Московский государственный университет путей сообщения (миит)

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине « Общий курс БЧС»

ТЕМА: Прогнозирование зон поражения и заражения в ЧС.

Оценка степени воздействия поражающих факторов на обслуживающий персонал и элементы станции.

Выполнила:

ст. гр. ТБЖ-311

Башилова Е.О.

Проверил:

Рубцов Б. Н.

МОСКВА-2011

Содержание

I. Определение основных параметров поражающих факторов взрыва.

II. Прогнозирование зоны химического заражения, образовавшейся от разлива хлора.

III. Оценка возможной степени поражения персонала от воздействия избыточного давления и теплового импульса взрыва, а также количество и структуру пораженных от воздействия разлившегося хлора.

IV. Оценкавозможного объема и степени разрушений основных элементов станции и подвижного состава, попавших в зону поражения, а также возможный материальный ущерб

V. Оценка устойчивости отдельных элементов от воздействия избыточного давления.

VI. Основные мероприятия и их содержание, привлекаемый состав сил и средств для ликвидации последствия ЧС. Основные меры безопасности при ведении АСДНР.

VII.Общие выводы по работе.

I. Определение основных параметров поражающих факторов взрыва Параметры детонационной волны

1. Начальный объем ГПВС

, м³

где V_a=22.4 м³-объем киломоля идеального газа;

С_стх=С_стх% =4,03 =0,0403- объемная концентрация газа в смеси;

_г=44-молекулярная масса;

Св=32 т=32000 кг-масса горючей компоненты;

=0,5(для сжиженных газов) - коэффициент, учитывающий способ хранения продукта.

V₀= =2,02·10⁵ м³.

2. Начальный радиус полусферического облака ГПВС

, м

где V₀-начальный объем ГПВС.

=45,87 м.

3. Масса горючего облака

, кг

где _стх=1,315 кг/м³ – плотность (табл 13.6),

С=1,315·2,02·10⁵=265,63 т.

4. Тротиловый эквивалент наземного взрыва полусферического облака ГПВС

С_т=2СQ_mстх/Q_т, кг

где =0,8 (дано в задании);

С=стх =265,63т- масса горючего облака;

Q_mстх=2,801 МДж/кг-теплота взрыва горючего;

Q_т=4,240 МДж/кг-теплота взрыва тротила.

С_т=2·0,8·265,63·2801/4240=280,7659т.

5.Избыточное (эффективное) давление детонационной волны

Р₂=2(_стх-1)Q_m_стх-Р₀, Па

где _стх=1,257 (табл. 13.6)-показатель адиабаты продуктов детонации;

_стх=1,315 кг/м³-плотность;

Р₀= 0,1013 МПа стандартное давление;

Р₂=2(1,257-1)2,801·10⁶·1,315-0,1013·10⁶=1,8 МПа.

6. Давление в отраженной детонационной волне

Р_отр=2,5Р₂

Р_отр=2,5·1,8=4,5 МПа.

7. Скорость детонационной волны

V_д= , м/с

где _стх=1,257 (табл. 13.6)-показатель адиабаты продуктов детонации;

V_д= м/с.

8. Время полной детонации облака

, с

с.

9. Уточненный радиус зоны действия детонационной волны

R₀=10^ , м

= к₁- ,

к₁=

А=1,25- ,

А=1,25- = -1,1495

=2,096-

R₀=10^-0,2583 36м

Параметры воздушной ударной волны

10. Максимальное избыточное давление ВУВ

При R= =36м,при этом

, Па

где Р₀=0,1013 МПа=101,3 кПа=1,013*10⁵ Па при Т₀=288,16 К, =1,225 кг/м³ воздуха (МСА- международная стандартная атмосфера).

, м

где R₀=29 м – текущее расстояние.

На границе облака Р₂=Р_ф при R=R₀:

Р₂=Р_ф

1,8 Мпа=1,8 МПа.

11. Удельный импульс ВУВ

,

J= 231,5794·65,48=15164Па·с

12. Безопасное расстояние действия ВУВ на людей

, м

где К_В=15- для открытой местности

=982 м

14. Длительность фазы сжатия

сек

15. Скоростной напор волны

, кПа

кПа

Р_ск=3227,1 кПа

16. Избыточное давление в отраженной волне

, кПа

=11345 кПа

17. Проведем расчет параметров воздушной ударной волны в интервале от R₀=36м до R_без=982 м и проверим, что при R_безР_ф=7 кПа.

При =36 м; =1,8 МПа. =982 м.

Расчеты сведем в таблицу 1. , построим график функции Р_ф =f(R)

Таблица 1.Параметры ВУВ

R, м	ΔРф, кПа	J, кПа	ΔРск, кПа	ΔРотр, кПа	τ+, сек
36	1807.411	15164	3227,1	11345	0.072828
66	444.7342	8370.767	428.2121	1917.177	0.09861
96	203.0991	5834.772	112.9375	677.2483	0.118928
126	119.6505	4503.969	43.13935	342.8354	0.136249
156	80.83632	3681.947	20.65696	211.2493	0.151604
186	59.43835	3122.614	11.47889	146.426	0.165541
216	46.27132	2716.752	7.077601	109.5289	0.178392
246	37.52235	2408.424	4.708643	86.34544	0.190378
276	31.3705	2165.989	3.318544	70.7055	0.201652
306	26.85307	1970.192	2.446511	59.57777	0.212329
336	23.42026	1808.636	1.869694	51.32778	0.222494
366	20.73838	1672.974	1.471389	45.00809	0.232215
396	18.59476	1557.378	1.186411	40.03691	0.241544
426	16.84829	1457.653	0.976355	36.03982	0.250526
456	15.40206	1370.704	0.817558	32.76625	0.259198
486	14.18762	1294.192	0.694877	30.04294	0.267588
516	13.15539	1226.322	0.598295	27.74668	0.275723
546	12.26867	1165.688	0.520998	25.78773	0.283625
576	11.49979	1111.175	0.45823	24.09932	0.291313
606	10.82751	1061.889	0.406599	22.63086	0.298803
636	10.23532	1017.101	0.363638	21.34338	0.30611
666	9.71018	976.2134	0.327519	20.20641	0.313246
696	9.241673	938.7297	0.29687	19.19583	0.320224
726	8.821397	904.2354	0.270641	18.29233	0.327052
756	8.442501	872.3809	0.248022	17.48026	0.333741
786	8.099348	842.8694	0.228379	16.7468	0.340299
816	7.787259	815.4474	0.21121	16.08142	0.346732
846	7.502326	789.8967	0.196114	15.47533	0.353048
876	7.241256	766.0289	0.182769	14.92116	0.359253
906	7.00126	743.6801	0.170912	14.41271	0.365353
936	6.779959	722.7072	0.160328	13.9447	0.371353
966	6.575313	702.9847	0.150838	13.51264	0.377257
996	6.385564	684.4019	0.142296	13.11264	0.38307

Рис.1.Давление воздушной ударной волны.

Тепловое действие взрывов

19. Радиус огненного шара

,

так как для взрывов ГПВС радиус огненного шара R_ош принимается равным уточненному радиусу зоны действия детонационной волны R₀.

20. Время существования огненного шара

, сек

сек

t_ош=0,17 сек

21. Тепловой поток (энергетическая освещенность)

, Вт/м²,

где =5,67*10^-8 Вт/м²*К⁴- константа Стефана - Больцмана,

Т=8000 К - эквивалентная температура излучения огненного шара как черного тела,

T⁴=2.32*10⁸ Вт/м² – энергетическая светимость огненного шара,

К=0,92-коэффициент прозрачности атмосферы,

R=- удаление объекта.

q=0,92·2,32·10⁸·36²/36²=1106473Вт/м²=1106,473 КВт/м²

22. Тепловая доза (тепловой импульс, энергетическая экспозиция)

Q=q*t_ош

где сек - время существования огненного шара.

Q=1106,473·0,17= 188,1 кДж/м²

23. Проведем расчет параметров теплового действия взрыва в интервале от R₀=36м и будем увеличивать радиус до тех пор, пока Q 42 кДж/м² (безопасная тепловая доза для человека).

При = =36 м; =982м.

Расчеты сведем в таблицу 2., строим график функцииQ= f (R)

Таблица 2.Параметры теплового действия взрыва

R, м	Q, кДж/м2	Rош, м	tош, с	q, МВт/м2
36	36284,8	36	0,17	213,44
66	10795,478	36	0,17	63,5
96	5102,55	36	0,17	30,015
126	2962,024	36	0,17	17,42
156	1932,327	36	0,17	11,37
186	1359,264	36	0,17	7,996
216	1007,911	36	0,17	5,93
246	777,0689	36	0,17	4,57
276	617,3217	36	0,17	3,63
306	502,2118	36	0,17	2,95
336	416,5347	36	0,17	2,45
366	351,0489	36	0,17	2,06
396	299,8744	36	0,17	1,76
426	259,1257	36	0,17	1,52
456	226,1518	36	0,17	1,33
486	199,0936	36	0,17	1,17
516	176,6161	36	0,17	1,04
546	157,7409	36	0,17	0,93
576	141,7375	36	0,17	0,83
606	128,0514	36	0,17	0,75
636	116,256	36	0,17	0,68
666	106,0184	36	0,17	0,62
696	97,07586	36	0,17	0,57
726	89,21882	36	0,17	0,52
756	82,27846	36	0,17	0,48
786	76,11752	36	0,17	0,45
816	70,62353	36	0,17	0,42
846	65,70358	36	0,17	0,386
876	61,28039	36	0,17	0,36
906	57,28928	36	0,17	0,34
936	53,67574	36	0,17	0,316
966	50,39361	36	0,17	0,296
996	47,40357	36	0,17	0,28
1026	44,67196	36	0,17	0,26
1056	42,16983	36	0,17	0,248
1086	39,87219	36	0,17	0,23

Рис.2.Тепловая доза(тепловой импульс)