Практическое занятие 4 Оценка воздействия ударной волны

Практическое занятие № 4 Оценка воздействия ударной волны при взрывах газовоздушных смесей Литература: 1. Ю. В. Кулявец, О. И. Богатов, В. Н. Литвиненко, Г. И. Олейник. Оценка обстановки на объекте хозяйственной деятельности в чрезвычайных ситуациях техногенного характера. –Харьков, ХНАДУ, 2007, 316 с.

В очаге взрыва газовоздушной смеси принято выделять три круговые зоны: Зоны очага взрыва газовоздушной смеси: I ‑ зона детонационной волны; II ‑ зона действия продуктов взрыва; III ‑ зона воздушной ударной волны; 3 III 1 II I r. II 4 2 r. III Зоны воздушной ударной волны: 1 ‑ зона слабых разрушений; 2 ‑ зона средних разрушений; 3 ‑ зона сильных разрушений; 4 ‑ зона полных разрушений. r. I, r. III ‑ радиусы соответствующих зон.

Приложение Д. 1 Степень поражения незащищенных людей в зависимости от величины избыточного давления ΔPФ, к. Па Поражения (травмы) 20. . . 40 Легкие Легкая общая контузия организма, временное повреждение слуха, ушибы и вывихи конечностей Средние Серьезные контузии, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей, сильные вывихи и переломы конечностей 60. . . 100 Тяжелые Сильная контузия всего организма, повреждение внутренних органов и мозга, тяжелые переломы конечностей. Возможны смертельные исходы >100 Крайне тяжелые Получаемые травмы очень часто приводят к смертельному исходу 40. . . 60 Характер поражения

Приложение Д. 2. Характеристика зон разрушений Зона разрушений полных Избыточное давление во фронте ударной волны ΔPФ, к. Па Характеристика разрушений >50 Полностью разрушаются жилые и промышленные здания и сооружения, а также противорадиационные укрытия и часть убежищ, находящихся в районе центра взрыва. Образуются сплошные завалы. Разрушаются или повреждаются подземные коммунально-энергетические сети. 30 -50 Сильно разрушаются промышленные здания и полностью разрушаются жилые здания. Убежища и коммунальноэнергетические сети, как правило, сохраняются. В результате разрушения зданий образуются местные и сплошные завалы средних 20 -30 Здания и сооружения получают средние разрушения, деревянные постройки полностью разрушаются, образуются отдельные завалы и сплошные пожары слабых 10 -20 Здания и сооружения получают слабые разрушения, образуются отдельные пожары. сильных

На объекте произошел взрыв цистерны с бензином массой 200 т. На объекте работает 300 человек. Вблизи объекта находится жилая зона многоэтажных домов с плотностью населения 2000 чел/км 2 и одноэтажных домов с плотностью населения 200 чел/км 2. Оценить последствия взрыва.

1. Определение зон очага взрыва газовоздушной смеси 1. 1 При одиночном хранении количество газовоздушной смеси составит Определяем радиус зоны детонационной волны (зона I) по выражению (5. 1) [1] 1. 2. Определяем радиус зоны действия продуктов взрыва (зона II) по выражению (5. 2) [1]

1. Определение зон очага взрыва газовоздушной смеси 1. 3. Величина избыточного давления ожидаемого в зоне детонационной волны считается постоянным и составляет ΔPI = 1700 к. Па. Избыточное давление ожидаемое на границе зоны действия продуктов взрыва определяется по выражению (5. 3) [1]

1. Определение зон очага взрыва газовоздушной смеси 1. 4. Рассчитываем избыточное давление в зоне воздушной ударной волны на заданных расстояниях (через каждые 100 м) по выражению (5. 5) [1] с использованием значения относительной величины Ψ (5. 4) [1]. Результаты расчета сводим в таблицу 1. (5. 4) При Ψ ≤ 2 (5. 5) При Ψ >2 Таблица 1 r, м ΔPIII , к. Па 200 300 400 500 600 700 800 900 139, 4 63, 68 38, 35 26, 36 19, 57 15, 46 12, 76 10, 84 1000 9, 39

1. Определение зон очага взрыва газовоздушной смеси По полученным значениям строим зависимость избыточного давления от расстояния до центра взрыва, по которой определяем радиусы зон разрушений. - радиус зоны слабых разрушений - радиус зоны средних разрушений - радиус зоны сильных разрушений - радиус зоны полных разрушений rΔP =10÷ 20 к. Па = 916 м; rΔP =20÷ 30 к. Па = 592 м; rΔP =30÷ 50 к. Па = 462 м; rΔP >50 к. Па = 343 м.

1. Определение зон очага взрыва газовоздушной смеси 1. 4. Наносим эти зоны на карту (план) местности

2. Определение степени поражения населенного пункта. По карте определяем, что в результате взрыва ≈50% территории объекта попадает в зону полных разрушений, ≈25% ‑ в зону сильных и ≈20% ‑ в зону средних разрушений.

2. Определение степени поражения населенного пункта Потери персонала объекта составят: со смертельным исходом – средние и тяжелые травмы – легкие травмы ‑ 300 ∙ 50 = 150 человек; 300 ∙ 25 = 75 человек; 300 ∙ 20 = 60 человек. Таким образом, производственная деятельность объекта будет нарушена полностью.

2. Определение степени поражения населенного пункта В зону действия ударной волны попадает ΔP многоэтажная застройка одноэтажная застройка ΔP >50 к. Па 0, 2 км 2 0, 04 км 2 ΔP >30 к. Па 0, 07 км 2 0, 11 км 2 ΔP >10 к. Па 0, 09 км 2 0, 8 км 2 Потери среди населения распределяются следующим образом Nс = 0, 2 ∙ 2000 + 0, 04 ∙ 200 = 408 чел. - средние и тяжелые травмы – Nт = 0, 07 ∙ 2000 + 0, 11 ∙ 200 = 162 чел. - со смертельным исходом – Nл = 0, 09 ∙ 2000 + 0, 8 ∙ 200 = 340 чел. - со смертельным исходом –

3. Определение общей площади разрушений Определяем общую площадь разрушений при этом площадь сильных и полных разрушений составит