Семинар 6 (Вариант на 2017)Взрывоопасная обстановка(1) (1254561), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Пример 4

Определить по упрощенной формуле по таблице избыточное давление во фронте ВУВ (воздушной ударной волны) на расстоянии 100 м. от емкости, в которой находится 10 т пропана, хранящегося в жидком виде под давлением, при ее разгерметизации и взрыве образовавшейся ГВС.

Исходные данные

Масса газа пропана, находившегося в хранилище до образования облака (до аварии),

M_ХР = 10 т = 10.000 кг.

Расстояние от емкости (места взрыва) R = 100 м.

Найти: по упрощенной формуле избыточное давление во фронте ВУВ (воздушной

ударной волны) ∆P_ф = ?( кПа)

1. Определение r₀ ( по ф-ле 12а)

_{3__________}

r_o =1,85. √ 0,6.М _ХР = 1,85. (0,6.10000)^0,3333 = 1,85. (6000)^0,3333 = 1,85.18,166 = 33,6 м

2. Определение R/r₀ = 100/33,6 = 2,976 ≈3,0 м

3. По таблице Б4 находим, что для R/r₀ = 3,0 значение ∆P_ф = 80 кПа.

3.3.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:

(13)

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.

Вариант расчета повреждения зданий в условиях городской застройки

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

1. Определение тротилового эквивалента (по ф-ле 1):

M_T = k Mвв = 1.3 ^. 500 = 650 кг

2. Определение искомого расстояния (по ф-ле 13):

= = 48.6 м.

3.4. 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 (1)параметров волны, (2)характеристик объекта, (3)его размеров и (4)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 резуль-татов экспериментов с макетами выявил ряд закономерностей, позволяющих упрощенными методами оценивать возможные ожидаемые последствия воздействия взрывов на здания и сооружения.

Рассмотрим два метода оценки: (1)по допустимому давлению при взрыве и (2) по диаграмме разрушения объекта.

3.4.1.Оценка по допустимому давлению при взрыве.

Избыточные давления, при которых наступают различные степени разрушений одного из возможных типов зданий, приведены в Таблице Б5. При использовании этой таблицы следует иметь ввиду, что эта таблица устанавливает связь степени воздействия (разрушения, поражения) только с ударной волной, полученную экспериментально при ядерном взрыве.

А при ядерном взрыве разрушения вызываются не только ударной волной , но и поражающим действием импульса, которое в Таблице Б5 НЕ УЧИТЫВАЕТСЯ.

С учетом указанной специфики ядерных взрывов для других (неядерных) видов взрывов, например для взрывов конденсированных ВВ или ГВС, такое же поражение как при ядерном взрыве может быть получено от действия БОЛЬШЕГО ЗНАЧЕНИЯ одной только ударной волны.

Поэтому при НЕЯДЕРНЫХ ВЗРЫВАХ, указанные в таблице Б5 СТЕПЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ на объекты, вызываются большими величинами избыточного давления ударной волны ∆P_Ф, указанными в этой таблице.

Для использования таблицы Б5 для НЕЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ , по мнениям специалистов, указанные в ней значения ∆P_Ф должны быть увеличены в 1.5 раза и более в зависимости от мощности взрыва..

Справедлив такой подход и при обратной схеме рассуждения. Т.е., учитывая ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОСТЬ оценки действия импульса при взрывах, следует (и целесообразнее) УМЕНЬШИТЬ в 1,5 раза значения избыточного давления ∆P_Ф , рассчитанные по формуле (5) .

И уже после такой корректировки рассчитанных значений ∆P_Ф , такие уменьшенные в 1,5 раза значения ∆P_Ф могут быть сопоставлены со СТЕПЕНЯМИ ВОЗДЕЙСТВИЯ на объекты, УКАЗАННЫМИ в табл.Б5..

Таблица Б5

Действие ∆P_Ф на объекты и людей.

В таблице Б5 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 Б5 также приведены данные, позволяющие оценить степень поражения людей действием давления ударной волны.

ВНИМАНИЕ!!!

При решении задач, предусматривающих определение по табл. Б 5 степени воздействия при взрыве избыточного давления во фронте волны ∆P_Ф НА ЗДАНИЯ и ИХ ОСТЕКЛЕНИЯ, а также на ЛЮДЕЙ, следует ВЫЧИСЛЕННЫЕ по соответствующим формулам значения ∆P_Ф разделить на уменьшающий коэффициент 1,5. И уже входить в табл.Б5 по полученному значению

∆P_{Ф для табл.Б5} = ∆P_Ф : 1,5 .

В табл. Б5 надо находить, в какой диапазон значений попадает вычисленная величина ∆P_{Ф для табл.Б5} и для найденного диапазона смотреть степень разрушения, указываемую в ответе задачи.

Пример 5

Определить по таблице Б5 степень разрушения кирпичного здания при взрыве на расстоянии 10м от него на грунте заряда гексогена массой 10 кг.

Исходные данные

Масса взрывчатого вещества гексогена M_ВВ = 10 кг;

Коэффициент приведения гексогена к тротиловому эквиваленту k = 1,3(табл.Б1)

При взрыве гексогена на грунте η =0, 6 ( табл.Б2).

Расстояние от места взрыва гексогена до кирпичного здания R = 10 м.

Найти: степень разрушения кирпичного здания.

1. Определение тротилового эквивалента (ф-ла 2):

M_T = 2 η k M_ВВ =2 ^. 0.6 ^. 1.3 ^. 10 = 15.6 кг

2. Определение (ф-ла 4):

3. Определение рассчитываемых значений ∆P_Ф (ф-ла 5):

кПа

4. Уменьшем в 1.5 раза рассчитанное значение: ∆P_{Ф для табл.Б5} = 48,8 : 1,5 = 32,5 кПа.

5. По таблице Б5 для кирпичного здания значение ∆P_{Ф для табл.Б5} = 32,5 кПа попадает

в диапазон 25-33 кПа, который соответствует средним разрушения.

ОТВЕТ: здание получит СРЕДНЕЕ РАЗРУШЕНИ.

3.4.2. Оценка 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.

Рисунок 1. Форма типовой диаграммы разрушения объекта

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.

Попытка решения Примера 5 с помощью типовой диаграммы разрушения объекта ПРАКТИЧЕСКИ НЕВОЗМОЖНА, т.к. фактически ОТСУТСТВУЕТ КОНКРЕТНАЯ диаграмма для кирпичных зданий с численными значениями.

3.5.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 ДЛЯ ЛЮДЕЙ принята формула:

Характеристики

Список файлов семинаров