,0063	0,0986	9.985	1.1829	0.998
700	10.6884	-1,0425	0,0907	9.185	1.1543	0.934

При R=200м: ;

R=400м: ;

R=600м: ;

R=800м: .

В таблице 2 приведены результаты расчетов теплового потока

(энергетической освещенности) и тепловой дозы(теплового импульса)

при различных расстояниях удаления от объекта.

Таблица 2

36.1	213.440	36.285
50	111.263	18.915
100	27.816	4.729
150	12.363	2.102
200	6.954	1.182
250	4.451	0.757
300	3.091	0.525
350	2.271	0.386
400	1.738	0.296
450	1.374	0.234
500	1.113	0.189
550	0,920	0.156
600	0,773	0.131
650	0,658	0.112
700	0,568	0.097
750	0,495	0.084
800	0,435	0.074
850	0,385	0.065
900	0,343	0.058

При R=200м: ;

R=400м: ;

R=600м: ;

R=800м:

Исследование полей и уровней заражения окружающей среды при розливе АХОВ (хлора).

1. Время испарения (продолжительность действия хлора), с:

[ч];

т/м³ – плотность АХОВ;

м - толщина слоя разлившегося хлора;

;

(т.к. V_в = 1 м/с);

;

(ч)

2) Эквивалентное количество хлора по первичному облаку, т:

;

;

;

(т.к. инверсия);

;

т;

т.

3. Эквивалентное количество хлора по вторичному облаку, т:

[т];

Так как время прошедшее после аварии N = 1ч (N ≥ T), то:

определяется из табл. 1 для -10 С, =1

(т).

3. Глубина ЗХЗ (зоны химического заражения):

а) Глубина заражения первичным облаком:

;

используем приложение1 и интерполяцию:

км;

б) Глубина заражения вторичным облаком:

;

используем приложение1 и интерполяцию:

км;

в) Полная глубина зоны заражения:

;

; ;

км;

г) Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс за 4 часа от начала аварии:

V_п= 5км/ч – скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха;

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс за 4 ч:

км;

д) Из двух значений Г и Гп выбираем наименьшее, тогда глубина ЗХЗ:

км.

3. Площадь зоны возможного заражения:

[км²];

(т.к. V_в=1 м/с);

(км²).

6) Площадь зоны фактического заражения:

(т.к. инверсия);

(км²).

Ширина зоны фактического заражения

(км)

7) Время подхода облака зараженного воздуха к объекту:

(ч)

Оценка степени поражения персонала от воздействия избыточного давления и теплового импульса взрыва, а также воздействия разлившегося хлора, и степени разрушения основных элементов станции и подвижного состава.

Используя таблицы 16.3, 20.6, 20,7 оценим степень разрушения и поражения различных объектов.

1) Граница очага поражения может составлять :

под действием избыточного давления: Р_Ф =7 кПа, = 893м;

под действием теплового импульса: Q = 42 кДж/м², = 900м.

2) Зоны разрушений: - слабая зона разрушений Р_Ф = 10 кПа, R = 558,7м;

- средняя зона разрушенийР_Ф = 20 кПа, R = 341,2м;

- сильная зона разрушений Р_Ф = 30 кПа, R = 260,7м;

- полная зона разрушений Р_Ф = 50 кПа, R = 186,3м;

3) Возможные степени поражения обслуживающего персонала.

3.1. Давления ударной волны, вызывающие поражения

человека различной степени.

Таблица 3.

DРФ, кПа	R,м	Результат воздействия
20-40	338-214	Разрывы барабанных перепонок, небольшие кровоизлияния в легкие (условно -поражение первой степени)
40-60	214-174	Кроме указанного выше, общее сотрясение организма, болезненный удар по голове, кровоизлияние в легкие, мышечные кровоизлияния, гиперемия мозга, перелом ребер(иногда) (условно - поражение второй степени)
60-100	174-131	Давление, трудно переносимое организмом, вызывающее состояние контузии(условно-третья степень поражения)
100 и более	131 и менее	Переломы ребер, гиперемия сосудов мягкой мозговой оболочки, вероятен летальный исход