Действие средств поражения и боеприпасов
Оценка фугасного действия средств поражения, анализ взрывного режима объекта в результате воспламенения (при аварии). Методика расчета интенсивности теплового излучения во время пожара, определение повреждающего действия огненного шара и его источников.
Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.12.2015 |
Размер файла | 65,2 K |
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/
Министерство образования и науки РФ
Новосибирский государственный технический университет
Кафедра ГДУ
Расчетно-графическое задание
Действие средств поражения и боеприпасов
Выполнила:
студентка ФЛА, Балаганский И.А.
группы МА-11
Преподаватель: Кончук Р.В.
Новосибирск 2015
1. Оценка фугасного действия
В безветренную погоду, в результате аварии на автодороге, проходящей по открытой местности, произошел разрыв цистерны, в которой находилось 8 тонн окиси пропилена. Для оценки возможных максимальных повреждений предположим, что в результате выброса в пределах воспламенения оказалось максимально возможное количество газа. Средняя концентрация окиси пропилена в образовавшемся облаке составила приблизительно 140 г/м3. В результате воспламенения произошёл взрывной режим превращения облака паров окиси пропилена.
Требуется определить параметры ударной волны на расстоянии 100 м от места взрыва, то есть вычислить образовавшееся избыточное давление, импульс фазы сжатия. А также определить вероятные степени поражения людей и степени повреждений зданий от взрывной нагрузки при аварии.
Для решения поставленной задачи необходимо воспользоваться «Методикой оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей» (с изменениями и дополнениями) РД 03-409-01, утвержденной Постановлением Госгортехнадзора России от 26 июня 2001 г.
Таблица 1. Исходные данные
Тип топлива |
Окись пропилена (C3H6O) |
|
Агрегатное состояние ТВС |
Гомогенное (газ) |
|
Средняя концентрация горючего вещества в смеси |
Сг=0,14кг/м3 |
|
Масса горючего вещества в облаке |
Мг=8000 кг |
|
Окружающие пространство |
Открытое - вид 4 |
Определение эффективного энергозапаса ТВС:
Если Сг>Сст, то эффективный энергозапас горючей смеси определяется по соотношению:
Если Сг?Сст, то :
ЕГ=2·МГ·qГ
Теплота сгорания находится по формуле:
qг = 44в (МДж/кг),
где в - корректировочный параметр. Для наиболее распространенных в промышленном производстве опасных веществ (определяется из таблицы 1 Методики); окись пропилена относится к 1-му классу чувствительности - особо чувствительное вещество.
Для окиси этилена в=0,7
Тогда: qг =44*0,7 = 3,08*107 Дж/кг
Стехиометрическая концентрация вещества в смеси с воздухом:
,
где nX - число атомов галогенов,
nO - число атомов кислорода, nH - число атомов водорода, nC - число атомов углерода.
- объемная
Рассчитаем CСТ кг/м3
Определение ожидаемого режима взрывного превращения
Окись пропилена относится к 1-му классу опасности - особо чувствительные вещества.
Окружающее пространство - открытое (вид 4).
Согласно экспертной таблице 2 (Методика «Классификация горючих веществ по степени чувствительности») данный параметр соответствует ожидаемому диапазону скорости взрывного превращения 3.
Таблица 2. Экспертная таблица для определения режима взрывного превращения
Класс горючего вещества |
Вид окружающего пространства |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
Ожидаемый диапазон скорости взрывного превращения |
|||||
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
|
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
3 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
4 |
3 |
4 |
5 |
6 |
По экспертной табл. 1.2 методики определяем ожидаемый режим взрывного превращения облака ТВС - дефлаграция, ожидаемый диапазон скорости взрывного превращения - 3.
Для диапазона - 3: дефлаграция, скорость фронта пламени 200-300 м/с.
Определение основных безразмерных параметров взрыва ТВС
Для заданного расстояния R=100 м определим безразмерное расстояние от центра облака ТВС:
P0=101324 Па - атмосферное давление;
Найдем безразмерное давление и импульс. Степень расширения продуктов сгорания для газовых смесей: у = 7 (гомогенные).
Вычислим величины РХ1 и IХ1по формулам, применяемым для случая дефлаграции газовых смесей.
Безразмерное давление:
Безразмерный импульс фазы сжатия:
Вычислим величины РХ2 и IХ2 по формулам, применяемым для случая детонации газовых смесей. Безразмерное давление:
Безразмерный импульс фазы сжатия:
Окончательные значения Рхи Ixвыбираются из условий:
Px= min(PX1, PX2)= min(0,61; 0,77)=0,65;
Определение размерных величин:
Избыточное давление:
С0 - скорость звука в воздухе, м/с.
Оценка поражающего действия
1) Вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, оценивается по соотношению:
,
Где Pr1 - пробит-функция;
Фактор V1 рассчитывается с учетом перепада давления в волне и импульса статического давления по соотношению:
По табл. 3 Методики «Связь вероятности поражения с пробит-функцией» вероятность повреждения стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса для Рr1 = 7,9; Р1=99%;
2) Вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу, оценивается по соотношению:
;
В этом случае фактор V2 рассчитывается по формуле:
По табл. 3 Методики «Связь вероятности поражения с пробит-функцией» вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу для Рr2 = 5,8; Р2 = 79% .
3) Вероятность длительной потери управляемости у людей (состояние нокдауна), попавших в зону действия ударной волны при взрыве облака ТВС, может быть оценена по величине пробит-функции:
;
В этом случае фактор опасности V3 рассчитывается по формуле:
Безразмерное давление и безразмерный импульс задаются выражениями:
,
где m - масса тела живого организма, (при отсутствии данных принимают 70 кг);
По табл. 3 Методики «Связь вероятности поражения с пробит-функцией» вероятность длительной потери управляемости у людей при отрицательном значении пробит-функции Рr3 = -1,9; Р3 = 0% .
4) Вероятность разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне определяется выражением:
По табл. 3 Методики «Связь вероятности поражения с пробит-функцией» вероятность разрыва барабанных перепонок у людей
для Рr4 = 4,2; Р4=21%.
5) Вероятность отброс людей волной давления оценивается по величине пробит-функции:
Здесь фактор V5рассчитывается из соотношения:
.
.
По табл. 3 Методики «Связь вероятности поражения с пробит-функцией» вероятность отброса людей волной давления при значении пробит-функции Рr5 = -0,54; Р5 = 0% .
Таблица 3. Связь вероятности поражения с пробит-функцией Рr
Условная вероятность поражения, % |
Величина Pr |
||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
0 |
- |
2,67 |
2,95 |
3,12 |
3,25 |
3,36 |
3,45 |
3,52 |
3,59 |
3,66 |
|
10 |
3,72 |
3,77 |
3,82 |
3,90 |
3,92 |
3,96 |
4,01 |
4,05 |
4,08 |
4,12 |
|
20 |
4,16 |
4,19 |
4,23 |
4,26 |
4,29 |
4,33 |
4,36 |
4,39 |
4,42 |
4,45 |
|
30 |
4,48 |
4,50 |
4,53 |
4,56 |
4,59 |
4,61 |
4,64 |
4,67 |
4,69 |
4,72 |
|
40 |
4,75 |
4,77 |
4,80 |
4,82 |
4,85 |
4,87 |
4,90 |
4,92 |
4,95 |
4,97 |
|
50 |
5,00 |
5,03 |
5,05 |
5,08 |
5,10 |
5,13 |
5,15 |
5,18 |
5,20 |
5,23 |
|
60 |
5,25 |
5,28 |
5,31 |
5,33 |
5,36 |
5,39 |
5,41 |
5,44 |
5,47 |
5,50 |
|
70 |
5,52 |
5,55 |
5,58 |
5,61 |
5,64 |
5,67 |
5,71 |
5,74 |
5,77 |
5,81 |
|
80 |
5,84 |
5,88 |
5,92 |
5,95 |
5,99 |
6,04 |
6,08 |
6,13 |
6,18 |
6,23 |
|
90 |
6,28 |
6,34 |
6,41 |
6,48 |
6,55 |
6,64 |
6,75 |
6,88 |
7,05 |
7,33 |
|
99 |
7,33 |
7,37 |
7,41 |
7,46 |
7,51 |
7,58 |
7,65 |
7,75 |
7,88 |
8,09 |
При взрыве цистерны, содержащей 8 тонн окиси пропилена на расстоянии 100 м от взрыва образуется избыточное давление 66 кПа и импульс волны давления составляет 2081 Па·с. Взрыв проходит в режиме дефлаграции со скоростью фронта пламени 300 м/с.
При нахождении на таком расстоянии строений или людей вероятность повреждений следующая:
А)повреждения стен промышленных зданий ,при которых возможно восстановление зданий без их сноса - 99%.
Б)Разрушения промышленных зданий , при которых здания подлежат сносу более - 79%
В)Длительная потеря управляемости у людей, попавших в зону действия ударной волны при взрыве облака ТВС - 0%.
Г) Разрыв барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне - 21%.
Д) Отброс людей волной давления - 0%.
2. Оценка теплового действия
Рассчитать интенсивность теплового излучения q, кВт/м2 для «огненного шара». Провести оценку последствий после пожара «огненный шар» на расстоянии r=100м от центра. Исходные данные взять из задания 1, таблица 1. Тепловое воздействие при взрыве оказывает сильное поражающее действие. При разрушении резервуара с ЛВЖ, ГГ, СУГ выброс горючего вещества в атмосферу приводит к образованию облака. Облако смеси паров или газов с воздухом, переобогащенное горючими веществами , не способно гореть в детонационном режиме. Оно начинает гореть с внешней оболочки, горит подефлаграционному механизму и образует огненный шар.
Огненный шар - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара. Высокотемпературные продукты горения светятся и излучают тепловую энергию, что может стать причиной ожогов кожных покровов людей, находящихся на опасных расстояниях. Огненный шар зарождается в момент контакта облака с источником зажигания. Поднимаясь, шар образует грибовидное облако, ножка которого - восходящие конвективные потоки воздуха. Вовлекаемый воздух разбавляет и охлаждает газы. Радиационные потери также вносят свой вклад в процесс быстрого охлаждения. Горение газов и вовлеченного воздуха продолжается до тех пор, пока температура не становиться меньше температуры воспламенения. Для решения поставленной задачи необходимо воспользоваться нормами пожарной безопасности «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности » НПБ-105-03. Утверждены приказом МЧС России от 18.06.2003 г. № 314.
Таблица 4. Исходные данные
Тип топлива |
Окись этилена |
|
Масса горючего вещества в облаке |
m=8000кг |
|
Расстояние от центра |
r=100м |
Интенсивность теплового излучения:
Интенсивность теплового излучения q, кВт·м-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле:
q = Ef··Fq, где
Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2; Fq - угловой коэффициент облученности; - коэффициент пропускания атмосферы. Величину Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается для огненного шара принимать Ef равным 450 кВт/м2.
Значение Fqвычисляем по формуле:
,
где Н - высота центра «огненного шара», м; Ds - эффективный диаметр «огненного шара», м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.
Эффективный диаметр «огненного шара» Ds определяем по формуле:
Ds = 5,33·m0,327,
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину H равной Ds/2.
Время существования «огненного шара» ts определяем по формуле:
Коэффициент пропускания атмосферы ф рассчитываем по формуле:
.
Нестационарные источники теплового излучения
Изучение воздействия тепловых потоков на персонал позволило найти зависимость ожидаемой степени поражения от времени экспозиции нестационарными тепловыми импульсами. Так, вероятность достижения ожогов первой степени можно оценить по величине функции «пробит», рассчитываемой по соотношению
По табл. 3 Методики «РД 03-409-01» связь вероятности поражения с пробит-функцией Рr
Рr6 = 10,57; Р6=100%.
Вероятность достижения ожогов второй степени устанавливается по выражению
По табл. 3 Методики «РД 03-409-01» связь вероятности поражения с пробит-функцией Рr для
Рr7 = 7,27; Р7=99%.
Смертельный исход для незащищенных специальными костюмами людей наступит с вероятностью, равной
По табл. 3 Методики «РД 03-409-01» связь вероятности поражения с пробит-функцией Рr для
Рr8 = 6,37; Р8=92%.
Для персонала в защитной одежде вероятность летального исхода задана выражением
По табл. 3 Методики «РД 03-409-01» связь вероятности поражения с пробит-функцией Рr для
Рr9 = 5,51; Р9=70%.
Вывод. При времени воздействия «огненного шара» на человека в течении 14с. с интенсивностью теплового излучения 39,0 к кВт/м2 вероятность поражения людей, находящимся на расстоянии 100 м от очага:
А)Вероятность получения ожогов 1 степени - 100%;
Б)Вероятность получения ожогов 2 степени - 99%;
В)Вероятность смертельного исхода людей, незащищенных специальными костюмами - 92%;
Г)Вероятность смертельного исхода людей, защищенных специальными костюмами - 70%.
Список использованной литературы
фугасный взрывной авария пожар
1. РД 03-409-01. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей (с изменениями и дополнениями). Утверждена Постановлением Госгортехнадзора России от 26 июня 2001г. №25
2. Балаганский И.А. Лекции по дисциплине «Средства поражения и боеприпасы »
3. Балаганский И.А, Мержиевский Л.А. Действие средств поражения и боеприпасов : Учебник.- Новосибирск: Изд-во НГТУ.- 2004. -408 с.-(Серия «Учебник НГТУ»)
4. НПБ-105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Утверждено приказом МЧС России от 18.06.2003 г. № 314.
5. ГОСТ Р12.3.047-98 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. - Введ. 2000-01-01. - М.: стандартинформ, 2000. - 109с.
6. Гельфанд Б.Е., Сильников М.В. Взрывобезопасность / под ред. В.С. Артамонова.- СПБ: Астерион, 2006.-392 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сущность и особенности пожаровзрывоопасности горючих пылей. Расчет интенсивности теплового излучения и времени существования "Огненного шара". Оценка и анализ среднегодовой продолжительности гроз и ожидаемого количества поражений молнией здания мельницы.
дипломная работа [134,1 K], добавлен 12.08.2010Определение параметров взрыва конденсированных взрывчатых веществ. Мероприятия по повышению устойчивости работы в чрезвычайных условиях. Определение ущерба, нанесенного промышленному объекту после аварии. Метод расчета интенсивности теплового излучения.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.05.2015Определение понятия химически опасного объекта. Рассмотрение причин и последствий химических аварий, сопровождающихся проливом или выбросом опасного вещества. Образование очага поражения. Мероприятия по химической защите населения; действия по сигналу.
презентация [364,6 K], добавлен 20.04.2015Сущность и значение электробезопасности, законодательные требования к ее обеспечению. Особенности действия электрического тока на организм человека. Анализ факторов, влияющих на исход поражения электрическим током. Способы защиты от этого вида поражения.
контрольная работа [34,7 K], добавлен 21.12.2010ОВ удушающего действия. Клиническая картина поражения удушающими ОВ. Механизм действия. Профилактика и лечение. ОВ кожно-нарывного действия. Пути проникновения. Механизм. Патогенез. ОВ общеядовитого действия.
лабораторная работа [14,3 K], добавлен 25.02.2002Что такое сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ). Определение опасных химических веществ, зоны химического поражения, токсодозы. Химически опасные объекты Беларуси. Классификация химических средств по степени токсичности. Аварии с выбросом СДЯВ.
реферат [19,9 K], добавлен 12.11.2009Оперативно-тактическая оценка здания больницы. Разработка замысла и решения пожарно-тактической задачи по тушению пожара в здании больницы. Оценка сил и средств, характер действий пожарных подразделений. План-схема объекта с расстановкой сил и средств.
курсовая работа [88,9 K], добавлен 09.02.2016Трёхфазные сети и их основные характеристики. Методика оценки вероятности и особенности поражения током. Экспериментальный анализ опасности поражения человека электрическим током в трехфазных сетях с рабочими напряжениями до 1000 В в различных ситуациях.
реферат [396,1 K], добавлен 31.10.2011Расчет параметров пожара до момента введения сил и средств первым подразделением. Определение параметров пожара по установленному расчетом сил и средств повышенному рангу пожара. Совмещенный график изменения параметров развития и тушения пожара.
курсовая работа [126,5 K], добавлен 31.08.2019Виды поражений электрическим током, электрическое сопротивление тела человека, основные факторы, влияющие на исход поражения током. Виды защиты от опасности поражения электрическим током и принцип их действия, мероприятия по электробезопасности.
контрольная работа [37,6 K], добавлен 01.09.2009Прогнозирование химической обстановки при разрушении резервуаров с ОХВ. Расчет суммарного эквивалентного количества хлора, перешедшего во вторичное облако. Определение возможных потерь персонала. Первичные действия во время аварии. Оповещение персонала.
курсовая работа [44,0 K], добавлен 04.01.2009Действие электрического тока на организм человека. Факторы, определяющие исход поражения электрическим током. Влияния частоты на организм человека. Продолжительность действия тока. Схема, принцип действия и область применения защитного зануления.
контрольная работа [463,7 K], добавлен 14.04.2016Расчет параметров пожара до сообщения в пожарную охрану, на момент введения сил и средств первым подразделением. Расчет сил и средств для тушения пожара, параметров пожара по средствам для повышенного ранга пожара. Организация работ по тушению пожара.
курсовая работа [405,7 K], добавлен 11.05.2014Опасность поражения человека электрическим током. Влияние электрического тока на организм человека, основных параметров электротока на степень поражения человека. Условия поражения электрическим током. Опасность при замыкании тоководов на землю.
реферат [1,0 M], добавлен 24.03.2009Расчет сил и средств, необходимых для тушения пожара. Виды и особенности пожара в гаражах. Прогнозирование возможной обстановки на пожаре на момент введения первых сил и средств на тушение пожара. Рекомендации должностным лицам по тушению пожара.
курсовая работа [203,3 K], добавлен 19.04.2012Виды поражения электрическим током. Основные факторы, влияющие на исход поражения током. Основные меры защиты от поражения. Классификация помещений по опасности поражения током. Защитное заземление. Зануление. Защитные средства. Первая помощь человеку.
доклад [8,7 K], добавлен 09.04.2005Расчет времени эвакуации от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара. Определение величин потенциального риска для работников, которые находятся в здании на территории объекта.
контрольная работа [107,1 K], добавлен 27.03.2019Методика 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 [1,1 M], добавлен 16.11.2010История исследования биологического действия радиоактивных излучений. Лучевое повреждение организма. Влияние радиоактивного излучения на живые организмы, индивидуальная чувствительность людей. Роль человека в создании источников радиоактивного излучения.
реферат [16,9 K], добавлен 26.03.2010Зажигательное оружие: понятие, классификация. Осколочные, шариковые, фугасные боеприпасы. Боеприпасы объемного взрыва. Расчет искусственного заземляющего контура производственного предприятия. Оценка химической обстановки в результате аварии на объекте.
контрольная работа [19,6 K], добавлен 14.02.2012