Вычислить зоны поражения ударной волной. Расчет размеров взрывоопасных зон избыточного давления взрыва
Взрывы, происходящие на производстве приводят к разрушению зданий, сооружений, оборудования и травмирования людей. Поэтому важно знать заранее, к каким разрушениям может привести возможен взрыв. При взрыве газопаровоздушных среды зоной разрушения считается площадь с границей, определяется радиусом R, центром которого является технологический блок, рассматриваемой объект или эпицентр взрыва. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений во фронте ударной волны Δ Р и соответственно безразмерным коэффициентом К, характеризующий воздействие ударной волны взрыва на объект. Классы зон возможных разрушений при взрыве облаков топливно-воздушной смеси в помещении и коэффициенты К в зависимости от создаваемого избыточного давления АР, представленные в табл. 4.4. Данная таблица используется для нахождения размеров зон возможных разрушений от взрывной волны, и, зная характеристику зоны поражения, можно определить избыточное давление во взрывной волны и массу взрывчатого вещества, участвовала во взрыве.
Таблица 4.4
Уровень возможных разрушений при взрывном превращении облаков топливовоздушной смеси
разрушения |
Избыточное давление Δ Р, кПа |
коэффициент К |
разрушений |
Характеристика зоны поражения |
||||
Разрушение и обрушение всех элементов зданий и сооружений, включая подвалы, процент выживания людей: Для административно бытовых зданий и |
||||||||
зданий управления обычного исполнения - 30%; Для производственных зданий и сооружений обычного исполнения - 0% |
||||||||
Разрушение части стен и перекрытий верхних этажей, образование трещин в стенах, деформация перекрытий нижних этажей. Возможно ограниченное использование подвалов, сохранившихся после расчистки входов. Процент выживания людей: Для административно бытовых зданий и зданий управления обычного исполнения - 85%; Для производственных зданий и сооружений обычного исполнения - 2%. |
||||||||
Разрушение главным образом второстепенных элементов (крыш, перегородок и дверных заполнений). Перекрытия, как правило, не обваливаются. Часть помещений пригодна для использования после расчистки обломков и выполнения ремонта. Процент выживания людей: для административно бытовых зданий и зданий управления обычного исполнения - 94%. |
||||||||
Разрушение оконных и дверных заполнений и перегородок. Подвалы и нижние этажи полностью сохраняются и пригодны для временного использования после уборки мусора и закладки проемов. Процент выживания людей: Для административно бытовых зданий и зданий управления обычного исполнения - 98%; Для производственных зданий и сооружений обычного исполнения - 90%. |
||||||||
разрушение стеклянных заполнений |
Разрушение стеклянных заполнений. Процент выживших -100%. |
|||||||
Радиусы R, м, зон возможных поражений в общем виде могут быть определены по формулам: при М < 5000 кг
при М> 5000 кг
где М - масса парогазовой среды, участвующий во взрыве, кг
К - безразмерный коэффициент, характеризующий влияние взрыва на объект и определяется по табл. 4.4;
М т - тротиловый эквивалент взрыва, кг, рассчитываемый по формуле (4.2) ... (4.4).
По уровню вызванных взрывной волной разрушений с использованием табл. 4.4 можно рассчитать массу взрывчатого вещества в тротиловом эквиваленте, что участвовала во взрыве. Или наоборот, зная массу взрывчатого вещества в тротиловом эквиваленте, которая может участвовать во взрыве, можно рассчитать размер каждой зоны с определенной характеристикой поражения.
ПРИМЕР .
Определить максимальное расстояние от центра взрыва паров изобутилового спирта в производственном цехе, при котором человек временно потеряет слух. Масса спирта, взорвался, составляет М = 10 кг. Временная потеря слуха у человека наблюдается при избыточном давлении ударной волны
Решение .
1. Рассчитаем по формуле (4.3), с учетом формулы (4.1), тротиловый эквивалент взрыва в воздухе паров изобутилового спирта, кг,
где принято:
Для изобутилового спирта теплота сгорания Qн = 36743 кДж / кг (справочная величина);
Доля приведенной массы парогазовых веществ участвующих во взрыве, для производственного помещения принята, по табл. 4.1, равной 0,3.
2. Поскольку масса парогазовой смеси не превышает 5000 кг, то расчет радиуса зоны, где человек временно при взрыве потеряет слух, можно определить по формуле (4.6). При этом безразмерный коэффициент К, характеризующий влияние волны взрыва на объект, принимается в соответствии со значением избыточного давления в ударной волны ДР <2 кПа и табл. 4.4, равным 56. Тогда радиус зоны, м, составит:
Вывод. При нахождении человека в зоне возможного взрыва с радиусом поражения 27,2 м существует большая вероятность временной потере ею слуха. При взрыве произойдет разрушение стеклянного заполнения оконных проемов и незначительное повреждение оборудования.
Таблица 15 - Результаты расчета зон поражения (для человека)
Характеристика зоны поражения | Вероятность поражения человека, Рпор | Глубина зоны, м |
Зона безопасности | Рпор | >144 |
Зона возможного слабого поражения | 0,01 | 144 |
Зона возможного среднего поражения | 0,33 | 66 |
Зона возможного сильного поражения | 0,5 | 55 |
Зона безусловного поражения | Рпор>0,99 | 21 |
Таблица 16 - Результаты расчета зон повреждения зданий
Выводы:
,
что при авариях с утечкой ЛВЖ на автомобильном транспорте количество бензина, участвующего в аварии составит от
5 д
о 20 тонн
.
Площадь зоны разлива нефтепродуктов составит от 120 до
540 м
2
. Радиус зон составляет: безопасного удаления - от 58 до
144 м
; сильных разрушений - до
89 м
; полных разрушений - от 8 до
13 м
. Расстояние от границы жилой зоны до места аварии – от 25 до 100 м
. При этом возможное количество погибших может составить от 1 до 10
до
50
человека. Ущерб - до
5 млн. рублей.
в) аварии при перевозке СУГ.
Поражающие факторы:
1. Воздушная ударная волна, образующаяся в результате взрывных превращений топливо-воздушной смеси (ТВС) при разливе топлива в открытом пространстве;
2. Тепловое излучение горящих разлитий.
Исходные данные для расчета последствий ЧС:
1. Предполагается, что во взрыве облака ТВС принимает участие масса СУГ АЦ (15 м 3), заполненного на 80 % .
3. Плотность СУГ - 530 кг/м 3 .
4. Разгерметизация резервуара происходит мгновенно.
Таблица 17 - Результаты расчетов радиусов зон поражения людей
Таблица 18 - Результаты расчетов радиусов зон разрушения зданий
Избыточное давление, ∆Р (кПа) | Степень разрушения | Радиус зоны разрушения, |
100 | Полное разрушение | 49,6 |
53 | 50 % разрушение | 70,0 |
28 | Среднее разрушение | 100,0 |
12 | Умеренное разрушение | 176,4 |
3 | Малые повреждения (Разбита часть остекления) | 538,8 |
Выводы: В результате приведенных расчетов видно, что при авариях с утечкой СУГ на транспорте его количество, участвующего в аварии составит от 5 д о 20 тонн . Радиус зон составляет: безопасного удаления - до 540 м ; сильных разрушений - до 70 м ; полных разрушений - до 50 м . Расстояние от границы жилой зоны до места аварии при перевозке автомобильным транспортом – от 25 до 100 м.
При этом возможное количество погибших может составить от 1 до 10 человек, количество пострадавших - до 50 человека. Ущерб - до 5 млн. рублей.
2.2.5. Анализ возможных последствий аварий на газовом хозяйстве
Меловатского сельского поселения
По территории Меловатского сельского поселения проходят газопроводы высокого, среднего и низкого давления диаметром от 100 до 325 мм с давлением Р от 0,0 3 до 55 кгс/см 2 . Кроме того, на расстоянии 5-ти км южнее окраины с. Новомеловатка проходит трасса магистрального газопровода «Средняя Азия – Центр ІІІ», три нитки диаметром 1,22 м и давлением 55 кгс/см 2 (5,5 МПа), производительностью 40 млн. м 3 в сутки, заглубление – 0,8 м. Разрушения, повреждения газопровода могут быть в результате технических дефектов, а также внешних механических воздействий (строительная деятельность, повреждения транспортом, террористические акты, военные действия).
При аварийном повреждении подземного газопровода образуется локальная зона загазованности непосредственно в месте разгерметизации. При этом не создаются условия для самозажигания струи газа. Возгорание возможно лишь в случае попадания в зону утечки источника инициирования зажигания.
При образовании воронки выброса газа и при наличии источника инициирования возгорания (воспламенения) газа в начальный момент времени возникает факельное горение метана. При отсутствии в начальный момент времени источника зажигания будет формироваться газовоздушное облако. При отсутствии ветра газовоздушное облако всплывает вверх и рассеивается. Однако может возникнуть вероятность взрыва при наличии источника воспламенения. Так как метан легче воздуха и газовоздушное облако обладает плавучестью, то при наличии ветра происходит его дрейф и облако может рассеяться.
В качестве поражающих факторов в разделе ИТМ рассматривается:
Воздушная ударная волна, образующаяся в результате взрывных превращений ГВС;
В качестве показателей последствий взрывных явлений и пожара приняты:
1. Степень поражения людей (смертельное поражение, тяжелые, средние, легкие травмы
порог поражения);
2. Степень разрушения окружающей застройки (полное, 50% разрушение, умеренное разрушение, малые повреждения, повреждение остекления);
3. Воздействие тепловых потоков на здания и сооружения оценивается возможностью воспламенения горючих материалов.
Основными Аварийными ситуациями на газовом хозяйстве Меловатского сельского поселения являются:
А-1 - разрушение (разгерметизация) газопровода (ГРП, ШРП);
А-2 - разрушение (разгерметизации) технологического оборудования котельных.
Оценка количества опасного вещества, участвующего в авариях
на объектах газового хозяйства:
Исходные данные:
Длина максимальных участков газопроводов:
Для газопроводов высокого давления (магистрального и внутрипоселковых сетей) – 0,5 км;
Для газопроводов среднего и низкого давления – 0,1 км;
Диаметры газопроводов (внутренние):
Газопроводов высокого давления – 1200 и 325 мм;
Газопроводов среднего и низкого давления (внутриквартальных и внутрипоселковых сетей) – 100 мм (максимальный);
Рабочее максимальное давление в трубопроводе:
Магистрального газопровода – 5,5 МПа;
Газопроводов высокого давления – 0,6 МПа;
Газопроводов среднего давления (внутриквартальных и внутрипоселковых сетей) – 0,3 МПа;
Газопроводов низкого давления (внутриквартальных и внутрипоселковых сетей) – 0,03 МПа;
Максимальный объём перекачки газа:
Магистрального газопровода высокого давления – q = 40 млн. м 3 / сутки (1,67 млн. м З /час (463 м З /с)) – по трём веткам; по одной q = 13,3 млн. м 3 / сутки (0,56 млн. м З /час (154 м З /с))
Газопроводов высокого давления (внутрипоселковых сетей) – q = 1100 м 3 / сутки (0,31 м З /с));
Газопроводов низкого давления (внутриквартальных и внутрипоселковых сетей) – q = 100 м 3 / сутки (0,031 м З /с).
Результаты расчётов:
Для газопроводов высокого давления:
диаметром 1,22 м:
V 1m = q*T = 154*120 = 18520 м З.
V 2m = 0,01π*5500*0,6 2 *500 = 31086 м З.
М = (18520 + 31086)*0,68 = 49606*0,68 = 33732
кг
3373,2 кг
).
диаметром 0,325 м:
V 2m = 0,01π*600*0,16 2 *100 = 48,2 м З.
Масса газа, поступившего в окружающую среду, таким образом, составляет:
М = (37,2 + 48,2)*0,68 = 85,4*0,68 = 58
кг
. Однако, при взрывах ТВС на открытом пространстве в создании поражающих факторов ЧС участвует 10% (5,8 кг
).
Для газопроводов среднего давления:
диаметром 0,1 м:
V 1m = q*T = 0,31*120 = 37,2 м З.
V 2m = 0,01π*300*0,05 2 *100 = 2,36 м З.
Масса газа, поступившего в окружающую среду, таким образом, составляет:
М = (37,2 + 2,36)*0,68 = 39,56*0,68 = 26,9
кг
. Однако, при взрывах ТВС на открытом пространстве в создании поражающих факторов ЧС участвует 10% (2,7 кг
).
Для газопроводов низкого давления:
диаметром 0,1 м:
V 1m = q*T = 0,031*120 = 3,72 м З.
V 2m = 0,01π*30*0,05 2 *100 = 0,28 м З.
Масса газа, поступившего в окружающую среду, таким образом, составляет:
М = (3,72 + 0,28)*0,68 = 4*0,68 = 2,7 кг . Однако, при взрывах ТВС на открытом пространстве в создании поражающих факторов ЧС участвует 10% (0,27 кг ).
Указанным количеством при расчёте зон поражения можно пренебречь. Зоны поражения не выйдут за охранно-защитную зону (2 м влево и вправо от оси газопровода).
при разрушении (разгерметизации) технологического оборудования котельной
Максимальная масса природного газа, участвующего в аварии при разрушении технологического оборудования котельной, в первую очередь зависит от объёма помещений котельных (таблица 19). Всего на территории поселения 2 котельных.
Таблица 19 - Характеристика котельных:
Для того, чтобы произошёл взрыв ТВС, необходимо, чтобы из-за неисправности оборудования утечка газа составила от 5 до 15 %. Следовательно, объём утечки должен составлять:
При 5%: 120 м 3 х 0,05 = 6 м 3 (при плотности газа 0,68 кг· м 3 – 4 кг)
При 15%: 120 м 3 х 0,15 = 18 м 3 (при плотности газа 0,68 кг· м 3 – 12 кг)
Максимальная масса газа, поступившего в помещение котельной, может составить 12 кг.
Количество опасного вещества, участвующего в реализации опасных сценариев ЧС приведено в таблице № 20:
Таблица № 20: - Количество опасного вещества участвующего в авариях:
№ п/п
| Название аварийной ситуации. | Объём природного газа (м 3)
| Количество опасного вещества (кг)
|
Аварии на объектах газового хозяйства (А-1): |
|||
1. | Разрушение (разгерметизация) магистрального газопровода в/д диаметром 1,22 м | 33732 | 33732 кг (33,732 т.)
|
2. | Разрушение (разгерметизация) газопровода в/д диаметром 0,325 м | 85,4 | 58 кг (0,058 т.)
|
3. | Разрушение (разгерметизация) газопровода с/д диаметром 0,1 м | 40 | 27 кг (0,027 т.)
|
4. | Разрушение (разгерметизация) газопровода н/д диаметром 0,1 м | 4 | 2,7 кг (0,0027 т.)
|
Аварии на объектах котельного хозяйства (А-2): |
|||
7 | Разрушение (разгерметизация) технологического оборудования котельной. | Природный газ | 12 |
Расчет вероятных зон действия поражающих факторов
при разрушении (разгерметизации) газопроводов (А-1)
Аварии при разгерметизации газопроводов сопровождаются следующими процессами и событиями: истечением газа до срабатывания отсекающей арматуры (импульсом на закрытие арматуры является снижение давления продукта); закрытие отсекающей арматуры; истечение газа из участка трубопровода, отсеченного арматурой.
В местах повреждения происходит истечение газа под высоким давлением в окружающую среду. На месте разрушения в грунте образуется воронка. Метан поднимается в атмосферу (он легче воздуха), а другие газы или их смеси оседают в приземном слое. Смешиваясь с воздухом газы образуют облако взрывоопасной смеси. Статистика показывает, что примерно 80 % аварий сопровождается пожаром. Искры возникают в результате взаимодействия частиц газа с металлом и твердыми частицами грунта. Обычное горение может трансформироваться во взрыв за счет самоускорения пламени при его распространении по рельефу и в лесу.
При оперативном прогнозировании принимают, что процесс горения при этом развивается в детонационном режиме. Раскрытая схема к определению давлений при аварии на газопроводе приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Расчетная схема к определению давлений при аварии на газопроводе
Р – давление в зоне детонации; Р ф - давление во фронте воздушной ударной волны; r 0 - радиус зоны детонации; R - расстояние от расчетного центра взрыва; 1 - зона детонации; 2 - зона воздушной ударной волны (R>r 0)
Дальность распространения облака (см. рис1) взрывоопасной смеси в направлении ветра определяется по эмпирической формуле
L = 25
, м, (3.49)
где М - массовый секундный расход газа, кг/с;
25 - коэффициент пропорциональности, имеющий размерность м 3/2 /кг 1/2 ;
W – скорость ветра, м/с.
Тогда граница зоны детонации, ограниченная радиусом r 0 , в результате истечения газа за счет нарушения герметичности газопровода, может быть определена по формуле
r 0 = 12,5, м. (3.50)
Массовый секундный расход газа М из газопровода для критического режима истечения, когда основные его параметры (расход и скорость истечения) зависят только от параметров разгерметизированного трубопровода, может быть определен по формуле
М =
, кг/с, (3.51)
где - коэффициент, учитывающий расход газа от состояния потока (для звуковой скорости истечения =0,7); F - площадь отверстия истечения, принимаемая равной площади сечения трубопровода, м 2 ; - коэффициент расхода, учитывает форму отверстия ( = 0,7- 0,9), в расчетах принимается = 0,8; Р г - давление газа в газопроводе, Па; V г - удельный объем транспортируемого газа при параметрах в газопроводе (определяется по формуле 3.52).
V г = R 0
, м 3 / кг, (3.52)
где Т - температура транспортируемого газа, К;
R 0 - удельная газовая постоянная, определяемая по данным долевого состава газа q к и молярным массам компонентов смеси из соотношения
R 0 = 8314
, Дж / (кгК), (3.53)
где 8314 - универсальная газовая постоянная, Дж / (кмольК);
m к - молярная масса компонентов, кг/кмоль;
n - число компонентов.
В зоне действия детонационной волны давление принимается равным 1,7 МПа. Давление во фронте ВУВ на различном расстоянии от газопровода определяется также с использованием данных таблицы 21.
Таблица 21 - Давление во фронте ударной волны в зависимости от расстояния до шнура взрыва
.
r/r 0 | 0 - 1 | 1,01 | 1,04 | 1,08 | 1,2 | 1,4 | 1,8 | 2,7 |
Р ф,кПа | 1700 | 1232 | 814 | 568 | 400 | 300 | 200 | 100 |
r/r 0 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 12 | 20 | - |
Р ф,кПа | 80 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 5 | - |
При прогнозировании последствий случившейся аварии на газопроводе зону детонации и зону действия ВУВ принимают с учетом направления ветра. При этом считают, что граница зоны детонации распространяется от трубопровода по направлению ветра на расстояние 2r 0 . В случае заблаговременного прогнозирования, зона детонации определяется в виде полос вдоль всего трубопровода шириной 2r 0 , расположенных с каждой из его сторон. Это связано с тем, что облако взрывоопасной смеси может распространяться в любую сторону от трубопровода, в зависимости от направления ветра. За пределами зоны детонации по обе стороны от трубопровода находятся зоны действия ВУВ. На плане местности эти зоны также имеют вид полосовых участков вдоль трубопровода.
При разработке разделов проекта ИТМ ГОЧС на планах местности вдоль магистральных нефте- и газопроводов наносятся зоны возможных сильных разрушений, границы которых определяются величиной избыточного давления 50 кПа.
При проведении оперативных расчетов следует учитывать, что в зависимости от класса магистрального трубопровода, рабочее давление газа Р г может составлять: для газопроводов высокого давления - 0,6 – 7.5 МПа; среднего давления - от 0,3 до 0,6 МПа; низкого давления - до 0,3 МПа. Диаметр газопровода может быть от 100 до 1200 мм. Температура транспортируемого газа может быть принята в расчетах t 0 = 40 0 С. Состав обычного газа, при отсутствии данных, может быть принят в соотношении: метан (СН 4) - 90 %; этан (С 2 Н 6) - 4 %; пропан (С 3 Н 8) - 2 %; Н-бутан (С 4 Н 10) - 2 %; изопентан - (С 5 Н 12) - 2 %.
Расчет
радиусов зоны детонации r 0 при взрыве участков газопроводов
Исходные данные
:
d = 1,2 м; Р г = 5,5 МПа; t = 40 0 С; W = 1 м/с; =0,8.
Расчет:
1. R 0 =8314,4
=8314,4(
) = 486 КДж/(кг*К).
2. V г = R 0
= 254 м 3 /кг.
3. М = = 147,15 кг/с.
4. r 0 = 12,5 = 152 м.
Отсюда зона детонации будет равна: 2r 0 = 304 м (с каждой стороны трассы газопровода).
Используя таблицу 21 получаем радиус зоны возможных сильных разрушений, границы которой определяются величиной избыточного давления 50 кПа:
r = 4r 0 =608 м
Аналогичные расчёты выполнены и для других участков газопроводов. Полученные данные сведены в таблицу 22:
Таблица 22 - Радиусы зон поражения при воздействии избыточного давления |
|||||
Степень поражения | Избыточное давление, (∆Р кПа) | Радиус зоны, м для газопроводов |
|||
м/г 1,42 м | в/д 0,325 м | с/д 0,1 м | н/д 0,1 м |
||
Радиус зоны детонации r 0 | 1700 | 152 | 9,5 | 5 | 2,7 |
Разрушение зданий: |
|||||
Полное разрушение зданий | 100 | 410 | 25,7 | 13,5 | 7,3 |
50 %-ное разрушение зданий | 53 | 608 | 38 | 20 | 11 |
Средние повреждения зданий | 28 | 912 | 57 | 30 | 16,2 |
Умеренные повреждения зданий | 12 | 1520 | 95 | 50 | 27 |
Малые повреждения (разбита часть остекления | 3 | 3500 | 285 | 150 | 75 |
Поражения людей: |
|||||
Крайне тяжелые | 100 | 410 | 25,7 | 13,5 | 7,3 |
Тяжелые травмы | 60 | 550 | 28,5 | 15 | 9 |
Средние травмы | 40 | 760 | 47,5 | 25 | 13,5 |
Легкие травмы | 20 | 1216 | 76 | 40 | 22 |
Пороговые поражения | 5 | 3040 | 190 | 100 | 54 |
Расчет вероятных зон действия поражающих факторов при разрушении (разгерметизации) технологического оборудования котельных (А-2)
В результате разрушения газопроводов и технологического оборудования с горючими веществами возможен их выброс внутрь здания или на открытую площадку с образованием газопаровоздушной смеси (ГПВС). Серьезную опасность для персонала, и технологического оборудования представляет взрыв образовавшейся ГПВС.
Процесс горения со стремительным высвобождением энергии и образованием при этом избыточного давления (более 5 кПа) называется взрывным горением.
Различают два принципиально разных режима взрывного горения: дефлаграционный и детонационный.
При дефлаграционном горении распространение пламени происходит в слабо возмущенной среде со скоростями значительно ниже скорости звука, давление при этом возрастает незначительно.
При детонационном горении (детонации) распространение пламени происходит со скоростью, близкой к скорости звука или превышающей ее.
Инициирование (зажигание) газовоздушной смеси с образованием очага горения возможно при наличии источника зажигания.
К основным факторам, влияющим на параметры взрыва, относят: массу и тип взрывоопасного вещества, его параметры и условия хранения или использования в технологическом процессе, место возникновения взрыва, объемно-планировочные решения сооружений в месте взрыва.
Взрывы на котельной можно разделить на две группы - в открытом пространстве и производственном помещении.
Аварии со взрывом могут произойти на пожаровзрывоопасных объектах. К пожаровзрывоопасным объектам относятся объекты, на территории или в помещениях которых находятся (обращаются) горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости и горючие пыли в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные горючие смеси, при горении которых избыточное давление в помещении может превысить 5 кПа. В этом случае газо-, паро-, пылевоздушная смесь займет частично или полностью весь объем помещения.
Котельная:
Сценарий С-1
:
(Разгерметизация технологического оборудования, утечка газа, воспламенение на месте выброса, ликвидация горения).
Масса природного газа, который может поступить в котельную – 12 кг.
Природный газ не токсичен. Однако из-за того, что газ не пригоден для дыхания, то он может представлять опасность для персонала внутри помещения котельной. Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, не пользоваться открытым огнём и использовать средства индивидуальной защиты (изолирующий противогаз). При этом от удушья может погибнуть 1 человек из числа персонала котельной.
Сценарий С-2 (Разгерметизация технологического оборудования, утечка газа, воспламенение на месте выброса, горение).
Исходные данные:
Частота реализации сценария год -1: 4*10 -5
Наименование вещества: природный газ
Масса вещества, кг: 12
Рассматриваемые сценарии:
Пожар утечки.
Результаты расчета:
(поражающие факторы пожара не выйдут за пределы котельной)
Сценарий С-3
(Разгерметизация оборудования, утечка газа, воспламенения на месте выброса нет, образование облака ТВС, источник зажигания, взрыв ТВС с ударной волной).
Согласно определение (расчет) границ и характеристик зон воздействия поражающих факторов аварий, которые могут привести к техногенной чрезвычайной ситуации как на объектах, так и за их пределами, а также определение вероятности поражения в определенной точке селитебной территории в результате реализации сценария развития чрезвычайной ситуации должно производиться по методикам, утвержденным, согласованным или рекомендованным федеральными органами исполнительной власти. Рекомендованные методики для определения границ и характеристик зон воздействия поражающих факторов аварии приведены в приложении Т (таблица 3).
На основании для выявления пожароопасных ситуаций осуществляется деление технологического оборудования (технологических систем) при их наличии на объектах на участки. Указанное деление выполняется исходя из возможности раздельной герметизации этих участков при возникновении аварии. Рассматриваются пожароопасные ситуации как на основном, так и вспомогательном технологическом оборудовании. Кроме этого учитывается также возможность возникновения пожара в зданиях, сооружениях и строениях различного назначения, расположенных на территории объектов.
В перечне пожароопасных ситуаций применительно к каждому участку, технологической установке, зданиям объектов выделяются группы пожароопасных ситуаций, которым соответствуют одинаковые модели процессов возникновения и развития.
Определение массы, участвующей в аварии, проводится в соответствии с 3].
В приложениях к подразделу «ПМ ГОЧС» рекомендуется приводить копии документов, подтверждающих применение того или иного программного обеспечения, применяемого для расчетов границ и характеристик зон воздействия поражающих факторов аварий, в том числе:
- свидетельство о государственной регистрации программы для электронно-вычислительных машин с указанием номера и даты, а также органа, выдавшего свидетельство;
- реквизиты программы, приведенные на основании договора на право пользования программным обеспечением.
Результаты расчетов вероятных зон действия поражающих факторов аварий, которые могут привести к чрезвычайной ситуации техногенного как на объектах, так и за их пределами рекомендуется приводить в табличной форме с указанием следующих параметров:
- для пожара пролива:
- площадь пролива опасного вещества;
- удельная массовая скорость выгорания опасного вещества;
- уровни поражения тепловым излучением:
- без негативных последствий для человека в течение длительного времени (1,4 кВт/м 2);
- для огненного шара:
- время существования «огненного шара»;
- зона ожога третьей степени (320 кДж/м 2);
- зона ожога второй степени (220 кДж/м 2);
- зона ожога первой степени (120 кДж/м 2);
- для взрыва:
- радиус зоны действия поражающих факторов при полных разрушениях (избыточное давление – 100 кПа);
- радиус зоны действия поражающих факторов при сильных разрушениях (избыточное давление – 53 кПа);
- радиус зоны действия поражающих факторов при средних разрушениях (избыточное давление – 28 кПа);
- радиус зоны действия поражающих факторов при слабых разрушениях (избыточное давление – 12 кПа);
- нижний порог повреждений человека волной давления (избыточное давление – 5 кПа).
- для заражения АХОВ:
- тип АХОВ;
- масса АХОВ;
- полная глубина зоны химического заражения;
- площадь зоны возможного химического заражения.
Детерминированные критерии устанавливают значения поражающего фактора, при которых наблюдается тот или иной уровень поражения (разрушения).
Детерминированные критерии присваивают определенной величине негативного воздействия поражающего фактора конкретную степень поражения людей, разрушения зданий, инженерно-технических сооружений.
Детерминированные критерии поражения тепловым излучением
При оценке воздействия теплового излучения основным критерием поражения является интенсивность теплового излучения. Значения предельно допустимой интенсивности теплового излучения приведены в таблице 1. Для определения числа пострадавших рекомендуется принимать значение интенсивности теплового излучения, превышающее 7,0 кВт/м 2 .
Таблица 1 – Значения предельно допустимой интенсивности теплового излучения
Степень поражения |
Интенсивность
|
Без негативных последствий в течение длительного времени | 1,4 |
Безопасно для человека в брезентовой одежде | 4,2 |
Непереносимая боль через 20–30 с Ожог первой степени через 15–20 с Ожог второй степени через 30–40 с Воспламенение хлопка-волокна через 15 мин |
7,0 |
Непереносимая боль через 3–5 с Ожог первой степени через 6–8 с Ожог второй степени через 12–16 с |
10,5 |
Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин | 12,9 |
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры | 17,0 |
Воздействие открытого пламени и тепловой радиации от пожара на технологическое оборудование, наружные установки оценивается по значению поглощенной дозы тепловой радиации:
- D пор – пороговое значение дозы поглощенной тепловой радиации, кВтс/м 2 , ниже которого оборудование получает только слабые повреждения (k повр = 0,1);
- D гиб – значение дозы поглощенной тепловой радиации, кВтс/м 2 , выше которого оборудование считается полностью разрушенным (k повр = 1,0).
Таблица
2 – Значения D
пор
и D
гиб
для оборудования разных классов чувствительности
к воздействию тепловой радиации
Класс
|
Тип оборудования |
D пор , кВт·с/м 2 |
D гиб , кВт·с/м 2 |
I (высокочувствительное) | Расположенное вне укрытий сложное технологическое оборудование | 3300 | 10000 |
II (среднечувствительное) |
Оборудование в блок-контейнерах или индивидуальных укрытиях. Незащищенные крановые узлы, средства электрохимической защиты, контрольные пункты телемеханики, опоры линий электропередачи и другое незащищенное технологическое оборудование с фланцевыми соединениями с чувствительными к нагреву материалами-уплотнителями |
8300 | 25000 |
III (слабочувствительное) | Наземные трубопроводы, крановые узлы в защитном укрытии | 35000 | 45000 |
Для поражения человека тепловым излучением используется значение величины пробит-функции.
При использовании пробит-функции в качестве зон стопроцентного поражения принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности, равной 90 %. В качестве зон, безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов, принимаются зоны поражения, где значения пробит-функции достигают величины, соответствующей вероятности, равной 1 %.
Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара, пролива или факела, принимается равной 1.
Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1. За пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0.
При расчете вероятности поражения человека тепловым излучением рекомендуется учитывать возможность укрытия (например, в здании или за ним).
Детерминированные критерии поражения воздушной ударной волной.
Величина избыточного давления на фронте падающей воздушной ударной волны значением 5 кПа принимается безопасной для человека. Воздействие на человека воздушной ударной волны с избыточным давлением на фронте более 120 кПа рекомендуется принимать в качестве смертельного поражения. Для определения числа пострадавших рекомендуется принимать значение избыточного давления, превышающее 70 кПа.
Критерии разрушения типовых промышленных зданий от избыточного давления приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Критерии разрушения типовых промышленных зданий от избыточного давления
Степени разрушения различных административных, производственных зданий и сооружений от воздействия избыточного давления воздушной ударной волны приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Степени разрушения различных административных, производственных зданий и сооружений от воздействия избыточного давления воздушной ударной волны
Тип зданий, сооружений |
Разрушение при избыточном давлении на фронте
|
|||
Слабое | Среднее |
Сильное |
Полное |
|
Промышленные здания с тяжелым металлическим или железобетонным каркасом | 20–30 | 30–40 | 40–50 | >50 |
Промышленные здания с легким каркасом и бескаркасной конструкции | 10–20 | 25–35 | 35–45 | >45 |
Складские кирпичные здания | 10–20 | 20–30 | 30–40 | >40 |
Одноэтажные складские помещения с металлическим каркасом и стеновым заполнением из листового металла | 5–7 | 7–10 | 10–15 | >15 |
Бетонные и железобетонные здания и антисейсмические конструкции | 25–35 | 80–120 | 150–200 | >200 |
Здания железобетонные монолитные повышенной этажности | 25–45 | 45–105 | 105–170 | 170–215 |
Котельные, регуляторные станции в кирпичных зданиях | 10–15 | 15–25 | 25–35 | 35–45 |
Деревянные дома | 6–8 | 8–12 | 12–20 | >20 |
Подземные сети, трубопроводы | 400–600 | 600–1000 | 1000–1500 | 1500 |
Трубопроводы наземные | 20 | 50 | 130 | - |
Кабельные подземные линии | до 800 | - | - | 1500 |
Цистерны для перевозки нефтепродуктов | 30 | 50 | 70 | 80 |
Резервуары и емкости стальные наземные | 35 | 55 | 80 | 90 |
Подземные резервуары | 40 | 75 | 150 | 200 |
Условная вероятность травмирования и гибели людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени разрушения зданий от воздействия воздушной ударной волны определяется по таблице 5.
Таблица 5 – Условная вероятность травмирования и гибели людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени разрушения зданий от воздействия воздушной ударной волны
Для расчета условной вероятности разрушения объектов и поражения людей ударными волнами используют пробит-функции.
При использовании пробит-функций в качестве зон 100 %-ного поражения принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности в 90 %. В качестве зон, безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов, принимаются зоны поражения, где значения пробит-функции достигают величин, соответствующих вероятности в 1 %.
Критерии токсического поражения
Границы зон токсического поражения опасным веществом рассчитываются по смертельной и пороговой токсодозам при ингаляционном воздействии на организм человека либо по пробит-функциям.
Сравнением с пороговыми и смертельными токсодозами определяются расстояния, соответствующие смертельному поражению и пороговому воздействию.
Для оценки вероятности смертельного поражения человека используется пробит-функция.
При расчете воздействия токсических веществ на человека рекомендуется учитывать возможность укрытия, например в здании, а также применения средств индивидуальной защиты (противогазов).
Перечень нормативных документов
- Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах, утвержденная приказом МЧС России от 10.07.2009 № 404.
- Руководство по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах», утвержденное приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11.04.2016 № 144.
- Руководство по безопасности «Методика моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ», утвержденное приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 20.04.2015 № 158.
- ГОСТ Р 22.2.02−2015 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Менеджмент риска чрезвычайной ситуации. Оценка риска чрезвычайной ситуации при разработке проектной документации объектов капитального строительства».
- СП 165.1325800.2014 «СНиП 2.01.51-90.Инженерно-технические мероприятия по гражданской обороне».
- РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими и ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и на транспорте».
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Иркутский государственный университет путей сообщения
Красноярский институт железнодорожного транспорта
Контрольная работа
Дисциплина: Транспортная безопасность
Расчет размеров взрывоопасных зон избыточного давления взрыва ТВС при авариях с СУГ
Выполнил:
студент заочной формы
Титов Е.Н.
Красноярск 2015 г.
аварийный разгерметизация взрыв пожарный
Определить радиус взрывоопасной зоны при аварийной разгерметизации стандартной цистерны емкостью 54 м 3 с сжиженным пропаном при получении пробоины площадью S 0 = 34 см 2 и при мгновенной разгерметизации цистерны (проливе всего количества СУГ).
1. Масса газа в облаке ТВС при длительном истечении СУГ из цистерны определяется по формуле (3.6):
М р = 36 · 520 · 0,0034 · 1/2 = 2630 кг.
2. Радиус загазованности при S 0 = 34 см 2 определяется по формуле (3.1).
Х нкпр = 14,6 · (2630/1,78 · 2) 0,33 = 132,7 м
Аналогичный результат можно получить без расчета по таблицам, где при S 0 = 38 см 2 расход газа равен G = 3 кг · с -1 . При таком расходе газа и скорости ветра 0,5 м/с глубина зоны загазованности составит 100 м. По упрощенной формуле для оперативных расчетов (3.3) получается приближенный результат:
Х нкпр = 92 · 2,63 0, 33 = 127 м.
3. При мгновенной разгерметизации цистерны и степени заполнения цистерны е = 0,9, согласно п. 3.1.3 масса паров (М р) в облаке для низкокипящих СУГ определяется по формуле (3.4):
М = 0,9 · 54 · 0,52 = 25 т;
М р = 0,62 · М = 0,62 · 25 = 15,5 т.
Радиус взрывоопасной зоны по формуле (3.3) составит:
Х нкпр = 92 · М р 0,33 = 92 · 15,5 0,33 = 230 м.
По формуле (3.1) получается более точный результат:
Х нкпр = 14,6 · (15500/1,78 · 2) 0,33 = 238 м
Для оперативных расчетов результат, полученный по формуле (3.3) практически не отличается от результата расчета по формуле (3.1) и может быть принят за основу при расчетной температуре воздуха t р, 28 0 C.
В условиях низких температур воздуха плотность паров СУГ растет, а радиус загазованной зоны уменьшается незначительно. Так, например, при t р = -40 0 C с п, = 2,3 кг · м -3 радиус взрывоопасной зоны Х нкпр = 220 м. Поэтому приведенные выше упрощенные формулы можно использовать для практических расчетов.
Определить радиус зон поражения и величину избыточного давления во фронте ударной волны при взрыве облака ТВС при аварии цистерны с пропаном.
1. Определяются границы зон поражения при истечении СУГ из пробоины.
Масса газа в облаке ТВС принимается по п. 1.1 Примера 1:
М р = 2630 кг = 2,63т.
Границы зон поражения людей:
тяжелые поражения - R 1 = 32 · 2,63 1/3 = 44м,
порог поражения - R 2 = 360 · 2,63 1/3 = 496 м.
Границы повреждения зданий:
полные разрушения - R 1 = 32 · 2,63 1/3 = 44 м,
сильные разрушения - R 2 = 45 · 2,63 1/3 = 62 м,
средние разрушения - R 3 = 64 · 2,63 1/3 = 88 м,
умеренные разрушения - R 4 = 120 · 2,66 1/3 = 166 м,
малые повреждения - R 5 = 360 · 2,66 1/3 = 496 м.
2. Определяются относительные величины расстояний Х р и величины избыточного давления ДP на расстояниях примера.
Относительная величина расстояния определяется по формуле (3.8):
Х р = R 1 / (0,42 · М р) 1/3 = R 1 / (0,42 · 2,63) 1/3 = R 1 /1,0.
для людей: R 1 = 44 м, ДP = 100 кПа;
R 2 = 496 м, ДP = 3 кПа;
для зданий: R 1 = 44 м, Х р = 44 м, ДP = 100 кПа;
R 2 =62 м, Х р = 62 м, ДP = 55 кПа;
R 3 = 88 м, Х р = 88 м, ДP = 30 кПа;
R 4 = 166 м, Х р = 166 м, ДP = 15 кПа;
R 5 = 496 м, Х р = 496 м, ДP = 3 кПа.
Полученные результаты совпадают с данными с небольшими отклонениями.
3. При мгновенной разгерметизации цистерны масса газа в облаке ТВС составляет М р = 15,5 т. Границы зон поражения с соответственно изменятся, а величины избыточного давления ДP останутся без изменения. Ниже приводятся результаты расчетов по изложенной выше методике для людей. Границы зон поражения:
тяжелые поражения - R 1 = 32 · 15,5 1/3 = 80 м,
порог поражения - R 2 = 360 · 15,5 1/3 = 900 м.
Относительная величина расстояния определяется по формуле (3.8)%.
Х р = R 1 / (0,44 · 15,5) 1/3 = R 1 /1,8.
Значения величин Х р и ДP составят:
R 1 = 80 м, Х р = 80/1,8= 44; ДP = 100 кПа;
R 2 = 900 м, Х р = 900/1,8= 500; ДP = 3 кПа.
Определить ожидаемую плотность теплового излучения на расстоянии r = 33 м от пожара пролива ЛВЖ.
Исходные данные:
В результате разгерметизации трубопровода произошла утечка и загорание бензина на площади 34 м 2 . Скорость ветра незначительна.
Для расчета диаметра и радиуса пламени используется формула (3.25):
d n = (4 · S p /р) 0,5 =(4 · 33/3,14) 0,5 = 3,4 м; r п = 10 м.
Определяется средне поверхностная плотность теплового излучения факела пламени: Е = 130 кВт/м 2 . По формуле (3.27) определяется коэффициент облученности ц между факелом пламени и элементарной площадкой на поверхности облучаемого объекта:
По формуле (3.26) определяется величина плотности теплового излучения q на расстоянии 21 м от пожара: q = Е · ц = 130 · 0,033 = 4,3 кВт · м -2 . Данное значение плотности теплового излучения не вызывает воспламенение горючих материалов.
Определить ожидаемую плотность теплового излучения на расстоянии r = 80 м от огненного шара и оценить опасность излучения. Исходные данные:
В результате столкновения двух цистерн с СУГ произошел пожар пролива вещества.
От теплового воздействия пожара пролива произошел взрыв второй цистерны с нагрузкой 24 т СУГ с образованием огненного шара.
По формулам (3.28) - (3.30) определяются масса огненного шара, его радиус и время существования:
М ош = 0,6 · М = 0,6 · 24 = 14,4 т;
t ош = 4,5 · М ош 1/3 =4,5*2,4= 10,8 с.
По формуле (3.27) определяется ц коэффициент облученности между факелом пламени и элементарной площадкой на поверхности облучаемого объекта при r п = R ош = 70м и r = 80м:
По Приложению 5 определяется средне поверхностная плотность теплового излучения факела пламени Е = 200 кВт/м 2 . По формуле (3.26) определяется величина плотности теплового излучения q на заданном расстоянии: q = Е · ц = 200 · 0,206 = 41,2кВт · м -2 . Данное значение плотности теплового излучения при времени облучения 10,8 с не вызывает воспламенение горючих материалов. Вероятность поражения людей тепловым потоком зависит от индекса дозы теплового излучения (I), который определяется из соотношения (3.31):
I = t ом · (1000 · q) 4/3 = 10,8· (1000 · 41,2) 4/3 = 1,62 · 10 7 .
Доля пораженных тепловым излучением определяем составляет около 50%, получивших ожоги II степени, и 15%, получивших смертельное поражение.
Провести оценку пожарной обстановки при аварии с ЛВЖ и СУГ на сортировочной станции.
Исходные данные:
При проведении маневренных работ произошло столкновение цистерны с ЛВЖ (керосин) и цистерны, содержащей СУГ (пропан). Цистерны стандартные объемом соответственно 61,2 и 54 м 3 , загрузка ЛВЖ 42 т, загрузка СУГ 24 т, степень заполнения 0,85.
В результате столкновения цистерна с ЛВЖ получила пробоину площадью 37см 2 , из которой начал вытекать керосин. Через 60,5 мин. Пролитый керосин воспламенился.
В результате теплового воздействия происходит взрыв цистерны с СУГ с образованием огненного шара.
1) Производится оценка времени и площади разлива ЛВЖ.
Определяем время истечения ЛВЖ. В данном случае при площади пробоины 37 см 2 время полного истечения. Расход керосина из пробоины и средняя скорость определяются по формулам (3.20) и (3.21):
2,22 м · с -1 ,
G = 60 · 2,22 · 800 · 0,0037 = 405 кг · мин -1 .
На 68-ой минуте согласно п. 3.2.6 по формуле (b 1) площадь разлива составит:
S p (ф) = (0,00625 · G) · ф = (0,00625 · 405) · 60,5 = 159 м 2 .
Длина и ширина фронта пожара пролива определяются исходя из условия прямоугольной формы его распространения (п.6.1.4):
где S п - площадь пожара, м 2 ;
а - длина фронта пожара, м;
b - ширина фронта пожара, м.
Ширина фронта пожара при S п = S р = 159 м 2 составляет:
b = (S п /3,5) 1/2 = (159/3,5) 1/2 =5,7 м.
Длина фронта пожара:
а = 3,5 · b = 3,5*5,7=20м.
2) Производится расчет возможного количества вагонов, попавших в зону пожара, в соответствии с п.6.4.
Общее количество вагонов в очаге пожара:
N = S п · К р / S в = 159 · 0,75/80 =2 шт.
количество N к вагонов на крайних железнодорожных путях по длине фронта пожара:
N к = а/(I в + 1) = 20/(12 + 1) = 2 шт.;
количество N ш вагонов на крайних железнодорожных путях по ширине фронта пожара:
N к = b/r жд = 5,7/2 = 3 шт.
Таким образом, в зоне пожара могут находиться 3 цистерны (вагона).
3) Производится расчет зоны опасного воздействия теплового излучения пожара пролива, т.е. зоны возможного распространения пожара при q кр > 12,5 кВт/м 2 .
Масса пролитого керосина согласно п.3.2.6 по формуле (а) составит:
М (ф) = G · ф = 405 · 60,5 = 24,5 т.
В этом случае плотность теплового излучения на расстоянии 50 м составит 12,5 кВт · м -2 . Таким образом, граница опасной зоны (зоны возможного распространения пожара) расположена на расстоянии 50 м от границы пролива. На рис. П. 16.1 показана зона, т.е. при нахождении в зоне возможного распространения пожара горючих материалов произойдет их воспламенение.
4) Через 15-25 мин после начала теплового воздействия пожара пролива на цистерну с СУГ произойдет взрыв этой цистерны с образованием огненного шара. По формулам (3.28) - (3.30) определяются масса огненного шара, его радиус и время существования:
М ош = 0,6 · М = 0,6 · 24= 14,4 т;
R ош = 29 · М ош 1/3 = 29 · 2,4 = 70 м;
t ош = 4,5 · М ош 1/3 = 4,5*2,4=10,8 с.
Полагается, что в зоне радиусом 70 м (радиус огненного шара) все горючие материалы воспламеняются. По формуле (3.27) определяется ц коэффициент облученности ц и величина плотности теплового излучения q (кВт/м 2) на различных расстояниях от огненного шара. Т.к. при величине теплового излучения более 85 кВт/м 2 происходит воспламенение через 3-5 с, полагается, что при времени облучения 11 с (времени существования огненного шара) воспламенение произойдет при q кр = 60 кВт/м 2 . Такой величине плотности соответствует расстояние от поверхности огненного шара - 50 м. Таким образом, зона возможного распространения пожара от воздействия огненного шара составляет 120 м (70 м + 50 м) от цистерны с СУГ (места аварии).
Зоны возможного распространения пожара при аварии с проливом
ЛВЖ и образованием огненного шара (масштаб 1:1000):
1 - пожар пролива ЛВЖ;
2 - зона возможного распространения пожара пролива;
3 - фрагмент зоны возможного распространения пожара от теплового воздействия огненного шара.
Список используемой литературы
1. Методические указания «Определение зон воздействия опасных факторов аварий и пожаров на объектах железнодорожного транспорта» П.Л. Девлишен, В.П. Аксютин, Г.Г. Нестеренко, Г.М. Гроздов, И.Р. Хасанов, Е.А. Москвилин, В.С. Рыжиков. - М, 1997. - 56 с.
2. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. - М.: Металлургия. 1988. - 126 с.
5. Инструкция по организации аварийно-восстановительных работ на железных дорогах Российской Федерации. ЦРБ-353. М.: МПС РФ, 1996. - 32 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение радиуса взрывоопасной зоны при аварийной разгерметизации стандартной цистерны со сжиженным пропаном. Расчет величины избыточного давления во фронте ударной волны при взрыве облака топливно-воздушных смесей при аварии цистерны с пропаном.
контрольная работа , добавлен 19.05.2015
Определение избыточного давления при взрыве газовоздушной смеси; избыточного давления во фронте ударной волны; категории взрывоопасности. Оценка степени поражения людей; устойчивости энергоблока ГРЭС к воздействию ЭМИ. Уровень радиации и доза облучения.
контрольная работа , добавлен 14.02.2012
Методика оценки химической обстановки, глубина распространения облака, зараженного АОХВ, на открытой местности. Определение размеров зон наводнений при разрушении гидротехнических сооружений. Значение давления ударной волны при взрыве газовоздушной смеси.
методичка , добавлен 30.06.2015
Поражающие факторы наземного ядерного взрыва и их воздействие на человека. Расчет поражающего действия ударной воздушной волны. Оценка химической обстановки на объекте экономики при разрушении емкости со СДЯВ. Оказание помощи при отравлении аммиаком.
контрольная работа , добавлен 25.05.2013
Давление срабатывания предохранительного клапана в резервуаре. Температура кипения гексана при постоянном давлении. Основные параметры волны давления. Удельная теплоемкость жидкой фазы. Удельная теплота испарения при нормальной температуре кипения.
задача , добавлен 12.06.2015
Определение избыточного давления, ожидаемого в районе при взрыве емкости. Тяжесть поражения людей при взрыве газовоздушной смеси. Зона детонационной волны. Энергия взрыва баллона. Скоростной напор воздуха. Коэффициент пересчета уровня радиации.
контрольная работа , добавлен 14.02.2012
Определение дозы излучения, которую получают рабочие на экскаваторах. Допустимая продолжительность спасательных и других неотложных работ. Определение размеров и площади зоны химического заражения. Радиус действия детонационной волны и продуктов взрыва.
контрольная работа , добавлен 15.06.2013
Методика расчёта степени воздействия ударной волны на объекты и человека при детонационном взрыве газо-паровоздушного облака. Степень теплового воздействия при диффузионном горении горючей жидкости после ее аварийного разлива, при горении огненного шара.
курсовая работа , добавлен 16.11.2010
Оценка устойчивости работы объекта экономики в условиях заражения атмосферы химически опасным веществом. Расчет ударной волны ядерного взрыва. Оценка устойчивости объектов к воздействию ударной волны, возникающей при взрывах газовоздушных смесей.
контрольная работа , добавлен 29.12.2014
Кратковременное высвобождение внутренней энергии, создающее избыточное давление. Особенности физического взрыва и его энергетический потенциал. Тротиловый эквивалент. Определение категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
При аварии в резервуарном парке количество газа q(t) или пара берётся: 30% от объёма наибольшего резервуара с бензином, 20% - с нефтью. При аварии на трубопроводе - до 20% вытекшей нефти и до 50% вышедшего газа. При аварии на автотранспорте - 4т бензина. При аварии на железной дороге - 10т бензина, 7т нефти. Величина дрейфа газа воздушного облака принимается равной 300 м в сторону предприятия.
При взрыве пара и газа воздушной смеси выделяют зону детонационной волны с радиусом R1 и зону ударной волны. Определяется также: радиус зоны смертельного поражения людей (R см); радиус безопасного удаления (R бу), где R ф=5 кПа; радиус предельно допустимой взрывобезопасной концентрации пара, газа Кпдвк.
Давление во фронте ударной волны Рф2 в зоне ударной волны определяют по таблице/19/
Избыточное давление в зоне детонационной волны определяется:
Радиус зоны смертельного поражения людей определяется по формуле:
где Q - количество газа, газа в тоннах;
R1 - радиус зоны детонационной волны;
R CM - радиус смертельного поражения людей.
Расчёт взрыва резервуара вертикального стального ёмкостью 5000 м3 с нефтью
Определяем количество газа, выделившегося при взрыве:
Количество нефти в тоннах:
5000?875 = 4375000 кг. = 4375 т.
Тогда количество газа:
0,2 ? 4375 = 875 т.
По формуле определяем радиус зоны детонационной волны:
R1=18,5 ?(875)1/3 = 173,00 м.
По формуле определяем радиус зоны смертельного поражения:
RCM=30 ? (875)1/3 = 280,53м.
Расстояние от центра взрыва до операторной r2= 200 м., то r2/R1=200/173 = 1,16, тогда избыточное давление от центра взрыва до операторной Рф1 = 279 кПа