Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 91
Текст из файла (страница 91)
При достижении сферической ударной волны земной поверхности она отражается от нее, что приводит к фор- мированию отраженной волны. На некотором расстоянии от эпицентра взрыва (проекции центра взрыва на земную поверхность) фронты прямой и отраженной ударных волн сливаются, образуя головную волну, имеющую фронт, нормальный к поверхности Земли и перемещающийся вдоль ее поверхности. Область пространства, где отсутствует наложение и слияние фронтов, называется зоной регулярного отражения, а область пространства, в которой распространяется головная волна,— зоной нерегулярного отражения.
С момента прихода фронта воздушной ударной волны в точку наземной поверхности деление резко повышается до максимального значения ЛР4, а затем убывает до атмосферного Р, и ниже его. Период повышенного избыточного давления называется фазой сжатия, а период пониженного давления — фазой разрежения.
Действие воздушной ударной волны на здания и сооружения определяется не только избыточным давлением, но и действием скоростного напора воздушных масс, величину которого можно определить по следующему соотношению: для воздуха у = С,/С„= 1,4, тогда Р, = — ~ЬРфКР' ((ЬРР 4-7), ~2 ) где ЬР' = ЬР (Р,. ЬР =2ЛР,4- Внутренний взрыв характеризуется тем, что нагрузка воздействует на объект изнутри. Возникающие нагрузки зависят от многих фактороьх типа взрывчатого вещества, его массы, полноты заполнения внутреннего объема помещения взрывчатым веществом, его местоположения во внутреннем объеме и т. д.
Полное решение задачи определения параметров взрыва является сложной задачей, с ним можно познакомиться в специальной литературе. Ориентировочно оценку возможных последствий взрывов внутри помещения можно производить по величине избыточного давления, возникающего в объеме производственного помещения по НПБ 105 — 95. 458 Для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, состоящих из атомов Н, О, Х, С1, Е, Ь, Вг, избыточное давление взрыва где Р „— максимальное давление взрыва стехиометрической газо- воздушной или паровоздушной смести в замкнутом объеме; определяется экспериментально или по справочным данным, при отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа; Р, — начальное давление, кПа; допускается принимать равным 101 кПа; т, — масса горючего газа или паров легковоспламеняющейся или горючей жидкости, 'поступивших в результате аварии в помещение, кг; У вЂ” доля участия взвешенного дисперсного продукта во взрыве; р, — плотность газа, кг/м'; г;, — свободный объем помещения, м'; определяется как разность между объемом помешения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием; если свободный объем помещения определить невозможно, то его принимают условно равным 80 % геометрического объема помешения; ф— стехиометрический коэффициент; ʄ— коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; допускается принимать равным 3.
Избыточное давление взрыва для химических веществ кроме упомянутых выше, а также для смесей (12.1) где Н, — теплота сгорания, Дж;кг; р, — плотность воздуха до взрыва при начальной температуре, кг/мз; С вЂ” удельная теплоемкость возду- Р 3 ха, Дж/(кг . К); допускается принимать равной 1,01 10 Дж/(кг. К); Т, — начальная температура воздуха, К.
Избыточное давление взрыва для горючих пылей определяют по формуле (12.1), где при отсутствии данных коэффициент Упринимается равным 0,5. Расчет избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, проводят по формуле (12.1), принимая У= 1 и в качестве величины Н,.
энергию, выделяющуюся при взаимодействии 1 кг вещества (с учетом сгорания продуктов взаимо- 459 действия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. Расчетное избыточное давление взрыва для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих газы (пары) и пыли: ~-Ж + '-~.~ 2 где ЬР, — давление взрыва, вычисленное для газа (пара); АР, — давление взрыва, вычисленное для пыли. Массы т„горючего газа (массу паров жидкости или массу взвешенной в объеме помещения пыли), поступившего в результате аварии в помещения, определяют согласно НПБ 105 — 95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» или исходя из иных объективных экспертных оценок. Взрыв (горение) газового облака. Причинами взрывов могут быть большие газовые облака, образующиеся при утечках или внезапном разрушении герметичных емкостей, трубопроводов и т.
п. Процесс взрыва или горения таких газовых облаков имеет ряд специфических особенностей, что приводит к необходимости рассмотреть эти процессы отдельно. Образующиеся в атмосфере газовые облака чаще всего имеют сигарообразную форму, вытянутую по направлению ветра. Инициаторы горения или взрыва в этих случаях носят чаще всего случайный характер. Причем воспламенение не всегда сопровождается взрывом. При плохом перемешивании газообразных веществ с атмосферным воздухом взрыва вообще не наблюдается. В этом случае при воспламенении газо- или паровоздушной смеси от места инициирования с дозвуковой скоростью будет распространяться «волна горения».
Так как распространение пламени происходит со сравнительно низкой скоростью, в волне горения давление не повышается. В таком процессе имеет место только расширение продуктов горения за счет их нагрева в зоне пламени, и давление успевает выравняться по всему объему.
Медленный режим горения облака с наружной поверхности с большим выделением лучистой энергии может привести к образованию множества очагов пожаров на промышленном объекте. При оценке разрушительного действия взрыва газового облака в открытом пространстве необходимо определить избыточное давление (скоростной напор) во фронте пламени. Если пламя распространяется от точечного источника зажигания в неограниченном пространстве, то оно имеет форму, близкую к сфере радиуса б который непрерывно увеличивается по закону 460 где и — нормальная скорость пламени; е — степень расширения газов при сгорании; у — коэффициент искривления фронта пламени; 1 — текущее значение времени, отсчитываемое от момента зажигания. В произвольной точке Мна расстоянии х от точки воспламенения скорость газа у, = уь(г /х ) = хи(е — 1)(ет и1/х), где у, — скорость движения фронта пламени при свободном сгорауо (а 1)Хи Если в точке Мрасположен какой-либо объект, но на него воздействует' скоростной напор АР = ру„/2 = (р/2)1)(и(е — 1Ке — 1)(еуи1/х)'), где р — плотность газов при нормальных условиях.
Скоростной напор достигает максимума, когда фронт пламени подходит непосредственно к данному объекту. Для пламени предельных углеводородов скоростной напор в открытом пространстве может достигать 26 кПа. По избыточному давлению взрыва можно ориентировочно оценить степень разрушения различных видов объектов [Ц. 12.3. УСТОЙЧИВОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ В ЧС В настоящее время существуют два основных направления минимизации вероятности возникновения ЧС и их последствий. Первое направление заключается в разработке технических и организационных мероприятий, уменьшающих вероятность реализации опасного поражающего потенциала современных технических систем.
В рамках этого направления осуществляется тщательный контроль эксплуатационных показателей всех технологических процессов объекта, позволяющий заранее выявить возможный аварийный участок, технические системы снабжают защитными устройствами — средствами взрыво- и пожарозащиты технологического оборудования, электро- и молниезащиты, локализации и тушения пожаров и т. д. Объектом анализа в рамках первого направления деятельности является первая типовая фаза развития ЧС. Эффективность решения задач первого направления оценивают повышением устойчивости промышленного обьента. Второе направление базируется на анализе возможного развития аварии во второй, третьей и четвертой фазах и заключается в подготовке объекта, обслуживающего персонала, служб гражданской обороны и населения к действиям в условиях ЧС.
Основой второго направления является формирование планов действий в ЧС, для создания которых нужны детальные разработки сценариев возможных аварий и катастроф на конкретных объектах, а также необходимо располагать экспериментальными и статистическими данным о физических и химических явлениях, составляющих возможную аварию, прогнозировать размеры и степень поражения объекта при воздействии на него поражающих факторов различных видов. Устойчивость объекта в ЧС может оцениваться в обшей и частных постановках э~дачи. В общей постановке оценивается функционирование объекта в целом в соответствии с его целевым предназначением. В частных постановках может оцениваться устойчивость конструктивных элементов, участков, цехов или даже отдельных функций объекта относительно отдельных или всех в совокупности поражающих факторов ЧС. В общей постановке под устойчивостью работы промышленного обьента понимают способность объекта выпускать установленные виды продукции в объемах и номенклатуре, предусмотренных соответствующими планами в условиях ЧС, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения.
Для объектов, не связанных с производством материальных ценностей (транспорта, связи, линий электропередач и т. п.), устойчивость определяется его способностью выполнять свои функции. Под устойчивостью технической системы понимается возможность сохранения ею работоспособности при ЧС. Повышение устойчивости технических систем и объектов достигается главным образом организационно-техническими мероприятиями, которым всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта. На первом этапе исследования анализируют устойчивость и уязвимость его элементов в условиях ЧС, а также оценивают опасность выхода из строя или разрушения элементов или всего объекта в целом. На этом этапе анализируют: — надежность установок и технологических комплексов; — последствия аварий отдельных систем производства; — распространение ударной волны по территории предприятия при взрывах сосудов, коммуникаций, ядерных зарядов и т.
п.; — распространение огня при пожарах различных видов; — рассеивание веществ, высвобождающихся при ЧС; 462 Рис. 12.3. Примерная схема оценки опасности промыигленного объекта — возможность вторичного образования токсичных, пожаро- и взрывоопасных смесей и т. п. Примерная схема оценки опасности промышленного объекта представлена на рис. 12.3. Оценка может проводиться с применением различных методов анализа повреждений и дефектов, в том числе и с построением дерева отказов и дерева событий. На втором этапе исследования разрабатывают мероприятия по повышению устойчивости и подготовке объекта к восстановлению после ЧС. Эти мероприятия составляют основу плана-графика повышения устойчивости объекта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
