Степень разрушения объектов (зданий, сооружений, транспорта) в зависимости от избыточного давления (ΔРФ, кПа)

Степень разрушения объектов (зданий, сооружений, транспорта) в зависимости от избыточного давления (ΔРФ, кПа)

Элементы ИТК	Степень разрушения
Элементы ИТК	Сильная	средняя	Слабая
I
Цех с легким металлическим каркасом	50 – 30	20 – 30	20–10
Кирпичные (более трех этажей) здания	30 – 20	20 – 12	12 – 8
Цистерны ж/д	90 – 60	60 – 40	40 – 20
Грузовая машина		50 – 40	40 – 20
ЛЭП	120 – 80	70 – 50	40 – 20
Трубопроводы наземные
Трубопроводы на эстакаде	50 – 40	40 – 30	30 – 20
Резервуары ГСМ: – наземные; – подземные	100 – 50 200–100	50 – 30 100 – 50	30–10 50 – 30
ТЭС	25 – 20	20–15	15 – 10
Водонапорная башня	60 – 40	40 – 20	20 – 10
Деревянные дома	30 – 20	20–10

Интенсивность теплового излучения взрыва ГВС, ТВС на расстоянии R, кДж/м²·с:

J = Q₀·F·T, (4.14)

где Q₀– удельная теплота пожара, кДж/м²·с;

Т – прозрачность воздуха для теплового излучения, равная

Т = 1–0,058lnR₃; (4.15)

F – угловой коэффициент, характеризующий взаимное расположение источника и объекта:

, (4.16)

Продолжительность существования огненного шара t_св, с, определяем о формуле

t_св =(0,45 ÷0,85)· (4.17)

где М – масса ГВС (ТВС), кг.

Тепловой импульс U, кДж/м², находим по формуле:

U = J · t_св, (4.18)

где t_св – продолжительность существования огненного шара, с, определяем по формуле 4.17.

Примечание: U рассчитывается для зоны полных, сильных, средних, слабых разрушений.

Таблица 4.6

Значения тепловых импульсов, приводящих кпоражению людей и воспламенению материалов, кДж/м²

Степень ожога	U, приводящий к поражению	Материал	U_t, приводящий к воспламенению
Легкая	80–100	Доски темные, резина	230 – 400
Средняя	100 – 400	Стружка, бумага	330 – 500
Тяжелая	400 – 600	Брезент	420 – 500
Смертельная	>600	Дерево сухое	500 – 670
		Кроны деревьев	500 – 750
		Кровля (рубероид)	580 – 810
		Древесностружечная плита	160 – 200

Пример 4.3. Рассчитаем масштабы зон ЧС при взрыве емкостей с легковоспламеняющимися жидкостями. Расчет проведем для резервуарного парка оборотного бензохранилища, которое используется для снабжения бензином маслоэкстракционного цеха. На складе установлены:

– 4 резервуара для приёма и хранения бензина, объёмом 25 м³ каждый;

Физико-химические свойства бензина: ЛВЖ, ρ = 790 кг/м³; t_всп=33 °С, удельная теплота пожара Q₀=1700 – 2200 кДж/м²·с. Рассчитаем зоны поражения при взрыве емкостей с экстракционным бензином:

М = (4·790·25)·0,9=71,100 т.

При взрыве образуется пять зон поражения: бризантная (детонационная), действия продуктов взрыва (огненного шара), действия ударной волны, теплового поражения и токсического задымления.

1. Зона бризантного действия (I зона);

Радиус зоны бризантного действия взрыва R₁, м (формула 4.10):

м,

2. Зона огненного шара (II зона):

Радиус зоны действия продуктов взрыва – радиус огненного шара объемного взрыва R_ош(формула 4.11):

R_ош=1,7·R₁=1,7·72,5=123,25 м,

3. Зона действия ударной волны (III зона):

Радиусы зон полных (ΔР_ф = 50 кПа), сильных (ΔР_ф = 30 кПа), средних (ΔР_ф = 20 кПа), слабых (ΔР_ф=10 кПа) разрушений находим по формуле 4.13:

Радиус зоны полных разрушений:

Радиус зоны сильных разрушений:

Радиус зоны средних разрушений:

Радиус зоны слабых разрушений:

Интенсивность теплового излучения взрыва ГВС, ТВС на расстоянии R₃ рассчитываем по зависимости 4.14.

Для этого определяем по формуле 4.15 тепловую прозрачность воздуха для каждой зоны поражения:

Т_П = 1–0,058ln306,7 = 0,66;

Т_С = 1–0,058ln413,1= 0,65;

Т_СР = 1–0,058ln528,7 = 0,63;

Т_СЛ = 1–0,058ln818,3= 0,61;

Угловой коэффициент, характеризующий взаимное расположение источника и объекта F определяем по формуле 4.16.

Интенсивность теплового излучения взрыва ГВС, ТВС на расстоянии R₃:

J_П = 1200·0,128·0,66 = 101,4 кДж/м²·с

J_С = 1200·0,078·0,65 = 60,84 кДж/м²·с

J_СР = 1200·0,05·0,63 = 37,8 кДж/м²·с

J_С_Л = 1200·0,022·0,61 = 16,1 кДж/м²·с

Продолжительность существования огненного шара t_св, с, определяем о формуле 4.17:

t_св = 0,65· =26,9 с

Тепловой импульс U, кДж/м², находим по формуле 4.18:

U_П = 101,4·26,9 = 2727,66

U_С = 60,84·26,9 = 1636,6

U_СР = 37,8·26,9 = 1016,82

U_СЛ = 16,1·26,9 = 433,09

Выбираем основные мероприятия по защите:

– заглубление, обваловка емкостей с газами, топливом;

– установка противопожарных стен, перегородок и т.д.;

– расположение складов за пределами зон ЧС (ΔР_ф < 10 кПа,
U < 100 кДж/м²);

– соблюдение правил пожаро- и взрывобезопасности.

Варианты заданий для самостоятельного решения приведены в таблице 4.7.

Таблица 4.7

Варианты заданий

№ вар	Вид ЛВЖ	Плотность ЛВЖ, кг/м³	Удельная теплота пожара Q₀, кДж/м²·с	Объем резервуара, м³	Число резервуаров
	Бензин			15+n	n+2
	Керосин
	Ацетон
	Мазут
	Метиловый спирт
	Бензин			25+n	n
	Керосин
	Ацетон
	Мазут
	Метиловый спирт
	Бензин			30+n	n-7
	Керосин
	Ацетон
	Мазут
	Метиловый спирт
	Бензин			35+n	n-10
	Керосин
	Ацетон
	Мазут
	Метиловый спирт
	Бензин			40+n	n-17
	Керосин
	Ацетон
	Мазут
	Метиловый спирт
	Бензин			45+n	n-21
	Керосин
	Ацетон
	Мазут
	Метиловый спирт

⇐ Предыдущая 12