- •6. Защита от вибрации
- •6.1. Виброизоляция рабочих мест
- •6.2. Динамическое гашение колебаний
- •8. Расчет защитного заземления с использованием естественных заземлителей
- •9. Расчет зануления
- •11. Прогнозирование масштабов заражения ахов при авариях на химически опасных объектах
- •11.1. Исходные данные для прогнозирования масштабов
- •11.2. Прогнозирование размеров зоны заражения ахов
- •11.3. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
- •11.4. Определение возможных потерь людей
- •11.5. Порядок нанесения зон заражения на топографические карты
- •12. Прогнозирование и оценка обстановки при авариях, связанных со взрывами
- •12.1. Взрыв конденсированных взрывчатых веществ
- •12.2. Взрыв газопаровоздушной смеси
- •15. Определение финансовых и материальных ресурсов для восстановительных работ объекта
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Содержание
- •6.1. Виброизоляция рабочих мест……………………….……………… 58
12. Прогнозирование и оценка обстановки при авариях, связанных со взрывами
Прогнозирование обстановки при взрывах заключается в определении размеров зон возможных поражений, степени поражения людей и разрушения объектов. Для этого обычно используют один из двух методов прогнозирования последствий взрыва: детерминированный и вероятностный.
При детерминированном способе прогнозирования поражающий эффект ударной волны определяется по известному избыточному давлению во фронте ударной волны. Для этого используются таблицы.
При вероятностном способе прогнозирования поражающее действие ударной волны определяется как избыточным давлением на фронте ударной волны, так и импульсом фазы сжатия ударной волны. Степень поражения (разрушения) определяется по избыточному давлению во фронте ударной волны, а вероятность степени поражения (разрушения) – в зависимости от пробит-функции, являющейся функцией избыточного давления и импульса фазы сжатия ударной волны.
12.1. Взрыв конденсированных взрывчатых веществ
Прогнозирование обстановки при взрыве конденсированных взрывчатых веществ выполняется в следующем порядке
Определяется тротиловый эквивалент взрывчатого вещества по фор-
муле
GТНТ = (QVВВ / QVТНТ) × GВВ, (12.1)
где QVВВ и QVТНТ – энергии взрывов, соответственно рассматриваемого взрывчатого вещества и тротила, кДж/кг, приведены в табл. 94;
GВВ – количество рассматриваемого взрывчатого вещества, кг, дано в исходных данных в табл. 100.
Таблица 94
Взрывчатое вещество |
Энергия взрыва конденсированных взрывчатых веществ QVВВ, кДж/кг |
Тротил (ТНТ) |
4520 |
Гексоген |
5360 |
Октоген |
5960 |
Нитроглицерин |
6700 |
Тетрил |
4500 |
Гремучая ртуть |
1790 |
Амматол |
2650 |
60 % нитроглицериновый динамит |
2710 |
Торпекс |
7540 |
Пластическое ВВ |
4520 |
Определяется избыточное давление на фронте ударной
волны DPФ, кПа, в зависимости от расстояния R, м, до эпицентра взрыва конденсированного взрывчатого вещества по формуле М.А. Садовского
DPФ = 95× (G ТНТ 1/3/R) + 390×(G ТНТ2/3/R2) +1300× (G ТНТ/R3) (12.2)
По табл. 95 по избыточному давлению на фронте ударной волны
определяется степень разрушения заданного объекта.
Таблица 95
Объект |
Степень разрушения при избыточном давлении DPФ на фронте ударной волны |
|||||
полное |
сильное |
среднее |
слабое |
|||
Жилые здания - кирпичные многоэтажные; - кирпичные малоэтажные; - деревянные. |
30-40 35-45 20-30 |
20-30 25-35 12-20 |
10-20 15-25 8-12 |
8-10 8-15 6-8 |
||
Здания промышленные - с тяжелым металлическим или ж/б каркасом; - с легким металлическим каркасом или бескаркасные |
60-100
80-120 |
40-60
50-80 |
20-40
20-50 |
10-20
10-20 |
||
Промышленные объекты: - котельные; - ТЭС; - трансформаторные подстанции; - ЛЭП; - водонапорные башни. |
35-45 25-40 100 120-200 70 |
25-35 20-25 40-60 80-120 60-70 |
15-25 15-20 20-40 50-70 40-60 |
10-15 10-15 10-20 20-40 25-40 |
||
Резервуары. Трубопроводы: - стальные наземные; - частично заглубленные для нефтепродуктов; - подземные |
90 100
200 |
80 75
150 |
55 40
75 |
35 20
40 |
||
Инженерные сооружения. Транспорт: - металлические и ж/б мосты; - ж/д пути; - цистерны; - тепловозы с массой до 50т; - вагоны цельнометаллические; - вагоны товарные деревянные; - автомашины грузовые; |
250-300 400 80 90 150 40 70 |
200-250 250 70 70 90 35 50 |
150-200 175 50 50 60 30 35 |
100-150 125 30 40 30 15 10 |
||
Примечания: слабые разрушения – повреждение или разрушение крыш, оконных и дверных проемов. Ущерб -10-15 % от стоимости здания; средние разрушения – разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей. Ущерб -30-40 %; сильные разрушения – разрушение несущих конструкций и перекрытий. Ущерб – 30-50 %. Ремонт нецелесообразен; полное разрушение – обрушение зданий.
Определяются общие, санитарные и безвозвратные потери персонала,
находящегося в здании в зависимости от степени их разрушения по формулам
n
NОБЩ = S Ni ×K1i (12.3)
i = i
n
NСАН = S NiОБЩ ×K2i (12.4)
i = i
NБЕЗ = NОБЩ – NСАН (12.5)
где Ni – количество персонала в i – м здании, чел;
n – число зданий (сооружений) на объекте;
NiОБЩ – общие потери при разрушении i-го здания;
K1i, K2i – коэффициенты для нахождения потерь в i-м здании, определяются по табл. 96.
Таблица 96
Степень разрушения зданий |
K1 |
K2 |
Слабая |
0,08 |
0,03 |
Средняя |
0,12 |
0,09 |
Сильная |
0,8 |
0,25 |
Полная |
1,0 |
0,3 |
5. Определяются безвозвратные, санитарные и общие потери персонала
(населения) вне зданий и убежищ по формулам
NБЕЗ = Р × GТНТ 2/3; (12.6)
NСАН = (3¸4) × NБЕЗ; (12.7)
NОБЩ = NБЕЗ + NСАН, (12.8)
где Р – плотность населения (персонала), тыс. чел/км2;
GТНТ – тротиловый эквивалент, т.
Определяются радиусы зон летального поражения, контузии и
безопасной для человека графическим путем. Для этого строится графическая зависимость избыточного давления во фронте ударной волны DPФ, кПа, от расстояния R, м, для взрыва заданного вещества. Степень поражения людей в зависимости от избыточного давления на фронте ударной волны приведены в табл. 97.
Таблица 97
Степень поражения людей при избыточном давлении во фронте ударной волны DPФ, кПа |
||||
Менее10 |
10-40 |
40-60 |
60-100 |
Более 100 |
Безопасное избыточное давление |
Легкая (ушибы, потеря слуха) |
Средняя (кровотечения, вывихи, сотрясение мозга) |
Тяжелая (контузия) |
Смертельное поражение |
Определяется вероятность летального исхода или контузии для
персонала на границах зоны летального поражения RЛЕТ, контузии RКОНТ по формуле
__
I+ @ 0,4 × G ТНТ2/3/ÖR (12.9)
Определяются пробит-функция для степеней поражения (разрушения)
по табл. 98.
Таблица 98
Степень поражения (разрушения) |
Пробит-функии |
Поражение людей |
|
Разрыв барабанных перепонок |
Pr = -12,6 + 1,524 lnDPФ |
Контузия |
Pr = 5 - 5,74 ln {4,2/(1 + DPФ/P0) + 1,3 / [I+/( P0 ½ ×m 1/3)]}, где m – масса тела человека, кг; P0 - атмосферное давление, кПа. |
Летальный исход |
Pr = 5 – 2,44 ln[7,38/DPФ + 1,9 × 103/DPФ I+)] |
Разрушение зданий |
|
Слабые разрушения |
Pr = 5 – 0,26 ln[(4,6//DPФ)3,9 + (0,11 / I+)5,0] |
Средние разрушения |
Pr = 5 – 0,26 ln[(17,5//DPФ)8,4 + (0,29 / I+)9,3] |
Сильные разрушения |
Pr = 5 – 0,22 ln[(40//DPФ)7,4 + (0,26 / I+)11,3] |
Определяется вероятность поражения в процентах по значению про-
бит-функции (табл. 99).
Таблица 99
Вероятность поражения Р ПОР, % |
Значение пробит-функции |
|||||||||
0 |
|
2,67 |
2,95 |
3,12 |
3,25 |
3,38 |
3,45 |
3,52 |
3,59 |
3,66 |
10 |
3,72 |
3,77 |
3,82 |
3,87 |
3,92 |
3,96 |
4,01 |
4,05 |
4,08 |
4,12 |
20 |
4,16 |
4,19 |
4,23 |
4,26 |
4,29 |
4,33 |
4,36 |
4,39 |
4,42 |
4,45 |
30 |
4,48 |
4,50 |
4,.53 |
4,56 |
4,59 |
4,61 |
4,64 |
4,67 |
4,69 |
4,72 |
40 |
4,75 |
4,77 |
4,80 |
4,82 |
4,85 |
4,87 |
4,90 |
4,92 |
4,95 |
4,97 |
50 |
5,00 |
5,03 |
5,05 |
5,08 |
5,10 |
5,13 |
5,15 |
5,18 |
5,20 |
5,23 |
60 |
5,25 |
5,28 |
5,31 |
5,33 |
5,36 |
5,39 |
5,41 |
5,44 |
5,47 |
5,50 |
70 |
5,52 |
5,55 |
5,58 |
5,61 |
5,64 |
5,67 |
5,71 |
5,74 |
5,77 |
5,82 |
80 |
5,84 |
5,88 |
5,92 |
5,95 |
5,99 |
6,04 |
6,08 |
6,13 |
6,18 |
6,23 |
90 |
6,28 |
6,34 |
6,41 |
6,48 |
6,55 |
6,64 |
6,75 |
6,88 |
7,05 |
7,33 |
99 |
7,33 |
7,37 |
7,41 |
7,46 |
7,51 |
7,58 |
7,65 |
7,75 |
7,88 |
8,09 |
Таблица 100
№ варианта |
Вещество |
Количество вещества GВВ, кг |
Расстояние до эпицентра взрыва, м |
Тип сооружения |
Количество людей в сооружении, чел |
1 |
Тротил |
10 |
30 |
Деревянный дом |
5 |
2 |
Гексоген |
5 |
25 |
Кирпичный малоэтажный дом |
20 |
3 |
Октоген |
5 |
10 |
Кирпичный многоэтажный дом |
100 |
4 |
Нитроглицерин |
8 |
20 |
Промышленное здание с ж/б каркасом |
50 |
5 |
Тетрил |
15 |
15 |
Трансформаторная подстанция |
5 |
6 |
Гремучая ртуть |
4 |
10 |
Кирпичное многоэтажное здание |
200 |
7 |
Амматол |
10 |
15 |
Кирпичное многэтажный дом |
100 |
8 |
Динамит |
20 |
40 |
Линия электропередач |
30 |
9 |
Торплекс |
30 |
20 |
Промышленное здание с металлическим каркасом |
500 |
10 |
Пластическое ВВ |
10 |
50 |
Деревянный дом |
20 |