Прогнозирование последствий аварий на пожаро-взрывоопасном объекте (стр. 3 из 6)

Разрушения
полные	сильные	Средние	слабые
DРф, кПа	30-60	‑	20-30	10-20

Следовательно, на расстоянии 105 м от эпицентра взрыва облака ГПВС помещение склада 2 подвергнется слабым разрушениям: будет разрушена кровля, фонари, оконные переплёты, незначительно повреждены внутренние малопрочные перегородки, разрушено 100% остекления. Значительного физического ущерба людям, находящимся в помещении склада, причинено не будет.

3) Административное здание – многоэтажное здание с металлическим каркасом (r₄ = 75 м):

Приведённый радиус:

Приведённое давление во фронте ударной волны:

Следовательно:

Избыточное давление во фронте ударной волны:

;

Так как административное здание является большим плоским сооружением, то результирующее воздействие на него будет оказывать давление отражения.

Избыточное давление отражения

:

Согласно справочной таблице приложения 8, для здания с металлическим каркасом:

Разрушения
полные	сильные	средние	слабые
DРф, кПа	50-60	40-50	30-40	20-30

Следовательно, на расстоянии 75м от эпицентра взрыва облака ГПВС помещение административного здания подвергнется средним разрушениям: повреждены оконные проёмы, разрушено 100% остекления, происходит изгибание металла. Значительного физического ущерба людям, находящимся в помещении административного здания, причинено не будет.

4) Водонапорная башня (r₅ =60м):

Приведённый радиус:

Приведённое давление во фронте ударной волны:

Следовательно:

Избыточное давление во фронте ударной волны:

;

Степень разрушения конструкции определяется не только воздействием избыточного давления во фронте ударной волны, но и торможением движения масс воздуха, следующих за фронтом волны. Динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, называется давлением скоростного напора (или скоростным напором) во фронте ударной волны Р_скф.

Давление скоростного напора (по формуле 1.23):

,

Воздействие скоростного напора на различные объекты в зависимости от условий их укрепления к опорам, фундаментам и т. п. может привести к смещению или опрокидыванию объекта. Совместное воздействие избыточного давления во фронте ударной волны ΔР_ф и скоростного напора Р_скф формирует лобовое давление Р_лоб. Лобовое давление рассчитывается только для неодушевлённых объектов, имеющих относительно небольшую площадь контакта с фронтом ударной волны. Так как водонапорная башня является относительно большим неплоским сооружением, то результирующее воздействие на него будет оказывать не давление отражения, а лобовое давление.

Лобовое давление (формула 1.24):

Согласно справочной таблице приложения 8, для металлической водонапорной башни:

Разрушения
полные	сильные	Средние	слабые
DРф, кПа	60	40-60	20-40	10-20

Следовательно, на расстоянии 60 м от эпицентра взрыва облака ГПВС водонапорная башня подвергнется средним разрушениям: небольшие вмятины на оболочке; вход из строя контрольно-измерительных приборов использование возможно после среднего (текущего) ремонта и замены повреждённых элементов.

5) Наземный кольцевой трубопровод К-150 (r₆ = 50 м):

Приведённый радиус:

Приведённое давление во фронте ударной волны:

Следовательно:

Избыточное давление во фронте ударной волны:

;

Отличие данной величины от значения лобового давления невелико, следовательно можно делать прогноз разрушений на основании рассчитанного DР_ф.

Согласно справочной таблице приложения 8, для наземного трубопровода:

Разрушения
полные	сильные	Средние	слабые
DРф, кПа	‑	130	50	20

Следовательно, на расстоянии 50м от эпицентра взрыва облака ГПВС наземный трубопровод подвергнется слабым разрушениям: частичное повреждение стыков труб, контрольно-измерительной аппаратуры; использование возможно после замены повреждённых элементов.

6) Грузовой автопарк (r₇ = 75 м):

Приведённый радиус:

Приведённое давление во фронте ударной волны:

Следовательно:

Избыточное давление во фронте ударной волны:

;

Согласно справочной таблице приложения 8, для грузовых автомашин:

Разрушения
полные	сильные	средние	слабые
DРф, кПа	90-130	55-65	30-55	20-30

Следовательно, на расстоянии 75 м от эпицентра взрыва облака ГПВС грузовая автотехника подвергнется очень слабым разрушениям: частичное разрушение остекления. Опрокидывания техники не будет. Текущего (среднего) ремонта практически не требуется.

7) Линии электропередачи: (r = 100-90 м)

Для воздушной линии электропередачи низкого напряжения, согласно справочным данным (приложение), слабые разрушения наблюдаются при величине DР_ф» 20-60 кПа. На расстоянии 90 м избыточное давление во фронте ударной волны составляет 60 кПа (согласно расчётам в пункте 4). Следовательно, при взрыве ГПВС в данной обстановке может произойти обрыв ЛЭП

Зоны разрушений:

В результате бризантного и фугасного воздействия ударной волны условно можно выделить четыре зоны разрушений: зону полных R_I (ΔР_ф > 50 кПа), зону сильных R_II (ΔР_ф = 30 – 50 кПа), зону средних R_III (ΔР_ф = 22 – 30 кПа) и зону слабых R_IV (ΔР_ф = 10 – 22 кПа) разрушений. При значении ΔР_ф < 10 кПа можно выделить зону лёгких разрушений R_V (ΔР_ф = 1 – 10 кПа).

Коэффициент разрушений К_i:

Характеристика	RI	RII	RIII	RIV	RV
Ki	≤ 3,8	3,8 – 5,6	5,6 – 9,6	9,6 - 28	28 - 56

Радиусы зон разрушений (по формуле 1.26):

;

;

;

;

.

Радиус облака ГПВС (по формуле 1.27):

где F_пр – площадь пролива жидкости, м²

Из проведённых расчётов видно, что радиусы зон разрушений R_I, R_II, меньше радиуса облака ГПВС.

1.5 Расчёт вероятности поражения человека ударной волной.

Группа людей (r₃ = 50 м):

Приведённый радиус:

Приведённое давление во фронте ударной волны:

Следовательно:

Избыточное давление во фронте ударной волны:

;

Основными поражающими факторами при воздействии ударной волны на человека является избыточное давление во фронте ударной волны ΔР_ф, импульс I и осколочное действие. Величина ΔР_ф обуславливает барическое воздействие на человека (т. е. баротравму), а I – метательное воздействие (т. е. опрокидывание или отброс).