tema6_2 (Лекции - Гражданская Оборона), страница 3

Определить приближенным методом, по таблице избыточное давление во фронте ВУВ на расстоянии 100 м. от емкости, в которой находится 55 т. пропана, хранящегося в жидком виде под давлением, при ее разгерметизации и взрыве образовавшейся ГВС.

1. Определение r₀

= = 31 м

2. Определение R/r₀ = 100/31 = 3.2

3. По таблице 4 находим, что P_ф = 80 кПа (с учетом интерполяции 74 кПа).

Оценка степени повреждения зданий в условиях городской застройки.

При взрывах в условиях городской застройки характер распространения ударной волны существенно изменяется из-за ее многократного отражения и экранирования стенами зданий. По этим же причинам обычно используемые для расчета значений P формулы, в том числе и рассмотренные выше, неприменимы.

Для оценки степени повреждения или разрушения зданий в городе широко используется формула, полученная в Великобритании по результатам анализа последствий бомбардировок во время второй мировой войны:

(15)

где: R - расстояние от места взрыва в метрах;

M_T - тротиловый эквивалент заряда в килограммах;

K - коэффициент, соответствующий различным степеням разрушения:

К<5.6 - полное разрушение зданий;

К=5.6-9.6 - сильные разрушения здания (здание подлежит сносу);

К=9.6-28 - средние разрушения (возможно восстановление здания);

К=28-56 - разрушение внутренних перегородок, дверных и оконных проемов;

К=56 - разрушение 90% остекления.

Пример 4.

Определить для условий городской застройки расстояние, начиная с которого здания получат сильные разрушения при взрыве боеприпаса, начиненного 500 кг гексогена.

1. Определение тротилового эквивалента:

M_T = k Mвв = 1.3 ^. 500 = 650 кг

2. Определение искомого расстояния:

= = 48.6 м.

Оценка степени повреждения отдельно стоящих зданий.

Под воздействием ударной волны здания и сооружения ведут себя как упругие колебательные системы. Расчетная оценка такого воздействия требует решения достаточно сложных динамических задач, связанных с описанием поведения упругих конструктивных элементов зданий и сооружений под воздействием ударных нагрузок, определяемых изменяющимися во времени и пространстве параметрами ударной волны. Возникающие в конструктивных элементах нагрузки зависят от параметров волны, характеристик объекта, его размеров и ориентации относительно фронта волны.

Наиболее точную оценку последствий воздействия ударной волны на конкретный объект позволяет получить эксперимент, проводимый на его макете с соблюдением правил подобия. Однако применение экспериментальных методов оценки далеко не всегда возможно.

Накопленный опыт исследования объектов, подвергавшихся воздействию взрывов, и результатов экспериментов с макетами выявил ряд закономерностей, позволяющих упрощенными методами оценивать возможные ожидаемые последствия воздействия взрывов на здания и сооружения. Ниже будут рассмотрены два метода: по допустимому давлению при взрыве и по диаграмме разрушения объекта.

По допустимому давлению при взрыве.

Избыточные давления, при которых наступают различные степени разрушений одного из возможных типов зданий, приведены в Таблице 5. При использовании таблицы следует иметь ввиду, что она соответствует ударной волне ядерного взрыва, т.е. учитывает воздействие на объект только избыточного давления и не учитывает поражающее действие импульса. Для других видов взрывов, например для взрывов конденсированных ВВ или ГВС, значения давлений, приведенных в таблице, должны быть увеличены в 1.5 раза и более в зависимости от мощности взрыва и после этого сопоставлены со значениями избыточного давления. рассчитанными по формуле (5). При использовании таблицы следует иметь ввиду, что результат оценки будет приблизительным, поскольку не учитывается действие импульса.

Таблица 5

Действие P_Ф на объекты и людей.

В таблице в качестве примера приведены данные только для одного типа здания. В справочной литературе имеются аналогичные сведения для большого числа различных зданий и сооружений. В таблице также приведены данные, позволяющие оценить степень поражения людей действием давления ударной волны.

Пример 5.

Определить по таблице степень разрушения кирпичного здания при взрыве на расстоянии 10м от него на грунте заряда гексогена массой 10 кг.

1. Определение тротилового эквивалента:

= 2 ^. 0.6 ^. 1.3 ^. 10 = 1.56 кг

2. Определение :

3. Определение P_Ф:

кПа

4. Увеличивая табличные значения давлний или уменьшая рассчитанное значение P_Ф в 1.5 раза по таблице 5 определяем, что здание получит средние разрушения.

По диаграмме разрушений.

Более точная оценка может быть получена на основе использования диаграмм, в которых результат воздействия ударной волны за­висит от давления и импульса. Каждому конкретному объекту соответствует своя диаграмма степени разрушений, типичная форма которой приведена на рисунке 1.

Как следует из диаграммы, лишь небольшая зона А характеризуется зависимостью степени разрушений как от давления, так и от импульса. Остальная часть плос­кости соответствует прямым P=const (зона В), где влияние импульса ма­ло, и прямым I=const (зона С), где не ощущается влияния давления.

Недостаток такого подхода к оценке степени разрушения зданий состоит в том, что составление диаграммы для конкретного объекта представляет собой достаточно сложную задачу.

Пример 6.

Определить по диаграмме степень разрушения кирпичного здания, если на расстоянии 10 м от него произойдет взрыв 10 кг гексогена на грунте.

1. Определение тротилового эквивалента:

= 2 ^. 0.6 ^. 1.3 ^. 10 = 15.6 кг

2. Определение :

3. Определение P_Ф:

кПа

4. Определение значения удельного импульса:

кПа с

5. По диаграмме разрушений кирпичных зданий определяем, что здание получит средние разрушения.

Рисунок 1. Диаграмма разрушения кирпичных зданий.

Определение безопасных расстояний при взрывах.

Безопасными расстояниями для людей при взрывах считаются такие расстояния, при которых человек не получает травм. При прямом воздействии воздушной ударной волны на человека грани­цей опасной зоны является расстояние от центра взрыва до условной ли­нии (радиус окружности), где давление фронта ударной волны P_ф не пре­вышает 10 кПа.

В Российской федерации установлены единые правила определения безопасных расстояний обязательные к соблюдению всеми организациями, выполняющими взрывные работы. За основу проведения расчета минимально возможного безопасного расстояния в этих правилах принята формула:

(16)

где: R >Rбез - безопасное расстояние в метрах;

M_T - тротиловый эквивалент взрывчатого вещества в килограммах;

К - коэффициент, зависящий от условий взрыва.

Значения коэффициента К при размещении людей без укрытий устанавливаются в диапазоне от 30 до 45 для разных типов взрывов. В исключительных случаях, когда требуется максимально возможное приближение персонала к месту взрыва, R _без может быть определено при коэффициенте 15, а например при укрытии людей в блиндажах К составляет 9.3.

Единые правила определения безопасных расстояний предусматривают правила расчета этих расстояний не только для человека, но и для зданий (сооружений), и для различных видов взрывов.

Пример 7.

Определить безопасное расстояние для размещения людей в блиндаже при взрыве 50 кг аммонала.

1. Определение тротилового эквивалента:

M_T = k M_BB = 0.99 ^. 50 = 49.5 кг

2. Определение безопасного расстояния:

= = 34 м.