7.3. CALCUL DES CARACTERISTIQUES D'EXPLOSION
Le principal effet nocif des explosifs est l'onde de choc. Par conséquent, pour déterminer l'effet dommageable explosif il faut calculer la surpression de l'explosion
, (7.15)
où R est la pression au front de l'onde de choc ;
p 0 – pression atmosphérique non perturbée – pression atmosphérique (101 kPa).
Évaluer D pdépend du type d'explosif, de la masse de la charge explosée, de la distance du centre de l'explosion et de la nature de la surface sous-jacente.
Calcul de la valeur de surpressionD ps'effectue en deux temps. À la première étape, le rayon réduit de la zone d'explosion est trouvé à l'aide de la formule
,
(7.16)
où Rest la distance du centre de l'explosion, m ;
Mest la masse de la charge, kg ;
À- coefficient tenant compte de la nature de la surface sous-jacente ;
TE- Équivalent TNT d'un explosif.
En tableau. 7.6 montre les valeurs du coefficient À pour différents types de matériaux sous-jacents.
Tableau 7.6
Valeurs des coefficients À pour différents matériaux
|
Matériau de sous-surface |
Coefficient À |
|
Métal |
1.00 |
|
Béton |
0.95 |
|
Bois |
0.80 |
|
Amorçage |
0.60 |
L'équivalent TNT, comme indiqué ci-dessus, est le rapport de la masse de l'explosif à la masse de TNT, ce qui crée le même effet dommageable. À TE < 1 explosif a un effet destructeur plus fort que le TNT (par kilogramme d'explosif); à TE= 1 explosif a le même pouvoir destructeur que le TNT ; à TE> 1 explosif produira moins d'effet dommageable que le TNT. En tableau. 7,3 ont reçu des valeurs d'équivalent TNT pour les explosifs industriels. En tableau. 7.7 montre les valeurs d'équivalent TNT pour certains explosifs militaires.
Tableau 7.7
La valeur de l'équivalent TNT
pour explosifs militaires
|
Explosif |
TE |
|
Poudre |
0.66 |
|
ammonal |
0.99 |
|
TNT |
1.00 |
|
Tétryl |
1.15 |
|
RDX |
1.30 |
|
élément chauffant |
1.39 |
|
Tritonal |
1.53 |
A la deuxième étape, en fonction de la valeur calculée du rayon réduit (7.16), la valeur de surpression est calculéeD p. Dans ce cas, selon la valeur, différentes formules sont utilisées. Pour les valeurs 6.2, le calcul de la surpression de l'explosion s'effectue selon la formule :
, kPa. (7.17)
Pour les valeurs > 6,2, la formule de calcul de la surpression d'explosion est :
, kPa. (7.18)
En utilisant les valeurs calculées de la surpression de l'explosion, il est possible d'estimer le degré de destruction produit par l'explosion. Lors de l'évaluation de l'effet destructeur d'un explosif, on distingue quatre zones de destruction d'objets, dont les caractéristiques sont données dans le tableau. 7.8.
Tableau 7.8
Zones de destruction d'objets
à différentes valeurs de surpression d'explosion
|
zone de destruction |
D p, kPa |
|
Destruction complète |
Plus de 50 |
|
Forte destruction |
30 ÷ 50 |
|
Destruction moyenne |
20 ÷ 30 |
|
Destruction faible |
10 ÷ 20 |
Pour évaluer le degré de destruction des bâtiments et des structures lors d'une explosion particulière, vous pouvez utiliser le tableau. 7.9, qui présente les limites de la surpression d'explosionD pcausant des degrés divers de destruction.
Tableau 7.9
Valeurs limites de surpression,
causant diverses destructions de bâtiments et de structures
|
D p, kPa |
Destruction |
D p, kPa |
Destruction |
D p, kPa |
Destruction |
|
0.5÷3.0 |
Destruction partielle des vitrages |
Destruction de cloisons, encadrements de fenêtres |
Destruction de murs en briques et parpaings |
||
|
3÷7 |
Destruction complète du verre |
Destruction du sol |
Destruction de structures en béton armé |
Considérez la procédure de calcul de la surpression d'une explosion à l'aide de l'exemple suivant.
Il est nécessaire de déterminer l'effet dommageable dans l'explosion d'une charge de 100 kg de TNT à distance du bâtimentR= 2 m en pleine terre.
Tout d'abord, nous déterminons la surpression de l'explosionD pdans l'explosion de TNT selon la formule (7.16). Coefficient À pour terrain ouvert nous trouvons du tableau. 7.6. C'est 0,60. Équivalent TNT pour TNT TE = 1(Tableau 7.7).
Lors du calcul des paramètres de l'onde de pression lors de la combustion d'un nuage de gaz, de vapeur et d'air, le progiciel « TOXI + Risk. Évaluation des risques et calcul des conséquences des accidents au des installations de production» (conformément à l'annexe 3 du paragraphe 18 de la Méthodologie de détermination des valeurs estimées du risque d'incendie dans les installations de production (annexe à l'EMERCOM de la Fédération de Russie du 10 juillet 2009 n ° 404)).
Les principaux éléments structurels de l'algorithme de calcul sont :
- détermination du mode de combustion attendu du nuage ;
- calcul de la surpression maximale et de la quantité de mouvement de la phase de compression des ondes de pression atmosphérique pour différents modes ;
- détermination de caractéristiques supplémentaires de la charge explosive ;
- évaluation de l'impact.
Le mode de combustion attendu du nuage dépend du type de substance combustible et du degré d'encombrement de l'espace environnant.
Les conditions suivantes ont été acceptées pour le calcul :
- le nuage d'assemblages combustibles est situé à la surface de la terre ;
- classe de substances combustibles selon le degré de sensibilité pour le pétrole - 3 - substances moyennement sensibles (pour le pétrole), pour le gaz - 2 - substances sensibles (pour le propane) pour un entrepôt de bouteilles de propane, 4 - substances peu sensibles (pour le méthane) pour un gazoduc ;
- classe de l'espace environnant selon le degré d'encombrement III - espace moyennement encombré : installations technologiques autonomes, parc de stockage.
Dans le cas de la formation d'un mélange vapeur-air dans un espace dégagé d'équipements technologiques et de son inflammation par une source relativement faible (par exemple, une étincelle), la combustion de ce mélange se produit, en règle générale, à faible flamme visible vitesses. Dans ce cas, les amplitudes de l'onde de pression sont faibles et peuvent ne pas être prises en compte lors de l'évaluation de l'effet dommageable. Dans ce cas, le soi-disant feu éclair est réalisé, dans lequel la zone de dommages par les produits de combustion à haute température du mélange vapeur-air coïncide pratiquement avec taille maximum nuages de produits de combustion (c'est-à-dire que ce sont principalement les objets qui tombent dans ce nuage qui sont touchés).
Le rayon d'influence des produits de combustion à haute température d'un nuage vapeur-air lors d'un éclair de feu est déterminé à l'aide de progiciel"TOXY+Risque. Évaluation des risques et calcul des conséquences des accidents sur les installations de production » (conformément à la formule P3.67 de l'annexe 3 à l'article 18 de la Méthodologie de détermination des valeurs calculées du risque d'incendie sur les installations de production (annexe à l'EMERCOM du Fédération de Russie du 10 juillet 2009 n° 404)).
Les résultats du calcul des paramètres de l'onde de pression lors de la combustion des assemblages combustibles en espace ouvert sont présentés dans le tableau 14.
Les résultats du calcul des zones d'action des facteurs dommageables lors de l'explosion d'un nuage d'assemblages combustibles en espace ouvert
| Nombre d'équipements selon le schéma | Numéro de scénario | Distance (r, m) du centre géométrique du nuage air-carburant à la limite de la zone avec une surpression donnée, kPa | Le rayon d'impact des produits de combustion à haute température lors d'un "fire-flash", m | |||||
| 100 | 53 | 28 | 12 | 5 | 3 | |||
| Emplacement des filtres à impuretés FG-1…2 | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Réservoir d'huile commercial RVS-4500 R1…R3 | C3 (nuage primaire) | — | — | 37 | 110 | 273 | 476 | — |
| С3 (nuage secondaire) | — | — | 22 | 64 | 160 | 278 | — | |
| Plate-forme de contrôle de la pression | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Plate-forme de chauffage de ligne | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Stockage de propane | C5 | — | 8 | 12 | 21 | 46 | 96 | — |
| Réservoir de carburant de secours pour chaufferie | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Zone pour AC pour recueillir l'huile (pos. 12.1…12.3) | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Gazoduc haute pression D 89x6 mm | C5 | Surpression maximale d'explosion 2,0 kPa | 17 | |||||
Le tableau 15 montre les valeurs de pression critique pour les occupants du bâtiment (selon les directives d'évaluation des risques d'incendie pour les installations industrielles).
Valeurs de pression critiques pour les occupants du bâtiment
| Type d'impact | Pression d'impact, kPa |
| Les personnes vivant dans des bâtiments non fortifiés mourront des suites de chocs directs, sous les ruines de bâtiments ou après avoir heurté des objets durs | 190 |
| Il est très probable que toutes les personnes vivant dans des bâtiments non fortifiés mourront ou seront gravement blessées à la suite de l'onde de choc, ou si le bâtiment s'effondre ou si le corps est déplacé par l'onde de choc. | 69-76 |
| Les personnes vivant dans des bâtiments non fortifiés mourront ou subiront de graves dommages aux tympans et aux poumons à cause de l'onde de choc, ou seront touchées par des fragments et des débris du bâtiment. | 55 |
| Le personnel de maintenance sera grièvement blessé avec une issue fatale possible s'il est touché par des éclats d'obus, des débris de construction, des objets en feu, etc. Il y a 10% de chance de rupture du tympan | 24 |
| Une perte ou une blessure auditive temporaire due à des effets de souffle secondaires tels que des effondrements de bâtiments et des effets de transfert de corps tertiaires sont possibles. La mort ou des blessures graves résultant d'une exposition directe au souffle sont peu probables | 16 |
| Avec une grande fiabilité, aucun décès ou blessure grave n'est garanti. Blessures possibles liées à la destruction du verre et aux dommages aux murs du bâtiment | 5,9 ¸ 8,3 |
Les tableaux 16 et 17 montrent les valeurs de pression critique pour la destruction de certains éléments des bâtiments par une onde de choc et pour les dommages à certaines structures industrielles (selon les directives d'évaluation des risques d'incendie pour les installations industrielles).
Valeurs de pression critiques pour la destruction de certains éléments de bâtiments par une onde de choc
| La nature des dommages aux éléments de construction | DP, kPa |
| Destruction de vitrage | 2¸7 |
| Destruction des cloisons et toitures : | |
| bâtiments à ossature bois | 12 |
| bâtiments en briques | 15 |
| bâtiments à ossature en béton armé | 17 |
| Destruction des sols : | |
| bâtiments à ossature bois | 17 |
| bâtiments industriels en briques | 28 |
| bâtiments industriels à ossature acier et béton armé | 30 |
| bâtiments aux murs massifs | 42 |
| Destruction des murs : | |
| bâtiments en parpaings | 22 |
| bâtiments à ossature bois | 28 |
| bâtiments en briques avec des murs de 1,5 briques | 40 |
| bâtiments aux murs massifs | 100 |
| Destruction de la fondation | 215 ¸ 400 |
Valeurs de pression critiques pour les défaillances de certaines structures industrielles
| La nature des dommages aux structures industrielles | DP, kPa |
| Dommages mineurs aux charpentes en acier, aux fermes | 8¸10 |
| Destruction des charpentes en acier, des fermes et déplacement des fondations | 20 |
| Destruction de structures portantes industrielles en acier | 20 ¸ 30 |
| Destruction des structures de support des chars | 100 |
| Déplacement de réservoirs cylindriques, dommages aux canalisations | 50 ¸ 100 |
| Dommages aux colonnes de distillation | 35¸80 |
| Déformations mineures des racks de pipeline | 20 ¸ 30 |
| Mouvement des racks de pipelines, dommages aux pipelines | 35-40 |
| Destruction de racks de canalisations | 40¸55 |
Le tableau 18 indique la surpression maximale admissible lors de la combustion de mélanges de gaz, de vapeur et d'air dans des pièces ou dans des espaces ouverts (selon l'annexe 4 au paragraphe 20 de la méthodologie de détermination des valeurs calculées du risque d'incendie dans les installations de production).
Surpression maximale admissible lors de la combustion de gaz, de vapeur ou de mélanges air-poussière dans des locaux ou à l'air libre
Le tableau 19 montre les valeurs de l'indicateur de surpression, provoquant différentes sortes destruction de bâtiments, selon.
Les valeurs de l'indice de surpression provoquant divers types de destruction
| Type de bâtiments, structures | Degré de destruction sous surpression à l'avant de l'onde de choc incidente, kPa | |||
| Faible | Moyen | fort | Complet | |
| Bâtiments industriels à ossature légère et sans cadre | 10-25 | 25-35 | 35-45 | >45 |
| Bâtiments en briques d'entrepôt | 10-20 | 20-30 | 30-40 | >40 |
| Plain-pied entrepôts avec ossature métallique et remplissage de paroi en tôle | 5-7 | 7-10 | 10-15 | >15 |
| Bâtiments en béton et béton armé et structures antisismiques | 25-35 | 80-120 | 150-200 | >200 |
| Immeubles de grande hauteur monolithiques en béton armé | 25-45 | 45-105 | 105-170 | 170-215 |
| Chaufferies, postes de contrôle dans des bâtiments en briques | 10-15 | 15-25 | 25-35 | 35-45 |
| Maisons en bois | 6-8 | 8-12 | 12-20 | >20 |
| Réseaux souterrains, canalisations | 400-600 | 600-1000 | 1000-1500 | >1500 |
| Conduites au sol | 20 | 50 | 130 | — |
| Lignes souterraines câblées | jusqu'à 800 | — | — | >1500 |
| Réservoirs pour le transport de produits pétroliers | 30-50 | 50-70 | 70-80 | >80 |
| Réservoirs et contenances acier sol | 35-55 | 55-80 | 80-90 | >90 |
| Réservoirs souterrains | 40-75 | 75-150 | 150-200 | >200 |
Destruction faible - destruction partielle des cloisons internes, des toits, des cadres de portes et de fenêtres, des bâtiments légers, etc. Les principales structures porteuses sont préservées. Pour rétablissement complet une révision majeure s'impose.
Destruction moyenne - la destruction d'une plus petite partie des structures de support. La plupart des structures porteuses sont conservées et seulement partiellement déformées. Une partie des structures d'enceinte (murs) peut être conservée, cependant des structures secondaires et porteuses peuvent être présentes.
Destruction moyenne - la destruction d'une plus petite partie des structures de support. La plupart des structures porteuses sont conservées et seulement partiellement déformées. Une partie des structures d'enceinte (murs) peut être conservée, cependant les structures secondaires et porteuses peuvent être partiellement détruites. Le bâtiment est désaffecté, mais peut être restauré.
Destruction grave - la destruction de la plupart des structures de support. Dans le même temps, les éléments les plus durables du bâtiment, les cadres, les noyaux de raidissement, partiellement les murs et les plafonds des étages inférieurs peuvent être préservés. Avec une forte destruction, un blocage se forme. Dans la plupart des cas, la récupération n'est pas possible.
Destruction complète - l'effondrement complet du bâtiment, à partir duquel seuls les sous-sols endommagés (ou non endommagés) et une partie insignifiante des éléments durables peuvent survivre. Avec une destruction complète, un blocage se forme. Le bâtiment est irréparable.
Le tableau 20 présente les effets d'une onde de choc sur une personne selon les « Situations d'urgence caractère technogénique. Prédiction et évaluation : méthodes déterministes pour quantifier les aléas de la technosphère ».
Impact d'une onde de choc sur une personne
| RF, kPa | Diplôme défaite | La nature de la lésion |
| Plus de 100 | Extrêmement | Défaite fatale inconditionnelle. Les blessures sont souvent mortelles |
| 60-100 | lourd | Contusion sévère de tout le corps, lésions les organes internes et au cerveau, fractures graves des membres. Issue fatale possible. |
| 40-60 | Moyen | Contusions graves, lésions des organes auditifs, saignements du nez et des oreilles, luxations graves et fractures des membres. |
| 20-40 | Lumière | Légère contusion générale du corps, lésions auditives temporaires, ecchymoses et luxations des membres |
Exemple 1
L'explosion d'un réservoir de gaz à air comprimé sphérique d'un volume de V = 600 m3 s'est produite en raison de l'excès de pression régulée. L'appareil est conçu pour fonctionner sous une pression P = 0,8 MPa. L'explosion s'est produite à une pression P = 2,3 MPa. La densité du gaz à pression normale c = 1,22 kg/m3, l'indice adiabatique r = 1,4. Évaluer les conséquences d'une explosion d'air comprimé dans un réservoir de gaz sphérique (déterminer les rayons des zones plus ou moins endommagées par le souffle d'air sur les bâtiments, les structures et les personnes) et déterminer la probabilité de dommages humains à une distance R = 50 m.
La perte de charge est déterminée en convertissant la formule (3) :
DR = 2,3 - 0,1 = 2,2 MPa
La densité de gaz est calculée selon l'équation (5) :
c \u003d 1,22 (2,3 / 0,1) 1 / 1,4 \u003d 11,46 kg / m3
Masse brute de gaz :
C \u003d 11,46 600 \u003d 6873 kg
Q = 2,2 / = 0,48 MJ/kg
L'équivalent TNT d'une explosion sera :
qtnt \u003d 0,48 6873 / 4,24 \u003d 778 kg
Équivalent d'onde de choc :
q.v. = 0,6 778 = 467 kg
q = 2 467 = 934 kg
Les résultats des calculs sont présentés ci-dessous (tableau 4).
Tableau 4 - Rayons des zones d'impact de souffle d'air
|
DRfr, kPa |
||||||
Pour déterminer la probabilité de heurter une personne à une distance donnée, à l'aide des formules (12.13), la surpression dans le front d'onde et l'impulsion spécifique sont calculées pour une distance de 50 m:
50/(9341/3) = 5,12
DRfr \u003d 0,084 / 5,12 + 0,27 / 5,122 + 0,7 / 5,123 \u003d 31,9 kPa.
I = 0,4 9342/3/50 = 0,76 kPa·s
La probabilité conditionnelle d'une blessure par surpression pour une personne située à 50 m de l'épicentre de l'accident est déterminée à l'aide de la fonction probit Pr, qui est calculée par la formule (14) :
V = (17500/(31,9 103))8,4 + (290/(0,79 103))9,3 = 0,0065
Pr = 5 - 0,26 In(0,0065) = 6,31
À l'aide du tableau 3, la probabilité est déterminée. Une personne située à une distance de 50 m peut subir des blessures de gravité variable avec une probabilité de 91 %.
Exemple #2
L'explosion d'un réservoir sphérique de gaz carbonique d'un volume de V = 500 m3 (rayon de la sphère 4,95 m) s'est produite en raison d'un excès de pression régulée. L'appareil est en acier 09G2S avec une épaisseur de paroi de 16 mm et est conçu pour fonctionner sous une pression P = 0,8 MPa. La résistance à la traction de la destruction du matériau uv = 470 MPa. La densité du gaz à pression normale c = 1,98 kg/m3, l'indice adiabatique r = 1,3. Évaluer les conséquences d'une explosion de dioxyde de carbone comprimé dans un réservoir de gaz sphérique (déterminer les rayons des zones de divers degrés de dommages causés par le souffle d'air aux bâtiments, aux structures et aux personnes) et déterminer la probabilité de dommages humains à une distance R = 120 m .
La pression de rupture est déterminée par la formule (2) :
DP \u003d 2 0,016 470 / 4,95 \u003d 3 MPa
La pression du mélange gaz-vapeur dans le réservoir est déterminée par la formule (3) :
P \u003d 3 + 0,1 \u003d 3,1 MPa
La densité de gaz est calculée selon l'équation (5) à la pression Р :
c \u003d 1,98 (3,1 / 0,1) 1 / 1,3 \u003d 28,05 kg / m3
Masse brute de gaz :
C \u003d 28,05 550 \u003d 14026 kg
Selon la formule (7), l'énergie spécifique du gaz est calculée :
Q = 3 / = 0,36 MJ/kg
L'équivalent TNT d'une explosion de gaz sera :
qtnt \u003d 0,36 14026 / 4,24 \u003d 1194 kg
Équivalent d'onde de choc :
q.v. = 0,6 1194 = 717 kg
En ce qui concerne une explosion au sol, la valeur suivante est prise :
q \u003d 2 717 \u003d 1433 kg
La méthode de sélection de la distance de l'épicentre de l'explosion selon les formules (12.13) détermine les rayons des zones de différents degrés de dommages causés par le souffle d'air aux bâtiments, aux structures et aux personnes, indiqués dans le tableau 2.
Les résultats des calculs sont présentés ci-dessous (tableau 5).
Tableau 5 - Rayons des zones d'impact du souffle d'air
|
DRfr, kPa |
||||||
Pour déterminer la probabilité de heurter une personne à une distance donnée, à l'aide des formules (12.13), la surpression dans le front d'onde et l'impulsion spécifique pour une distance de 120 m sont calculées:
120/(14333) = 10,64
DRfr \u003d 0,084 / 10,64 + 0,27 / 10,642 + 0,7 / 10,643 \u003d 10,9 kPa.
I = 0,4 14332/3/120 = 0,42 kPa·s
La probabilité conditionnelle d'une blessure par surpression pour une personne située à 120 m de l'épicentre de l'accident est déterminée à l'aide de la fonction probit Pr, qui est calculée par la formule (14) :
V = (17500/(10,9*103))8,4 + (290/(0,42*103))9,3 = 0,029
Pr = 5 - 0,26 * ln(0,029) = 5,92
À l'aide du tableau 3, la probabilité est déterminée. Une personne située à une distance de 120 m peut subir des blessures de gravité variable avec une probabilité de 82 %.
Introduction
explosion d'incendie d'urgence chimique
Industrialisation la société moderne, complications procédés technologiques production conduit inévitablement à l'apparition de phénomènes négatifs liés à l'émergence les urgences. Les risques naturels et les catastrophes naturelles d'origine météorologique, hydrologique et géophysique continuent de causer d'énormes dégâts. Destruction de bâtiments, structures, installations industrielles perte de vie et actifs matériels ont lieu non seulement en temps de guerre, mais aussi en temps de paix en raison de catastrophes naturelles, accidents et catastrophes industriels.
À cet égard, les travaux visant à fournir des mesures pour prévoir la prévention des situations d'urgence revêtent une grande importance sociale et économique. Connaissance par les managers et les spécialistes d'ONX, personnel IAF et l'ensemble de la population des principales caractéristiques des catastrophes naturelles, accidents, catastrophes, des moyens modernes les attaques et leurs facteurs préjudiciables, la capacité d'organiser la protection des personnes, de la nourriture, des sources d'eau et des équipements est considérée comme la plus importante et condition nécessaire activités de chacun d'eux conditions modernes, une garantie de haute disponibilité de l'objet de l'économie nationale pour des actions dans situation extrême.
La loi fédérale sur la protection de la population et des territoires contre les catastrophes naturelles et d'origine humaine définit les conditions générales Fédération Russe normes organisationnelles et juridiques dans le domaine de la protection des citoyens de la Fédération de Russie, citoyens étrangers et apatrides situés sur le territoire de la Fédération de Russie (ci-après - la population), l'ensemble des terres, des eaux, de l'espace aérien de la Fédération de Russie ou d'une partie de celui-ci, les installations industrielles et sociales, ainsi que l'environnement (ci-après - le territoire) à partir de les catastrophes naturelles et de nature technogénique (ci-après dénommées situations d'urgence).
L'effet de ce loi fédérale s'étend aux relations nées dans le cadre des activités d'organismes le pouvoir de l'État Fédération de Russie, autorités publiques des entités constitutives de la Fédération de Russie, organes gouvernement local, ainsi que les entreprises, institutions et organismes, quelle que soit leur forme organisationnelle et juridique (ci-après dénommés organismes) et la population dans le domaine de la protection de la population et des territoires contre les situations d'urgence.
1. Concepts de base
Une situation d'urgence est une situation sur un certain territoire qui s'est développée à la suite d'un accident, d'un risque naturel, d'une catastrophe, d'une catastrophe naturelle ou autre qui peut ou a causé des pertes de vie, des dommages à la santé humaine ou environnement, pertes matérielles importantes et violation des conditions de vie des personnes. (Telle que modifiée par la loi fédérale n° 309-FZ du 30 décembre 2008)
La prévention des urgences est un ensemble de mesures prises à l'avance et visant à minimiser le risque d'urgence, ainsi qu'à préserver la santé des personnes, à réduire les dommages environnementaux et les pertes matérielles en cas de survenance. (Telle que modifiée par la loi fédérale n° 309-FZ du 30 décembre 2008)
La liquidation des urgences est le sauvetage et d'autres travaux urgents effectués en cas d'urgence et visant à sauver des vies et à préserver la santé des personnes, à réduire les dommages environnementaux et les pertes matérielles, ainsi qu'à localiser les zones d'urgence, en mettant fin aux actions qui les caractérisent facteurs dangereux. (Telle que modifiée par la loi fédérale n° 309-FZ du 30 décembre 2008)
Une zone d'urgence est une zone dans laquelle une situation d'urgence s'est développée.
Article 4
(telle que modifiée par la loi fédérale n° 206-FZ du 4 décembre 2006)
Le système d'État unifié pour la prévention et l'élimination des situations d'urgence unit les autorités, les forces et les moyens organismes fédéraux pouvoir exécutif, les autorités exécutives des entités constitutives de la Fédération de Russie, les autorités locales, les organisations dont les pouvoirs comprennent la résolution des problèmes de protection de la population et des territoires contre les situations d'urgence, y compris la garantie de la sécurité des personnes dans les plans d'eau. (telle que modifiée par la loi fédérale n° 91-FZ du 19 mai 2010)
Les principales tâches de l'unifié système d'état la prévention et la liquidation des situations d'urgence visent, entre autres, à assurer la sécurité des personnes sur les plans d'eau : (tel que modifié par la loi fédérale du 19 mai 2010 n°
l'élaboration et la mise en œuvre de normes juridiques et économiques pour assurer la protection de la population et des territoires face aux situations d'urgence ;
la mise en œuvre de programmes ciblés et scientifiques et techniques visant à prévenir les situations d'urgence et à accroître la pérennité du fonctionnement des organisations, ainsi que des équipements sociaux dans les situations d'urgence ;
assurer la préparation aux actions des autorités, des forces et des moyens destinés et alloués à la prévention et à la liquidation des situations d'urgence ;
collecte, traitement, échange et diffusion d'informations dans le domaine de la protection de la population et des territoires contre les urgences, y compris l'organisation de travaux d'explication et de prévention auprès de la population afin de prévenir la survenance d'urgences dans les plans d'eau; (telle que modifiée par la loi fédérale n° 91-FZ du 19 mai 2010)
préparer la population aux actions en situation d'urgence;
organisation de la notification de la population sur les situations d'urgence et information de la population sur les situations d'urgence, y compris notification d'urgence de la population ; (Telle que modifiée par la loi fédérale n° 158-FZ du 2 juillet 2013)
prévision et évaluation des conséquences socio-économiques des situations d'urgence;
création de réserves de ressources financières et matérielles pour la liquidation des situations d'urgence;
la mise en oeuvre savoir-faire étatique, tutelle de l'état dans le domaine de la protection de la population et des territoires face aux situations d'urgence ; (Telle que modifiée par la loi fédérale n° 307-FZ du 14 octobre 2014)
liquidation des situations d'urgence;
mise en place d'activités pour protection sociale la population touchée par des situations d'urgence, menant des actions humanitaires ;
mise en œuvre des droits et obligations de la population dans le domaine de la protection contre les situations d'urgence, ainsi que des personnes directement impliquées dans leur élimination, y compris assurer la sécurité des personnes sur les plans d'eau ; (telle que modifiée par la loi fédérale n° 91-FZ du 19 mai 2010)
coopération internationale dans le domaine de la protection de la population et des territoires face aux situations d'urgence.
Les principes de construction, la composition des forces et des moyens, la procédure d'exécution des tâches et l'interaction des principaux éléments, ainsi que d'autres problèmes de fonctionnement du système étatique unifié de prévention et d'élimination des situations d'urgence sont déterminés par le législation de la Fédération de Russie, résolutions et ordonnances du gouvernement de la Fédération de Russie.
2. Calcul de la zone d'urgence
.1 Évaluation de la situation chimique en cas d'urgence
Exercer
Un accident s'est produit dans une usine chimique sur une canalisation de traitement avec du chlore liquide sous pression. La quantité de liquide qui s'est échappée du pipeline n'a pas été établie. On sait qu'en système technologique contenait 59 tonnes de chlore liquéfié. Il est nécessaire de déterminer la profondeur de la zone de contamination possible par le chlore au moment du début de l'accident 1 heure et la durée de la source de contamination (temps d'évaporation du chlore). Conditions météorologiques au moment de l'accident : vitesse du vent 3 m/s, température de l'air 0°С, inversion. Le déversement d'AHOV sur la surface sous-jacente est libre.
Méthodologie d'évaluation
1. La quantité équivalente de produits chimiques dangereux transférés dans le nuage primaire, selon la formule
Où est la quantité équivalente d'AHOV dans le nuage primaire, T ; - la quantité d'AHOV rejetée (déversée) lors de l'accident, t ; -coefficient qui dépend des conditions de stockage de AHOV (); -coefficient égal au rapport du seuil tokeodoem de chlore au seuil toxodeum d'AHOV (); - coefficient tenant compte du degré de stabilité verticale de l'air et égal à : 1 pour l'inversion ; - coefficient tenant compte de l'influence de la température de l'air sur la vitesse de formation du nuage primaire ().
.La quantité équivalente d'AHOV transférée au nuage secondaire, selon la formule
où - le nombre d'AHOV dans le nuage secondaire, t ; - coefficient dépendant des propriétés physiques et chimiques des produits chimiques dangereux (; - coefficient tenant compte de la vitesse du vent (= 1,67) ; - coefficient dépendant du temps écoulé depuis le début de l'accident N (N?T),
où T est la durée de l'effet nocif des produits chimiques dangereux (le temps d'évaporation des produits chimiques dangereux de la zone de déversement), h, est déterminé à partir de l'équation :
Depuis t<1 часа, принимаем для 1 часа, т.е.
coefficient qui tient compte de l'effet de la température ambiante sur la vitesse de formation d'un nuage secondaire.
3. La profondeur de distribution des nuages primaires () et secondaires () d'AHOV. =6,07km;=21,514km
La profondeur totale de propagation de l'air contaminé est calculée par la formule
où est la profondeur totale de distribution d'un nuage d'air contaminé, km ; - la plus grande des deux valeurs, km ; - la plus petite des deux valeurs et, km.
4. La profondeur totale de distribution du nuage d'air contaminé est comparée à la valeur limite possible de la profondeur de transfert des masses d'air (), déterminée à partir de l'équation
où V est la vitesse de transfert du bord d'attaque du nuage d'air contaminé (); N - temps depuis le début de l'accident, h.
Parmi les deux valeurs, choisissez la plus petite, en respectant la condition
où G est la profondeur de la zone de contamination possible par AHOV, km.
La superficie de la zone de contamination possible avec AHOV ()
où - les dimensions angulaires de la zone de contamination possible d'AHOV, deg.
La superficie de la zone de contamination réelle avec AHOV ()
Où est un coefficient qui dépend du degré de stabilité verticale de l'air et est pris égal à : 0,081 - pour l'inversion.
Le temps d'approche d'un nuage d'air contaminé vers un objet donné :
Prévision de l'ampleur de l'infection par l'AHOV
À la suite de l'accident, les colonies de Vishnevka, Grabovo, Zarechye tombent dans la zone de contamination possible par AHOV (100,45); station-essence; section de la rivière Belaya ; ceinture forestière.
.2 Exposition humaine au chlore
Le chlore est un gaz jaune-vert à odeur piquante (l'odeur de l'eau de Javel), 2,5 fois plus lourd que l'air, donc, en cas de fuite, le chlore remplit principalement les ravins, les sous-sols, les premiers étages des immeubles, se répand le long du sol. Le chlore gazeux et les composés chimiques contenant du chlore actif sont dangereux pour la santé humaine (toxiques).
L'inhalation de ce gaz peut provoquer une intoxication aiguë et chronique. Les formes cliniques dépendent de la concentration de chlore dans l'air et de la durée d'exposition. Il existe quatre formes d'intoxication aiguë au chlore : fulminante, sévère, modérée et légère.
Pour toutes ces formes, une réaction primaire brutale à l'impact du gaz est typique. L'irritation non spécifique des récepteurs du chlore de la muqueuse des voies respiratoires provoque des symptômes réflexes protecteurs (toux, mal de gorge, larmoiement, etc.). En raison de l'interaction du chlore avec l'humidité de la membrane muqueuse des voies respiratoires, de l'acide chlorhydrique et de l'oxygène actif se forment, ce qui a un effet toxique sur le corps.
A fortes concentrations de chlore, la victime peut mourir en quelques minutes (forme fulminante) : survient un laryngospasme persistant (rétrécissement de la glotte entraînant un arrêt respiratoire), perte de conscience, convulsions, cyanose, gonflement des veines du visage et du cou , miction et défécation involontaires.
Dans une forme grave d'empoisonnement, un arrêt respiratoire à court terme se produit, puis la respiration est rétablie, mais pas normale, mais superficielle, convulsive. La personne perd connaissance. La mort survient en 5 à 25 minutes.
En cas d'intoxication modérée au chlore, la conscience des victimes est préservée ; l'arrêt respiratoire réflexe est de courte durée, mais pendant les deux premières heures, les crises d'asthme peuvent se répéter. Il y a des brûlures et des douleurs dans les yeux, des larmoiements, des douleurs derrière le sternum, des épisodes de toux sèche atroce et, après 2 à 4 heures, un œdème pulmonaire toxique se développe. Dans une forme bénigne d'intoxication aiguë au chlore, seuls des signes d'irritation des voies respiratoires supérieures sont exprimés, qui persistent pendant plusieurs jours.
Les effets à long terme de l'intoxication aiguë au chlore se manifestent par une pharyngite chronique, une laryngite, une trachéite, une trachéobronchite, une pneumosclérose, un emphysème pulmonaire, une bronchectasie, une insuffisance cardiaque pulmonaire. Les mêmes modifications de l'organisme se produisent lors d'un long séjour dans des conditions où l'air contient constamment du chlore gazeux à faible concentration (intoxication chronique au chlore). L'exposition sur une peau non protégée de composés contenant du chlore provoque une acné chlorée, une dermatite, une pyodermite.
Les premiers secours aux victimes comprennent :
laver les yeux, le nez, la bouche avec une solution à 2% de bicarbonate de soude;
instillation dans les yeux de vaseline ou d'huile d'olive, et pour les douleurs oculaires - 2-3 gouttes d'une solution de dicaïne à 0,5%;
application d'une pommade oculaire pour prévenir l'infection (synthomycine 0,5%, sulfacyl 10%) ou 2-3 gouttes d'albucide à 30%, solution de sulfate de zinc à 0,1% et solution d'acide borique à 1% - 2 fois par jour;
l'introduction de l'hydrocortisone 125 mg/m, de la prednisolone 60 mg/po ou/m.
Il est nécessaire dès que possible le traitement et l'hospitalisation des victimes.
3. Calcul de la zone d'urgence
.1 Calcul des zones d'urgence en cas d'explosion des mélanges carburant-air (FA)
Exercer
L'essence pesant M = 55 tonnes est stockée sur le territoire du MA Stockage du groupe. La chaleur spécifique de combustion de l'essence \u003d 1800. Calculer les conséquences possibles d'un accident.
Selon les résultats du calcul effectué, sur le plan directeur de l'entreprise (annexe 9), à l'échelle, nous traçons les zones de destruction lors de l'explosion d'assemblages combustibles, en indiquant les rayons de ces zones et l'ampleur de la surpression dans ces zones.
Mode de calcul
Les caractéristiques des explosions d'assemblages combustibles sont : I la survenue de différents types d'explosions : détonation, déflagration ou mixte ;
les explosions forment 5 zones concernées : le dynamitage (détonation), les effets des produits d'explosion (boule de feu), les effets d'une onde de choc, les dommages thermiques et les fumées toxiques ;
la dépendance de la puissance d'explosion aux paramètres de l'environnement dans lequel l'explosion se produit (température, vitesse du vent, densité de construction, terrain);
pour mettre en oeuvre une explosion combinée ou par détonation d'assemblages combustibles, un préalable est la création d'une concentration de produit dans l'air dans les limites inférieure et supérieure de concentration.
Déflagration - combustion explosive à des vitesses subsoniques.
La détonation est le processus de transformation explosive de la matière à une vitesse supersonique.
Le calcul des rayons des zones affectées (R) et de la surpression au front de l'onde de choc () lors d'une explosion s'effectue selon les formules suivantes :
1. Zone de Brisant (zone de détonation) :
où M est la masse des assemblages combustibles dans le réservoir (kg). Pour M est pris 90% - pour le stockage de groupe.
Pour la zone de souffle.
2. Zone des produits de combustion (zone boule de feu) :
Rayon des zones :
La surpression dans le front d'onde de choc est calculée :
Pour les autres zones, leurs rayons sont calculés selon la formule suivante :
Zone d'onde de choc :
) Destruction faible - l'endommagement ou la destruction des toits et des ouvertures des fenêtres et des portes. Dégâts - 10 ... 15% du coût des bâtiments. .
L'impulsion thermique () est déterminée par la formule :
où I est l'intensité du rayonnement thermique d'une explosion d'assemblages combustibles à une distance R,
Où est la chaleur spécifique du feu ; F - coefficient angulaire caractérisant la position relative de la source de combustion et de l'objet
transparence aérienne
Durée de la ou des boule(s) de feu
) Destruction moyenne - destruction des toits, des fenêtres, des cloisons, des plafonds des combles, des étages supérieurs. Dégâts - 30 ... 40%.
) Forte destruction - destruction des structures porteuses et des plafonds. Dégâts - 50%. La réparation n'en vaut pas la peine..
) Destruction complète - effondrement de bâtiments
À la suite d'une explosion dans un entrepôt d'essence :
) magasin 7, cantine 4, bâtiment domestique 9, garage 2, station de pompage 5, el. fourrure. atelier 6, caserne de pompiers 3, miel. point 8, précipitateur électrostatique 16, sous-stations électriques 16 et 10, département broyeur 11, département matières premières 12, entrepôt matières premières 13, chaufferie 14. Des dommages ou des destructions de toits et d'ouvertures de fenêtres et de portes se produiront dans cette zone. Dégâts 10-15% du coût des bâtiments.
) Département des matières premières 22, département des moteurs 23, département des broyeurs à ciment 24, département des fours 21, el. sous-station 17, compresseur 18, réservoir eau 20. Dans cette zone, la destruction des toits, des fenêtres, des cloisons, des planchers de grenier, des étages supérieurs se produira. Dégâts 30-40%.
) Une partie des silos à ciment 42, el. sous-station 27, ville de pompage. eau 19, partie de l'entrepôt de clinker 32. Dans cette zone, il y aura destruction des structures porteuses et des plafonds. Dégâts 50 %. La réparation n'en vaut pas la peine.
) L'entrepôt d'essence 38, le réservoir d'eau 30, la piscine de pulvérisation 36, la station de pompage 35 et la fourrure. atelier 29, entrepôt de réfractaires 37, emballage 39, salle des machines 33, el. sous-station 34, département ciment. moulins 31, maître. entrepôt 28, dépôt de locomotives 40, partie de l'entrepôt de clinker 25. Dans cette zone, les bâtiments et les structures seront complètement détruits.
.2 Principaux facteurs dommageables d'incendie et d'explosion
Les principaux facteurs dommageables de l'incendie :exposition directe au feu (brûlure); haute température et rayonnement thermique; environnement gazeux ; contamination par la fumée et les gaz des locaux et du territoire par des produits de combustion toxiques. En règle générale, plusieurs facteurs affectent simultanément les personnes se trouvant dans la zone de combustion : feu ouvert et étincelles, température ambiante élevée, produits de combustion toxiques, fumée, faible concentration en oxygène, chute de parties de structures, d'unités et d'installations de bâtiments.
tirer très dangereux, mais les cas de son impact direct sur les personnes sont rares. Plus souvent, ils souffrent des flux rayonnants émis par la flamme. Il a été établi qu'en cas d'incendie dans la loge de scène d'une entreprise spectaculaire, les flux rayonnants sont dangereux pour les spectateurs des premières rangées des gradins déjà une demi-minute après l'allumage.
Température moyenne . Le plus grand danger pour l'homme est l'inhalation d'air chaud, entraînant des lésions des voies respiratoires supérieures, la suffocation et la mort. Ainsi, l'exposition à des températures supérieures à 100°C entraîne une perte de conscience et la mort en quelques minutes. Les brûlures cutanées sont également dangereuses.
Malgré de grandes avancées médicales dans leur traitement, une personne qui a subi des brûlures au second degré sur 30 % de la surface corporelle a peu de chances de survivre.
Produits de combustion toxiques. Lors d'incendies dans des bâtiments modernes construits à l'aide de matériaux polymères et synthétiques, les produits de combustion toxiques peuvent affecter une personne. Le plus dangereux d'entre eux est le monoxyde de carbone. Il réagit 200 à 300 fois mieux avec l'hémoglobine sanguine qu'avec l'oxygène, ce qui entraîne une privation d'oxygène chez une personne. Il devient indifférent et indifférent au danger, il devient engourdi, étourdi, déprimé, la coordination des mouvements est perturbée, puis un arrêt respiratoire et la mort surviennent.
Perte de visibilité due à la fumée . Le succès de l'évacuation des personnes en cas d'incendie ne peut être assuré qu'avec leur mouvement sans entrave dans la bonne direction. Les personnes évacuées doivent clairement voir les sorties d'évacuation ou les panneaux de sortie. Avec la perte de visibilité, la circulation des personnes devient chaotique, chacun se déplace dans une direction choisie arbitrairement. En conséquence, le processus d'évacuation devient difficile et peut alors devenir ingérable.
Diminution de la concentration en oxygène. Dans des conditions d'incendie, lorsque des substances et des matériaux sont brûlés, la concentration d'oxygène dans l'air diminue. Pendant ce temps, une diminution même de 3% provoque une détérioration des fonctions motrices du corps. Une concentration en oxygène inférieure à 14 % est considérée comme dangereuse : elle perturbe l'activité cérébrale et la coordination des mouvements.
Les incendies sont souvent la cause de facteurs de dommages secondaires, parfois non inférieurs en force et en danger à l'incendie lui-même. Il s'agit notamment des explosions d'oléoducs et de gazoducs, de réservoirs contenant des substances combustibles et des substances chimiques dangereuses d'urgence, de l'effondrement d'éléments de structures de bâtiments, de courts-circuits de réseaux électriques.
"Les principaux facteurs dommageables de l'explosion ": une onde de choc, qui est une zone d'air fortement comprimé se propageant dans toutes les directions à partir du centre de l'explosion à une vitesse supersonique ; champs de fragmentation créés par le vol de fragments de structures de construction, d'équipements, d'engins explosifs, de munitions.
Les facteurs de dommages secondaires et les explosions peuvent être l'impact de fragments de verre et de fragments de bâtiments et de structures détruits, les incendies, la contamination de l'atmosphère et du terrain, les inondations, ainsi que la destruction ultérieure (effondrement) des bâtiments et des structures.
Les produits de l'explosion et l'onde de choc aérienne formée à la suite de leur action sont capables d'infliger des blessures de gravité variable à une personne, y compris des blessures mortelles.
Dans les zones I et II de l'action de l'explosion, les personnes sont complètement endommagées: elles sont déchirées, carbonisées sous l'action de produits d'explosion en expansion à très haute température.
Dans la zone III, les dommages aux personnes sont causés à la fois par les effets directs et indirects de l'onde de choc. Avec son impact direct, la principale cause de blessures chez les personnes est une augmentation instantanée de la pression atmosphérique, qui est perçue par une personne comme un coup violent. Dans ce cas, des dommages aux organes internes, une rupture des vaisseaux sanguins, des tympans, une commotion cérébrale, des fractures et des blessures sont possibles. De plus, l'onde de choc peut projeter une personne à une distance considérable et lui causer diverses blessures lorsqu'elle heurte le sol (ou un obstacle).
Les blessures les plus graves sont reçues par les personnes qui se trouvent à l'extérieur des abris en position debout au moment de l'arrivée de l'onde de choc.
Les blessures par explosion sont divisées en légères, modérées, graves et extrêmement graves (mortelles). Les caractéristiques des lésions sont données dans le tableau. 2.
La défaite des personnes qui se trouvent au moment de l'explosion de bâtiments et de structures dépend du degré de leur destruction. Ainsi, par exemple, avec la destruction complète d'un bâtiment, toutes les personnes qui s'y trouvent meurent généralement. Avec des dommages graves et moyens, environ la moitié des personnes peuvent survivre et les autres subissent des blessures de gravité variable, car beaucoup peuvent se retrouver sous les décombres de structures, ainsi que dans des pièces avec des voies d'évacuation jonchées et détruites.
L'impact indirect de l'onde de choc est de frapper les personnes avec des débris volants de bâtiments et de structures, des pierres, du verre brisé et d'autres objets entraînés par elle.
Avec une faible destruction des bâtiments, la mort de personnes est peu probable. Cependant, certains d'entre eux peuvent subir des blessures de gravité variable.
Conclusion
Dans diverses situations d'urgence, les zones touchées et les conséquences dépendent de la source de l'événement. Dans mon WP, j'ai considéré 2 urgences d'origine humaine de différents types d'accidents. Le premier accident avec la libération d'une substance chimiquement dangereuse d'urgence - le chlore, avec une grande zone touchée et un impact dangereux sur l'homme et l'environnement. Le second est un accident dans une installation explosive et à risque d'incendie - un entrepôt de matériaux inflammables et combustibles. À la suite de l'accident, la cimenterie, les environs et les personnes qui y travaillent tombent dans la zone touchée.
Le moyen de se protéger contre les urgences est un ensemble de mesures interconnectées dans le temps, les ressources et le lieu de la RSChS visant à prévenir ou à limiter la perte de la population et la menace pour sa vie et sa santé due à des facteurs préjudiciables et à l'impact des sources de situations d'urgence .
La nécessité de préparer et de mettre en œuvre des mesures pour protéger la population des urgences naturelles et d'origine humaine est déterminée par :
§ le risque pour une personne d'être exposée aux facteurs préjudiciables des catastrophes naturelles, des accidents, des catastrophes naturelles et causées par l'homme ;
§ le droit des personnes accordé par la loi de protéger la vie, la santé et les biens personnels en cas d'urgence.
Les mesures de protection de la population font partie intégrante des mesures de prévention et des mesures d'élimination des situations d'urgence et, par conséquent, sont menées à la fois de manière préventive (précaution) et opérationnelle, en tenant compte des dangers et menaces possibles. Cela prend en compte les particularités de l'établissement humain, les conditions naturelles et climatiques et autres conditions locales, ainsi que les opportunités économiques pour la préparation et la mise en œuvre de mesures de protection.
Les mesures visant à préparer le pays à la protection de la population sont menées selon le principe de production territoriale. Elles sont menées non seulement en relation avec d'éventuelles situations d'urgence de nature naturelle et humaine, mais également en prévision des dangers résultant de la conduite des hostilités ou en conséquence, puisqu'une partie importante de ces mesures sont efficaces aussi bien en temps de paix qu'en temps de guerre.
Les mesures visant à protéger la population des situations d'urgence sont prises par les forces et les moyens des entreprises, institutions, organisations, autorités exécutives des entités constitutives de la Fédération de Russie sur le territoire desquelles une situation d'urgence est possible ou s'est développée.
L'ensemble des mesures de protection de la population comprend :
§ alerter la population du danger, l'informer de la marche à suivre dans les conditions d'urgence actuelles ;
§ mesures d'évacuation;
§ mesures de protection technique de la population;
§ mesures de radioprotection et de protection chimique;
§ mesures médicales;
§ formation de la population dans le domaine de la protection contre les situations d'urgence.
Tutorat
Besoin d'aide pour apprendre un sujet ?
Nos experts vous conseilleront ou vous fourniront des services de tutorat sur des sujets qui vous intéressent.
Soumettre une candidature indiquant le sujet dès maintenant pour connaître la possibilité d'obtenir une consultation.
Lorsqu'une source d'eau chaude explose, une zone d'urgence se forme avec une onde de choc qui provoque la destruction de bâtiments, d'équipements, etc., de la même manière que lors d'une explosion nucléaire. Dans la même méthodologie, la zone d'urgence lors de l'explosion d'eau chaude est divisée en 3 zones : la zone de détonation (onde de détonation) ; zone d'action (propagation) de l'onde de choc ; zone de choc aérien.
Zone d'onde de détonation (zoneje) est dans le nuage d'explosion. Le rayon de cette zone r1 ,m peut être approximativement déterminé par la formule
où Q- la quantité de mélange explosif ECS stockée dans le ballon, c'est-à-dire
17,5 est un coefficient empirique qui permet de prendre en compte diverses conditions de survenue d'une explosion.
La surpression agit dans la zone I ( Δ RF), qui est pris constant Δ Rf1 = 1700 kPa.
La zone d'action de l'explosion UV (zoneII) - couvre toute la zone d'expansion de l'eau chaude à la suite de sa détonation. Rayon de cette zone :
La surpression dans la zone II varie de 1350 kPa à 300 kPa et se trouve par la formule
Δ Rf2=,
où r est la distance du centre de l'explosion au point considéré, m.
Fig. 1. Zones d'urgence en cas d'explosion d'un mélange gaz-air.r1 rr
Dans la zone d'action du choc pneumatique (zoneIII) – un front d'onde de choc se forme, se propageant à la surface de la terre. Le rayon de la zone est r3 > r2, et r3 est la distance du centre de l'explosion au point auquel il faut déterminer la surpression du choc aérien (ΔRf3) : r3=r. La surpression dans la zone III, en fonction de la distance au centre de l'explosion, est calculée par la formule
Δ Rf3=, àψ 2 ,
Δ Rf3=, àψ 2
où ψ =0,24 r3/ r1 = (0,24r)/(17,5) – valeur relative.
Les degrés de destruction des éléments de l'objet à diverses surpressions de l'onde de choc sont donnés dans le tableau 4 .
Les distances entre le centre d'explosion et les limites extérieures des zones de destruction sont calculées par la formule :
où ψ - un certain coefficient, qui est pris égal à :
– pour la zone de faible destruction ψ 10 = 2,825 ;
– pour la zone de destruction moyenne ψ 20 = 1,749 ;
– pour une zone de forte destruction ψ 30 = 1,317 ;
- pour la zone de destruction complète ψ 50 = 1,015 ;
Les surfaces des zones de destruction et le foyer lésionnel sont calculés par la formule :
S = π R²
1.3. Méthodologie de calcul des paramètres de la zone d'urgence (destruction) lors de l'explosion d'eau chaude en espace confiné.
Des mélanges combustibles de gaz (vapeurs) avec de l'air (oxydant) se forment dans des volumes limités d'équipements technologiques, dans les locaux de bâtiments industriels et résidentiels, en raison de fuites de gaz pour diverses raisons et s'enflamment à partir de sources d'inflammation externes. La combustion d'eau chaude sanitaire dans des volumes fermés à partir d'une source ponctuelle d'inflammation se produit dans des couches avec une vitesse de propagation de la flamme subsonique (combustion par déflagration) avec une augmentation de la pression et de la température dans tout le volume. À la fin de l'épuisement complet du mélange, la température moyenne dans la pièce atteint des valeurs 1,5 à 2 fois plus élevées que dans des explosions similaires en espace ouvert.
La surpression de l'explosion d'eau chaude dans les locaux peut être déterminée par la formule
Δ Rf = (MgQgP0 Z)/(VSt.ρ Dans SW T0 K1) = (ρ gQgP0 Z)/(ρ VCB T0 K1),
où mg =VSt.ρ g est la masse de gaz combustible qui est entrée dans la pièce à la suite de l'accident, en kg ;
Qg- chaleur spécifique de combustion de l'eau chaude, J/kg ;
P0 – pression initiale dans la pièce, kPa ; il est pris dans les calculs P0 = 101 kPa ;
Z- la part de participation des produits à l'explosion, est prise dans les calculs Z = = 0,5 ;
VSt.– volume d'espace libre, m3 ; il est permis de prendre 80% du volume total de la pièce, soit Vsv = 0,8 Vp;
VP est le volume total de la pièce, m3 ;
ρ À– masse volumique de l'air avant explosion, kg/m3 à la température initiale Т0, 0К. Il est recommandé de prendre en compte ρB = 1,225 kg/m3 ;
SW- capacité calorifique spécifique de l'air, J/(kg 0K) ; prendre CB = = 1,01 103 J/(kg 0K) ;
K1– coefficient tenant compte des fuites du local et du caractère non adiabatique du processus de combustion, il est permis de prendre K1 = 2 ou K1 = 3 ;
T0- la température initiale de l'air de la pièce, 0K (oxydant).