Вибухи та пожежи

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Методи розрахунку зон ураження від техногенних вибухів

До вибухонебезпечних об'єктів відносять виробництва вибухових речовин (ВР), нафтопереробні підприємства, млинарські комбінати та елеватори, деревообробні та інші підприємства, що використовують або виробляють горючі речовини.

Аварії на таких об'єктах, як правило, супроводжуються вибухами. Під вибухом розуміється процес звільнення великої кількості енергії за короткий проміжок часу. В результаті вибуху речовина перетворюється в сильно нагрітий газ з дуже високим тиском, що впливає на навколишнє середовище, повітря, викликаючи його рух, і утворення факторів, що уражають. Тому вони називаються уражаючими факторами.

Сутність наслідків техногенних вибухів - створення зон ураження (зон руйнувань). вибух пожежа техногенний ураження

Основний уражаючий фактор вибуху - це повітряна ударна хвиля (УХ). Ударна хвиля - це зона сильно стислого повітря, називається фронт ударної хвилі, що розповсюджується в усі боки від центру вибуху з надзвуковою швидкістю (більше 330м/с).

Основним параметром УХ, що визначає її руйнівну дію, є надмірний тиск у фронті УХ. Надмірний тиск ?Р_ф - це різниця між максимальним тиском у фронті хвилі (Рф) і атмосферним тиском перед фронтом (Р₀):

?Р_ф = Р_ф - Р_0, кПа.

Одиниці виміру ?Р_ф в системі СІ - паскаль (Па). Позасистемна одиниця - кгс/см². Співвідношення одиниць: 1 кгс/см² = 1атм = 100 кПа.

Надмірний тиск у даній точці залежить від відстані до місця (центру) вибуху, маси продукту вибуху (потужності вибуху) та інших чинників.

Характер дії повітряної ударної хвилі на людей, будівлі, споруди, обладнання.

Повітряна ударна хвиля уражає людей, руйнує або пошкоджує будинки і споруди, обладнання і техніку. У незахищених людей в залежності від величини надмірного тиску можливі травми різного ступеню.

Будинки, споруди, обладнання внаслідок дії УХ можуть бути пошкодженні або зруйновані. В залежності від надмірного тиску ?Р_ф, типу, розмірів та інших чинників можуть отримати слабке, середнє, сильне або повне руйнування.

Внаслідок вибуху під впливом уражаючих факторів на місцевості утворюється осередок ураження. Межа осередку ураження пролягає через точки на місцевості, де надмірний тиск УХ становить 10 кПа. Форма осередку на рівнинній місцевості - коло

Радіуси осередку ураження і зон руйнувань залежать від потужності вибуху (маси продуктів вибуху Q).

В залежності від ступеня руйнування виробничих будинків і обсягу необхідних рятувальних і аварійно-відновлюваних робіт осередок ураження ділиться на IV зони: повних, сильних, середніх та слабких руйнувань.

І Зона слабких руйнувань - від 10 до 20кПа. Слабкі руйнування будівель.

ІІ Зона середніх руйнувань утворюється там, де надмірний тиск від 20 до 30кПа, будівлі і споруди мають середній ступінь руйнувань. Дерев'яні споруди повністю руйнуються.

ІІІ Зона сильних руйнувань характеризується сильними руйнуваннями будинків і споруд, утворенням місцевих завалів і розповсюджується на територію, де надмірний тиск від 30 до 50кПа.

IV Зона повних руйнувань характеризується надмірним тиском у фронті УХ 50кПа і більше. Будинки, споруди, обладнання в зоні повністю руйнуються, утворюю суцільні завали.

Методика розрахунку параметрів осередку ураження (радіусів зон руйнувань).

Визначення параметрів осередку ураження (радіусів зон руйнувань) здійснюється за допомогою Графіка залежності надмірного тиску від кількості тротилу і відстані до центру вибуху.

При цьому визначаються:

1. Радіус осередку ураження Rос і радіуси зон руйнувань: слабких R_сл = R_ос, середніх R_ср, сильних R_сил, повних R_пов згідно з значенням величини надмірного тиску на межах цих зон дорівнюють: зони слабких руйнувань - 10 кПа, зони середніх руйнувань - 20кПа, зони сильних руйнувань - 30кПа, зони повних руйнувань - 50кПа.

2. Площа осередку ураження S_о - розраховується за формулою:

, км²

3. Розрахунок надмірного тиску ударної хвилі (УХ) ?Р_ф, що очікується в районі об'єкту, розташованого на відстані R від центру вибуху, здійснюється при вибуху тротилу за допомогою формули:

, кПа

де R - відстань об`єкту від центру вибуху, м;

Q - маса тротилу, т.

При вибуху інших вибухових речовин в наведену вище формулу підставляється значення маси продукту Q з урахуванням коефіцієнта поправки К_вр відповідно до типу ВР, тобто:

,Т,

де Q_вр - кількість відповідної ВР за вихідними даними, т

К_вр = 0,97 для пікринової кислоти;

К_вр = 1,08 для тетрилу;

К_вр = 1,28 для гексогену, тену.

Під час вибуху газоповітряної суміші (ГПС) вуглеводневих продуктів (пропану, бутану та ін.) утворюють три кругові зони для визначення надмірного тиску на заданій відстані від центру вибуху (ЦВ).

Зона детонаційної хвилі (зона І) існує в межах хмари вибуху. Радіус цієї зони r_І визначають за формулою, м,

де Q - кількість зрідженого вуглеводневого продукту, т. У межах зони I надмірний тиск можна вважати постійним,

Зона дії продуктів вибуху (зона II) охоплює весь радіус поширення продукту ГПС у результаті її детонації. Радіус зони II становить

Надмірний тиск у межах зони II змінюється від 1350 до 300кПа і може бути визначений на заданій відстані R₀ від ЦВ за формулою

де - радіус зони I, м; R₀ - відстань від ЦВ до визначеного об'єкта, м.

У зоні дії повітряної УХ (зона III) надмірний тиск на відстані R₀ від центру розраховують за формулою, кПа,

,

де R₀ - відстань від ЦВ до об'єкта.

Класифікація вибухонебезпечних зон на підприємствах. Для попередження вибуху на підприємствах визначають вибухонебезпечні зони - приміщення чи його частини, де створюються вибухонебезпечні суміші, - за такою класифікацією (згідно з ДНАОП 0.00-1.32-01). Газопароповітряні вибухонебезпечні середовища визначають як вибухонебезпечні зони класів 0, 1, 2, а пилоповітряні - класів 20, 21, 22.

Вибухонебезпечна зона класу 0 - простір, у якому газоповітряне вибухонебезпечне середовище існує постійно або протягом тривалого часу.

Вибухонебезпечна зона класу 1 - простір, у якому вибухонебезпечне середовище може утворюватись під час нормальної роботи.

Вибухонебезпечна зона класу 2 - простір, у якому вибухонебезпечного середовища за нормальних умов експлуатації немає, а якщо воно виникає, то рідко і триває недовго (у разі порушення процесу).

Вибухонебезпечна зона класу 20 - простір, у якому під час нормальної експлуатації вибухонебезпечний пил у вигляді хмари існує постійно або часто в кількості, достатній для утворення небезпечної концентрації з повітрям.

Вибухонебезпечна зона класу 21 - простір, у якому під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилу в кількості, достатній для утворення суміші з повітрям вибухонебезпечної концентрації.

Вибухонебезпечна зона класу 22 - простір, у якому вибухонебезпечний пил може з'явитися не часто й існувати недовго або утворювати вибухонебезпечні суміші в разі аварії.

2. Методи розрахунку зон ураження від пожеж

Масштаби і характер пожеж залежать від типу і об'ємів ураження, характеристики побудови, пожежної небезпеки об'єктів, метеорологічних умов та інших факторів.

Під пожежною обстановкою треба розуміти масштаби і щільність ураження пожежами населених пунктів, об'єктів і прилеглих до них міських масивів, що впливають на роботу об'єктів господарювання, життєдіяльність населення, а також організацію і проведення рятувальних та невідкладних робіт.

Попередня оцінка пожежної обстановки має за мету виявити осередки виникнення суцільних пожеж і вогневих штормів та спланувати проведення попереджувальних заходів, а також розробити план можливих суцільних пожеж та вогневих штормів на випадок їх виникнення.

При оперативній оцінці пожежної обстановки визначаються зони суцільних пожеж, протяжність фронту вогню в осередках ураження, кількість протипожежних сил, необхідних для ліквідації пожежi.

Оцінка пожежної обстановки включає:

· виявлення масштабів і характеру (виду) пожеж, швидкість та напрямок вітру, площі задимлення, тощо;

· аналіз їхнього впливу та стійкість роботи окремих елементів до спалахання і рекомендації зі зниження межі займання, пропозиції з вибору доцільних заходів і дій пожежних формувань з локалізації і ліквідації пожежі, евакуації за необхідності робітників, службовців, населення та матеріальних цінностей із зон осередку пожежі тощо.

Оцінка пожежної обстановки проводиться на основі даних прогнозування та пожежної розвідки.

Вихідними даними для прогнозування пожежної обстановки є вiдомостi:

· про найбільші стихійні лиха, аварії, катастрофи, пожежо- та вибухонебезпечність об'єкта та його елементів, метеоумови, рельєф місцевості, наявність перешкод, водяних джерел тощо;

· у воєнний час про противника, його наміри, можливість застосування ядерної чи іншої сучасної зброї, в тому числі і запалювальних засобів.

При оперативній оцінці пожежної обстановки визначаються зони суцільних пожеж, протяжність фронту вогню в осередках ураження і кількість протипожежних сил, необхідних для ліквідації пожеж. Усі розрахунки проводяться залежно від ступеня ураження міста (населеного пункту) та його площі.

Пожежі і вибухи на об'єктах господарювання з ураженням житлової зони можуть виникати не тільки в результаті виникнення осередків полум'я, але й при руйнуванні елементів об'єктів, а також при раптовому припиненні постачання електроенергії, води, газу, пари та ін.

Вірогідність перетворювання осередків полум'я в окремі або суцільні пожежі значною мірою залежить від вогнестійкості будинків і споруд, щільності забудови і ступеня руйнування. Тривалість суцільної пожежі може змінюватись в широких межах.

Швидкість розповсюдження пожеж залежить від швидкості приземного вітру та від характеристики району можливої пожежі.

При застосуванні противником ядерної зброї вражаюча дія світлового імпульсу проявляється в загоранні і пожежах об'єктів.

Час дії світлового імпульсу

t = ?q c

де q - потужність ядерного боєприпасу, тис. тонн.

На відкритій місцевості світлове випромінювання має великий радіус дії порівняно з ударною хвилею і проникаючою радіацією.

Радіус зони пожеж в завалах

R_зав = 0,4?q

де q - потужність ядерного боєприпасу, тис. тонн.

Радіус зони суцільних пожеж при повітряному вибусі

R_C = 1,0?q, при наземному

R_C = 0,6?q км.

Радіус зони окремих пожеж

R_O.Г. = 1,75?q - при повітряному вибусі і

R_O.Г. = 1,2?q при наземному.

Слід пам'ятати, що в зоні окремих пожеж палає приблизно 25 % об'єктів, розміщених на цій площі.

Проведення рятувальних та інших невідкладних робіт у можливому осередку ядерного ураження потребує великої кількості інженерної та пожежної техніки, що створює, у свою чергу, цілу купу проблем з пересування техніки до місць роботи, постачання необхідних паливно-мастильних матеріалів, запасних частин, забезпечення особового складу частин, які експлуатують цю техніку тощо.

Размещено на Allbest.ru