У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Прогнозирование и оценка обстановки при авариях связанных со взрывами Пример

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-10

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 5.3.2025

Практическая работа «Прогнозирование и оценка обстановки при авариях, связанных со взрывами»

Пример. На складе взрывчатого вещества хранится октоген массой G = 50 000 кг. На расстоянии R1=100 м от склада находится одноэтажное здание среднего типа механических мастерских размером А 30 × В 10 × Н 4 м, а на расстоянии R2 = 500 м – посёлок с многоэтажными кирпичными зданиями.

В здании мастерских работает смена в количестве Ni = 30 человек. Плотность персонала на территории объекта экономики Р = 1 тыс. чел./км2.

Определить возможную обстановку при взрыве всего запаса октогена (степень разрушения зданий на объекте экономики и на границе населённого пункта, потери людей, размеры завалов от разрушенных зданий), а также найти радиусы зон летального поражения, контузии и безопасной для человека.

Решение

1. С использованием данных табл. 1 по формуле (1) находим величину тротилового эквивалента GТНТ:

Таблица 1.

Энергии взрыва (кДж/кг) конденсированных взрывчатых веществ

Взрывчатое вещество	Qγ	Взрывчатое вещество	Qγ
индивидуальные:		смеси:
тротил (ТНТ)	4520	аматол 80/20 (80 % нитрата + 20 % ТНТ)	2560
гексоген	5360	60% нитроглицериновый динамит	2710
октоген	5860	торпекс (42 % гексогена + 40 % ТНТ + 18 % Al)	7540
нитроглицерин	6700	пластическое ВВ (90 % нитроглицерина + 8 % нитроцеллюлозы + 1 % щёлочи + 0,2 % H2O)	4520
тетрил	4500
гремучая ртуть	1790

т.

2. Избыточные давления на фронте ударной волны ΔРф на расстояниях R = 100 м и R = 500 м найдём по формуле (2):

3. Как следует из табл. 2, при избыточном давлении на фронте ударной волны ΔРф ≈ 185 кПа здание механической мастерской будет полностью разрушено, а многоэтажные кирпичные здания в населённом пункте (ΔРф = 10,8 кПа) получат слабые разрушения.

Таблица 2

Избыточное давление во фронте ударной волны ΔРф (кПа),

при котором происходит разрушение объектов

Объект	Разрушение
	полное	сильное	среднее	слабое
Здания жилые:
кирпичные многоэтажные	30…40	20…30	10…20	8..10
кирпичные малоэтажные	35…45	25…35	15…25	8…15
деревянные	20…30	12…20	8…12	6…8
Здания промышленные:
с тяжёлым металлическим или ж/б каркасом	60…100	40…60	20…40	10…20
с лёгким металлическим каркасом или бескаркасные	80…120	50…80	20…50	10…20
Промышленные объекты:
ТЭС	25…40	20…25	15…20	10…15
котельные	35…40	25…35	15…25	10…15
трубопроводы наземные	130	50	20	-
трубопроводы на эстакаде	40…50	30…40	20…30	-
трансформаторные полстанции	100	40…60	20…40	10…20
ЛЭП	120..200	80…120	50…70	20…40
водонапорные башни	70	60…70	40…60	20…40
станочное оборудование	80…100	60…80	40…60	25…40
кузнечно-прессовое оборудование	200… 250	150… 200	100… 150	50… 100
Резервуары, трубопроводы:
стальные наземные	90	80	55	35
газгольдеры и ёмкости ГСМ и химических веществ	40	35	25	20
частично заглублённых для нефтепродуктов	100	75	40	20
подземные	200	150	75	40
автозаправочные станции	-	40…60	30…40	20…30
перекачивающие и компрессорные станции	45…50	35…45	25…35	15…25
Резервуарные парки (заполненные)	90… 100	70…90	50…80	20…40
Транспорт
металлические и ж/б мосты	250..300	200..250	150..200	100.150
ж/д пути	400	259	175	125
Тепловозы с массой до 50 т	90	70	50	40
цистерны	80	70	50	30
вагоны цельнометаллические	150	90	60	30
вагоны товарные деревянные	40	35	30	15
автомашины грузовые	70	50	35	10

Примечание: слабые разрушения – повреждение или разрушение крыш, оконных или дверных проёмов. 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 – 50 %. Ремонт нецелесообразен; полное разрушение – обрушение зданий.

4. На объекте экономики потери персонала вне здания определим по формулам (3), (4), (5):

чел;

чел.

5. Согласно формулам (6), (7), (8) при полном разрушении здания механической мастерской, общие, санитарные и безвозвратные потери составят:

чел;

чел.

6. При внешнем взрыве длина завала по формуле (9) составит:

где, L – дальность разлёта обломков, принимаемых равной половине высоты здания (L = H/2)

м;

ширина завала по формуле (10):

м;

высота завала по формуле (11):

где, – удельный объём завала на 100 м3 строительного объёма здания (табл. 3); – константа, равная – для взрыва вне здания и для взрыва внутри здания.

Таблица 3

Объёмно – массовые характеристики завала

Тип здания	Пустотность α, м3/100 м3	Удельный объём γ, м3/100 м3	Объёмный вес, ρ т/м3
Производственные здания
Одноэтажное лёгкого типа	40	14	1,5
Одноэтажное среднего типа	50	16	1,2
Одноэтажное тяжёлого типа	60	20	1,0
Многоэтажное	40	21	1.5
Смешанного типа	45	22	1,4
Жилые здания бескаркасные
Кирпичное	30	36	1,2
Мелкоблочное	30	36	1,2
Крупноблочное	30	36	1,2
Крупнопанельное	40	42	1,1
Жилые здания каркасные
Со стенами из навесных панелей	40	42	1,2
Со стенами из каменных материалов	40	42	1,2

Примечание: 1. Пустотность завала (α) – объём пустот на 100 м3 завала, м3. 2. Объёмный вес завала (ρ) – вес 1 м3, т/м3

м.

Пустотность завала при разрушении одноэтажного производственного здания среднего типа будет равна (табл. 3) α = 50 м3/100м3, а удельный объём γ = 16 м3/100 м3. Объёмный вес ρ = 1,2 т/м3.

7. Радиусы зон летального поражения, контузии и безопасной для человека определим графическим путём. Для этого построим графическую зависимость избыточного давления во фронте ударной волны ΔРф (кПа) от расстояния R (м) для взрыва вещества эквивалентного по условию 64 823 кг тротила. Используя результаты расчёта, выполненные в п.2. и дополнительно рассчитываем ΔРф300 = 22, 8 кПа, ΔРф400 = 14,8 кПа, ΔРф600 = 8,5 кПа. По полученным данным строится график ΔРф = f(R) (рис.1).

Как следует из графика (рис. 1), радиус зоны летального поражения (ΔРф = 100 кПа) равен Rлет = 165 м, контузии (ΔРф = 70 кПа) равен Rконт = 190 м и безопасной зоны (ΔРф = 10 кПа) равен Rбез = 510 м.

8. Уточним вероятность гибели персонала на границе зоны летального поражения (ΔРф = 100 кПа, Rлет = 165 м).

По формуле (12) найдём импульс фазы сжатия ударной волны:

кПас,

По формуле 3 (табл. 4.4) определим значение пробит – функции для летального поражения человека, согласно табл. 5 этому значению соответствует вероятность 82 %.

Таблица 4

Выражения пробит – функции для разных степеней поражения

(разрушения)

Степень поражения (разрушения)	Пробит – функция
Поражение человека
1. Разрыв барабанных перепонок	Pr = -12,5 + 1,524 ln Рф
2. Контузия	Pr = 5 – 5,74 ln {4,2/(1 + ΔРф/P0) + + 1,3/[ I+ / (P00,5 · m1/3)]}, где m – масса тела , кг
3. Летальный исход	Pr = 5 – 2,44 ln [7,38 / ΔРф + 1,9 · 103 / (ΔРф I+ )]
Разрушение зданий
4. Слабые разрушения	Pr = 5 – 0,26 ln [(4,6 / ΔРф)3,9 + (0,11 / I+)5,0]
5.Средние разрушения	Pr = 5 – 0,26 ln [ (17,5 / ΔРф)8,4 + (2,29 / I+ )9,3]
6.Сильные разрушения	Pr = 5 – 0,26 ln [(40 / ΔРф)7,4 + (0,26 / I+)11,3]

Таблица 5

Значения пробит – функции

Рпор (%)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
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	5,53	5,36	5,39	5,41	5,44	5,47	5,50
70	5,25	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	6,06	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

Вероятность средних разрушений зданий будет равна (формула 5, табл.4)

согласно табл. 5 этому значению соответствует вероятность 14 %.

Задание Для условий примера рассчитать безвозвратные, общие и санитарные потери персонала на объекте экономики вне здания и в здании.

Варианты исходных данных для задания

№ п/п	Взрывчатое вещество (ВВ)	Масса ВВ, т	R1, м	R2, м	Тип здания	Размеры здания ОЭ	Жилые строения	Смена, чел	Плотность персонала, чел./км2
1	Тротил	20	150	700	Котельная	20×10×4	Кирпичные многоэтажные	10	500
2	Гексоген	70	150	700	Котельная	20×10×4	Кирпичные многоэтажные	10	500
3	Октоген	50	150	700	Котельная	20×10×4	Кирпичные многоэтажные	20	500
4	Нитроглицерин	60	150	700	Котельная	20×10×4	Деревянное	20	500
5	Тетрил	20	50	300	ТЭС	50×20×5	Деревянное	50	1000
6	Гремучая ртуть	70	50	300	ТЭС	50×20×5	Деревянное	50	1000
7	Аматол	20	50	300	ТЭС	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1000
8	Торпекс	40	50	300	ТЭС	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1000
9	Пластическое ВВ	30	150	400	Трубопроводы наземные	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	20	1000
10	Тротил	60	150	400	Трубопроводы наземные	30×20×4	Кирпичные многоэтажные	20	1000
11	Гексоген	50	150	400	Трубопроводы наземные	30×20×4	Кирпичные многоэтажные	40	1000
12	Октоген	60	150	400	Трубопроводы наземные	30×20×4	Кирпичные многоэтажные	40	1000
13	Нитроглицерин	20	150	700	Трансформаторные подстанции	30×20×4	Деревянное	60	400
14	Тетрил	30	150	700	Трансформаторные подстанции	20×10×4	Деревянное	60	400
15	Гремучая ртуть	70	150	700	Трансформаторные подстанции	20×10×4	Деревянное	15	400
16	Аматол	60	150	700	Трансформаторные подстанции	20×10×4	Кирпичные малоэтажные	15	400
17	Торпекс	20	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1500
18	Пластическое ВВ	30	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1500
19	Тротил	40	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные многоэтажные	80	1500
20	Гексоген	30	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные многоэтажные	80	1500
21	Октоген	20	100	500	Водонапорные башни	50×20×5	Кирпичные многоэтажные	60	1500
22	Нитроглицерин	50	100	500	Водонапорные башни	20×10×4	деревянное	60	1500
23	Тетрил	60	100	500	Водонапорные башни	20×10×4	деревянное	20	1500
24	Гремучая ртуть	70	100	500	Водонапорные башни	20×10×4	деревянное	20	600
25	Аматол	20	200	600	Котельная	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	80	600
26	Торпекс	50	200	600	Котельная	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	80	600
27	Пластическое ВВ	60	200	600	Котельная	30×20×4	Кирпичные малоэтажные	90	600
28	Гексоген	40	200	600	Котельная	30×20×4	деревянное	90	600
29	Октоген	40	50	300	Котельная	30×20×4	деревянное	100	600
30	Нитроглицерин	30	50	300	Котельная	30×20×4	деревянное	100	600

№ п/п	Взрывчатое вещество (ВВ)	Масса ВВ, т	R1, м	R2, м	Тип здания	Размеры здания ОЭ	Жилые строения	Смена, чел	Плотность персонала, чел./км2
1	Тротил	20	150	700	Котельная	20×10×4	Кирпичные многоэтажные	10	500
2	Гексоген	70	150	700	Котельная	20×10×4	Кирпичные многоэтажные	10	500
3	Октоген	50	150	700	Котельная	20×10×4	Кирпичные многоэтажные	20	500
4	Нитроглицерин	60	150	700	Котельная	20×10×4	Деревянное	20	500
5	Тетрил	20	50	300	ТЭС	50×20×5	Деревянное	50	1000
6	Гремучая ртуть	70	50	300	ТЭС	50×20×5	Деревянное	50	1000
7	Аматол	20	50	300	ТЭС	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1000
8	Торпекс	40	50	300	ТЭС	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1000
9	Пластическое ВВ	30	150	400	Трубопроводы наземные	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	20	1000
10	Тротил	60	150	400	Трубопроводы наземные	30×20×4	Кирпичные многоэтажные	20	1000
11	Гексоген	50	150	400	Трубопроводы наземные	30×20×4	Кирпичные многоэтажные	40	1000
12	Октоген	60	150	400	Трубопроводы наземные	30×20×4	Кирпичные многоэтажные	40	1000
13	Нитроглицерин	20	150	700	Трансфор-ные подстанции	30×20×4	Деревянное	60	400
14	Тетрил	30	150	700	Трансфор-ные подстанции	20×10×4	Деревянное	60	400
15	Гремучая ртуть	70	150	700	Трансфор-ные подстанции	20×10×4	Деревянное	15	400
16	Аматол	60	150	700	Трансфор-ные подстанции	20×10×4	Кирпичные малоэтажные	15	400
17	Торпекс	20	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1500
18	Пластическое ВВ	30	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	100	1500
19	Тротил	40	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные многоэтажные	80	1500
20	Гексоген	30	50	300	ЛЭП	50×20×5	Кирпичные многоэтажные	80	1500
21	Октоген	20	100	500	Водонапорные башни	50×20×5	Кирпичные многоэтажные	60	1500
22	Нитроглицерин	50	100	500	Водонапорные башни	20×10×4	деревянное	60	1500
23	Тетрил	60	100	500	Водонапорные башни	20×10×4	деревянное	20	1500
24	Гремучая ртуть	70	100	500	Водонапорные башни	20×10×4	деревянное	20	600
25	Аматол	20	200	600	Котельная	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	80	600
26	Торпекс	50	200	600	Котельная	50×20×5	Кирпичные малоэтажные	80	600
27	Пластическое ВВ	60	200	600	Котельная	30×20×4	Кирпичные малоэтажные	90	600
28	Гексоген	40	200	600	Котельная	30×20×4	деревянное	90	600
29	Октоген	40	50	300	Котельная	30×20×4	деревянное	100	600
30	Нитроглицерин	30	50	300	Котельная	30×20×4	деревянное	100	600

PAGE \* MERGEFORMAT 8

1. Основы внешнеэкономической деятельности
2. Тема- Створення списків
3. Боевая готовность подразделений и частей.html
4. 26 МЕТОДИКА ДІАГНОСТУВАННЯ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЯГНЕНЬ УЧНІВ 5 ~КЛАСІВ на уроках трудового навчання
5. Нормативная база аграрной реформы Столыпина
6. пенные и жидкостные для подачи воздушномеханической пены получаемой из водных растворов пенообразователе
7. Обидва домінантних алелі не мають самостійного фенотипового прояву
8. Технология продуктов питания и экспертизы товаров Московского государственного университета технологий
9. вариантов. Вопросы
10. Об актах Верховного Совета РК от 23 марта 1995 года Кодекс признан действующим и обладающим юридической силой

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе