7.3.
CALCULUL CARACTERISTICILOR DE EXPLOZIE Principalul efect dăunător al explozivilor este unda de șoc. Prin urmare, pentru a determina efectul dăunător exploziv
, (7.15)
este necesar să se calculeze presiunea de explozie în exces Unde r
– presiunea la frontul undei de soc; p 0
– presiunea aerului neperturbat – presiunea atmosferică (101 kPa). MagnitudineaD r
depinde de tipul explozivului, de masa încărcăturii explodate, de distanța de la centrul exploziei și de natura suprafeței subiacente.Calculul valorii excesului de presiuneD r
,
(7.16)
se realizează în două etape. În prima etapă, raza redusă a zonei de explozie este găsită folosind formula UndeR
– distanta de la centrul exploziei, m;M
– masa de sarcină, kg;LA
– coeficient ținând cont de natura suprafeței subiacente;T E
– Echivalentul TNT al explozivului. În tabel 7.6 arată valorile coeficientului LA
pentru diferite tipuri de materiale de bază.
Tabelul 7.6 În tabel 7.6 arată valorile coeficientului Valorile coeficientului
|
pentru diferite materiale |
Material de substrat În tabel 7.6 arată valorile coeficientului |
|
Coeficient |
1.00 |
|
Metal |
0.95 |
|
Beton |
0.80 |
|
Copac |
0.60 |
Amorsare Echivalentul TNT, așa cum se arată mai sus, este raportul dintre masa unui exploziv și masa TNT, care creează același efect distructiv. La < T E Echivalentul TNT, așa cum se arată mai sus, este raportul dintre masa unui exploziv și masa TNT, care creează același efect distructiv. La 1 exploziv are un efect distructiv mai puternic decât TNT (per kilogram de exploziv); la Echivalentul TNT, așa cum se arată mai sus, este raportul dintre masa unui exploziv și masa TNT, care creează același efect distructiv. La= 1 exploziv are aceeași putere distructivă ca TNT; la
> 1 exploziv va produce efecte mai puțin distructive decât TNT. În tabel 7.3 au arătat valorile echivalentului TNT pentru explozivi industriali. În tabel 7.7 arată valorile echivalente TNT pentru unii explozivi militari.
Tabelul 7.7
Valoarea echivalentă TNT
|
pentru explozivi militari |
– coeficient ținând cont de natura suprafeței subiacente; |
|
Exploziv |
0.66 |
|
Pudra |
0.99 |
|
Amonial |
1.00 |
|
TNT |
1.15 |
|
Tetryl |
1.30 |
|
RDX |
1.39 |
|
element de încălzire |
1.53 |
TritonalMagnitudineaÎn a doua etapă, pe baza valorii calculate a razei reduse (7.16), se calculează excesul de presiune
.
În acest caz, în funcție de valoare, se folosesc formule diferite. Pentru valorile 6.2, excesul de presiune de explozie se calculează folosind formula:
, kPa. (7,17)
Folosind valorile calculate ale suprapresiunii de explozie, este posibil să se estimeze gradul de distrugere produs de explozie. La evaluarea efectului dăunător al unui exploziv, se disting patru zone de distrugere a obiectelor, ale căror caracteristici sunt prezentate în tabel.
7.8.
Tabelul 7.8
Zone de distrugere a obiectelor
|
la diferite valori ale presiunii de explozie în exces |
Magnitudinea Zona de distrugere |
|
, kPa |
Distrugere completă |
|
Mai mult de 50 |
Distrugere severă |
|
30 ÷ 50 |
Daune medii |
|
20 ÷ 30 |
Distrugere slabă |
10 ÷ 20Calculul valorii excesului de presiunePentru a evalua gradul de distrugere a clădirilor și structurilor în timpul unei explozii specifice, puteți utiliza tabelul. 7.9, care prezintă valorile limită ale presiunii de explozie în exces
, provocând diferite grade de distrugere.
Tabelul 7.9
Valori maxime de suprapresiune,
|
Magnitudinea Zona de distrugere |
provocând diverse distrugeri ale clădirilor și structurilor |
Magnitudinea Zona de distrugere |
provocând diverse distrugeri ale clădirilor și structurilor |
Magnitudinea Zona de distrugere |
provocând diverse distrugeri ale clădirilor și structurilor |
|
Distrugere |
0,5÷3,0 |
Distrugerea parțială a geamurilor |
Distrugerea pereților despărțitori, a ramelor ferestrelor |
||
|
Distrugerea pereților din cărămidă și bloc |
3÷7 |
Distrugerea completă a geamurilor |
Distrugerea pardoselilor |
Distrugerea structurilor din beton armat
Să luăm în considerare procedura de calcul a presiunii de explozie în exces folosind următorul exemplu.Este necesar să se determine efectul distructiv al unei explozii a unei sarcini TNT care cântărește 100 kg la distanță de o clădire.R
= 2 m în teren deschis.MagnitudineaÎn primul rând, determinăm excesul de presiune al exploziei În tabel 7.6 arată valorile coeficientuluiîn timpul unei explozii TNT conform formulei (7.16). Coeficient Pentru teren deschis găsim de la masă. 7.6. Este 0,60. Echivalent TNT pentru TNT
T E = 1 (Tabelul 7.7). La calcularea parametrilor undei de presiune în timpul arderii unui nor de gaz, abur-aer, a fost utilizat pachetul software TOXI+Risk. Evaluarea riscurilor și calculul consecințelor accidentelor asupra
facilitati de productie
- „(în conformitate cu Anexa 3 la paragraful 18 din Metodologia pentru determinarea valorilor estimate ale riscului de incendiu la unitățile de producție (Anexa la Ministerul Situațiilor de Urgență al Federației Ruse din 10 iulie 2009 nr. 404)).
- Principalele elemente structurale ale algoritmului de calcul sunt:
- determinarea modului de ardere așteptat al norului;
- calculul excesului maxim de presiune și impuls al fazei de compresie a undelor de presiune a aerului pentru diferite moduri;
determinarea caracteristicilor suplimentare ale sarcinii de explozie;
evaluarea daunelor.
- Modul de ardere așteptat al unui nor depinde de tipul de substanță combustibilă și de gradul de dezordine din spațiul înconjurător.
- clasa de substanțe inflamabile în funcție de gradul de sensibilitate pentru petrol - 3 - substanțe moderat sensibile (pentru petrol), pentru gaz - 2 - substanțe sensibile (pentru propan) pentru un depozit de butelii de propan, 4 - substanțe ușor sensibile (pentru metan) pentru o conductă de gaz;
- Clasa spațiului înconjurător în funcție de gradul de dezordine III - spațiu mediu aglomerat: instalații tehnologice de sine stătătoare, fermă de rezervoare.
În cazul formării unui amestec de abur-aer într-un spațiu neaglomerat cu echipamente tehnologice și aprinderea acestuia cu o sursă relativ slabă (de exemplu, o scânteie), arderea acestui amestec are loc, de regulă, cu viteze scăzute ale flăcării vizibile. . În acest caz, amplitudinile undei de presiune sunt mici și pot să nu fie luate în considerare la evaluarea efectului dăunător. În acest caz, are loc un așa-numit incendiu flash, în care zona afectată de produsele de ardere la temperatură înaltă a amestecului de abur-aer coincide practic cu dimensiune maximă norii de produse de ardere (adică obiectele care cad în acest nor sunt afectate în principal).
Raza de expunere la produsele de combustie la temperatură înaltă a unui nor de abur-aer în timpul unui incendiu se realizează folosind pachet software„TOXI+Risc. Evaluarea riscurilor și calculul consecințelor accidentelor la unitățile de producție” (în conformitate cu formula P3.67 din Anexa 3 la paragraful 18 din Metodologia de determinare a valorilor estimate ale riscului de incendiu la unitățile de producție (Anexa Ministerului Urgenței) Situațiile Federației Ruse din 10 iulie 2009 Nr. 404)).
Rezultatele calculării parametrilor undei de presiune în timpul arderii ansamblurilor de combustibil în spațiu deschis sunt prezentate în Tabelul 14.
Rezultatele calculării zonelor de acțiune a factorilor dăunători în timpul exploziei unui nor de ansambluri de combustibil în spațiu deschis
| Nr echipamente conform schemei | Scenariul nr. | Distanța (r, m) de la centrul geometric al norului combustibil-aer până la limita zonei cu o suprapresiune dată, kPa | Raza de influență a produselor de ardere la temperatură înaltă în timpul unui „foc fulger”, m | |||||
| 100 | 53 | 28 | 12 | 5 | 3 | |||
| Locație pentru filtre și colectoare de murdărie FG-1…2 | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Rezervor de ulei comercial RVS-4500 R1…R3 | C3 (nor primar) | — | — | 37 | 110 | 273 | 476 | — |
| C3 (nor secundar) | — | — | 22 | 64 | 160 | 278 | — | |
| Zona de control al presiunii | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Zona de încălzire a șenilelor | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Depozit de butelii de propan | C5 | — | 8 | 12 | 21 | 46 | 96 | — |
| Rezervor de combustibil de urgență pentru camera cazanelor | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Platformă pentru AC pentru colectarea uleiului (poz. 12.1…12.3) | C3 | — | — | 6 | 16 | 41 | 71 | — |
| Conducta gaz de inalta presiune D 89x6 mm | C5 | Excesul maxim de presiune de explozie 2,0 kPa | 17 | |||||
Tabelul 15 prezintă valorile critice ale presiunii pentru persoanele din clădiri (conform Ghidului de evaluare a riscului de incendiu pentru unitățile industriale).
Valori critice de presiune pentru oamenii din clădiri
| Tipul impactului | Presiunea de impact, kPa |
| Oamenii din clădirile nefortificate vor muri ca urmare a unui șoc direct, sub ruinele clădirilor sau ca urmare a impactului cu obiecte solide | 190 |
| Cel mai probabil, toți ocupanții clădirilor nefortificate vor fi fie uciși, fie grav răniți ca urmare a valului de explozie sau dacă clădirea se prăbușește sau un corp este deplasat de valul de explozie. | 69 ¸ 76 |
| Oamenii din clădirile nefortificate fie vor muri, fie vor suferi leziuni grave ale timpanelor și plămânilor din cauza exploziei, fie vor fi loviți de schije și resturi de construcție. | 55 |
| Personalul de exploatare va suferi răni grave și posibil deces ca urmare a loviturii de schije, resturi de construcție, obiecte care arde etc. Există o șansă de 10% de ruptură a timpanelor | 24 |
| Pierderea sau vătămarea temporară a auzului poate rezulta din efectele secundare ale exploziei, cum ar fi prăbușirea clădirii și efectele terțiare ale transferului corporal. Moartea sau rănirea gravă prin expunerea directă la explozie este puțin probabilă | 16 |
| Nici un deces sau vătămare gravă nu este garantat cu fiabilitate ridicată. Posibile leziuni din cauza spargerii sticlei și deteriorarea pereților clădirii | 5,9 ¸ 8,3 |
Tabelele 16 și 17 prezintă valorile critice ale presiunii pentru distrugerea anumitor elemente de construcție de către o undă de șoc și pentru deteriorarea unor structuri industriale (conform Ghidului de evaluare a riscului de incendiu pentru întreprinderile industriale).
Valori ale presiunii critice pentru distrugerea anumitor elemente de construcție de către o undă de șoc
| Natura deteriorării elementelor de construcție | DP, kPa |
| Distrugerea geamurilor | 2 ¸ 7 |
| Distrugerea pereților despărțitori și a acoperișului: | |
| cladiri cu structura din lemn | 12 |
| clădiri din cărămidă | 15 |
| clădiri cu cadru din beton armat | 17 |
| Distrugerea pardoselilor: | |
| cladiri cu structura din lemn | 17 |
| clădiri industriale din cărămidă | 28 |
| cladiri industriale cu rame din otel si beton armat | 30 |
| clădiri cu ziduri masive | 42 |
| Distrugerea zidurilor: | |
| clădiri din blocuri de zgârietură | 22 |
| cladiri cu structura din lemn | 28 |
| clădiri din cărămidă cu pereți de 1,5 cărămizi | 40 |
| clădiri cu ziduri masive | 100 |
| Distrugerea fundațiilor | 215 ¸ 400 |
Valori critice de presiune pentru deteriorarea unor structuri industriale
| Natura deteriorării structurilor industriale | DP, kPa |
| Deteriorări minore la structurile din oțel, ferme | 8 ¸ 10 |
| Distrugerea cadrelor din oțel, ferme și mișcarea fundațiilor | 20 |
| Distrugerea structurilor de susținere din oțel industrial | 20 ¸ 30 |
| Distrugerea structurilor de susținere a rezervoarelor | 100 |
| Deplasarea rezervoarelor cilindrice, deteriorarea conductelor | 50 ¸ 100 |
| Deteriorarea coloanelor de distilare | 35 ¸ 80 |
| Deformari minore ale raftului conductelor | 20 ¸ 30 |
| Mutarea suporturilor de conducte, deteriorarea conductelor | 35 ¸ 40 |
| Distrugerea rafturilor de conducte | 40 ¸ 55 |
Tabelul 18 prezintă excesul de presiune maxim admisibil în timpul arderii amestecurilor de gaz, abur-aer în interior sau în spațiu deschis (conform Anexei 4 la paragraful 20 din Metodologia de determinare a valorilor estimate ale riscului de incendiu la unitățile de producție).
Excesul de presiune maxim admisibil în timpul arderii amestecurilor de gaz, abur sau praf-aer în interior sau în spațiu deschis
Tabelul 19 prezintă valorile excesului de presiune care o provoacă diverse tipuri distrugerea clădirilor, conform.
Valori de exces de presiune care provoacă diferite tipuri de distrugere
| Tip de clădiri, structuri | Gradul de distrugere la suprapresiune în partea frontală a undei de șoc incidente, kPa | |||
| Slab | Medie | Puternic | Complet | |
| Cladiri industriale cu rama usoara si constructie fara rama | 10-25 | 25-35 | 35-45 | >45 |
| Clădiri din cărămidă depozit | 10-20 | 20-30 | 30-40 | >40 |
| Cu un singur etaj depozite cu cadru metalic și umplutură de perete din tablă | 5-7 | 7-10 | 10-15 | >15 |
| Clădiri din beton și beton armat și structuri antiseismice | 25-35 | 80-120 | 150-200 | >200 |
| Clădiri monolitice înalte din beton armat | 25-45 | 45-105 | 105-170 | 170-215 |
| Camere de cazane, posturi de control în clădiri din cărămidă | 10-15 | 15-25 | 25-35 | 35-45 |
| Case din lemn | 6-8 | 8-12 | 12-20 | >20 |
| Rețele subterane, conducte | 400-600 | 600-1000 | 1000-1500 | >1500 |
| Conducte terestre | 20 | 50 | 130 | — |
| Linii de cablu subterane | până la 800 | — | — | >1500 |
| Rezervoare pentru transportul produselor petroliere | 30-50 | 50-70 | 70-80 | >80 |
| Rezervoare și containere supraterane din oțel | 35-55 | 55-80 | 80-90 | >90 |
| Tancuri subterane | 40-75 | 75-150 | 150-200 | >200 |
Deteriorări slabe - distrugerea parțială a pereților despărțitori interioare, a acoperișurilor, a tocurilor de uși și ferestre, a clădirilor ușoare etc. Se păstrează principalele structuri portante. Pentru recuperare completă necesită reparații majore.
Distrugere medie - distrugerea unei părți mai mici a structurilor de susținere. Majoritatea structurilor de susținere sunt păstrate și doar parțial deformate. O parte din structurile de închidere (pereți) pot fi păstrate, dar pot rămâne structuri secundare și portante.
Distrugere medie - distrugerea unei părți mai mici a structurilor de susținere. Majoritatea structurilor de susținere sunt păstrate și doar parțial deformate. O parte din structurile de închidere (pereți) pot fi păstrate, dar structurile secundare și portante pot fi parțial distruse. Clădirea este scoasă din funcțiune, dar poate fi restaurată.
Distrugere severă - distrugerea majorității structurilor de susținere. În acest caz, pot fi păstrate elementele cele mai durabile ale clădirii, cadrele, miezurile de rigidizare, parțial pereții și podelele etajelor inferioare. Cu o distrugere severă, se formează un blocaj. În cele mai multe cazuri, restaurarea nu este practică.
Distrugerea completă este prăbușirea completă a unei clădiri, din care se pot păstra doar subsoluri deteriorate (sau nedeteriorate) și o mică parte din elemente durabile. Când este complet distrus, se formează un blocaj. Clădirea nu poate fi restaurată.
Tabelul 20 arată impactul unei unde de șoc asupra unei persoane conform „Situații de urgență de natură artificială. Prognoza și evaluarea: metode deterministe pentru cuantificarea pericolelor tehnosferei”.
Impactul unei unde de șoc asupra unei persoane
| RF, kPa | grad înfrângeri | Natura leziunii |
| Peste 100 | Extrem | Înfrângere fatală necondiționată. Leziunile rezultate sunt adesea fatale |
| 60-100 | Grele | Contuzie severă a întregului corp, leziuni organele interneși creier, fracturi severe ale membrelor. Moarte posibilă. |
| 40-60 | Medie | Contuzii grave, leziuni ale auzului, sângerări din nas și urechi, luxații severe și membre rupte. |
| 20-40 | Ușoare | Contuzie generală ușoară a corpului, afectare temporară a auzului, vânătăi și luxații ale membrelor |
Exemplul nr. 1
Explozia unui rezervor sferic de gaz cu aer comprimat cu un volum de V = 600 m3 s-a produs din cauza depășirii presiunii reglate. Dispozitivul este proiectat să funcționeze sub presiune P = 0,8 MPa. Explozia a avut loc la o presiune P = 2,3 MPa. Densitatea gazului la presiune normală c = 1,22 kg/m3, indice adiabatic g = 1,4. Evaluați consecințele unei explozii de aer comprimat într-un rezervor de gaz sferic (determinați razele zonelor cu diferite grade de deteriorare prin aer a clădirilor, structurilor și oamenilor) și determinați probabilitatea de rănire a unei persoane la o distanță R = 50 m.
Căderea de presiune este determinată prin formula de transformare (3):
DR = 2,3 - 0,1 = 2,2 MPa
Densitatea gazului este calculată folosind ecuația (5):
c = 1,22 · (2,3/0,1)1/1,4 = 11,46 kg/m3
Masa totală de gaz:
C = 11,46 600 = 6873 kg
Q = 2,2 / = 0,48 MJ/kg
Echivalentul TNT al exploziei va fi:
qtnt = 0,48 6873 / 4,24 = 778 kg
Echivalentul undei de șoc:
q.v. = 0,6 778 = 467 kg
q = 2 467 = 934 kg
Rezultatele calculului sunt prezentate mai jos (Tabelul 4).
Tabelul 4 - Razele zonelor de impact ale exploziei de aer
|
DRfr, kPa |
||||||
Pentru a determina probabilitatea de rănire a unei persoane la o anumită distanță, excesul de presiune în frontul de undă și impulsul specific pentru o distanță de 50 m sunt calculate folosind formulele (12.13):
50/(9341/3) = 5,12
DRfr = 0,084/5,12 + 0,27/5,122 + 0,7/5,123 = 31,9 kPa.
I = 0,4 9342/3/50 = 0,76 kPa s
Probabilitatea condiționată de a fi rănită prin excesul de presiune a unei persoane situate la 50 m de epicentrul accidentului se determină folosind funcția probit Pr, care se calculează cu formula (14):
V = (17500/(31,9 103))8,4 + (290/(0,79 103))9,3 = 0,0065
Pr = 5 - 0,26 ln(0,0065) = 6,31
Folosind Tabelul 3, probabilitatea este determinată. O persoană situată la o distanță de 50 m poate suferi răni de gravitate diferită cu o probabilitate de 91%.
Exemplul nr. 2
Explozia unui rezervor sferic de gaz de dioxid de carbon cu un volum de V = 500 m3 (raza sferei 4,95 m) s-a produs din cauza excesului de presiune reglată. Aparatul este realizat din oțel 09G2S cu o grosime a peretelui de 16 mm și este proiectat să funcționeze la presiune P = 0,8 MPa. Rezistența temporară la rupere a materialului uv = 470 MPa. Densitatea gazului la presiune normală c = 1,98 kg/m3, indice adiabatic g = 1,3. Evaluați consecințele unei explozii de dioxid de carbon comprimat într-un rezervor de gaz sferic (determinați razele zonelor de diferite grade de deteriorare prin aer a clădirilor, structurilor și oamenilor) și determinați probabilitatea de rănire a unei persoane la o distanță R = 120 m .
Presiunea de rupere este determinată de formula (2):
DP = 2 0,016 470/4,95 = 3 MPa
Presiunea amestecului de vapori-gaz din recipient este determinată de formula (3):
P = 3 + 0,1 = 3,1 MPa
Densitatea gazului se calculează folosind ecuația (5) la presiunea P:
c = 1,98 · (3,1/0,1)1/1,3 = 28,05 kg/m3
Masa totală de gaz:
C = 28,05 550 = 14026 kg
Folosind formula (7), se calculează energia specifică a gazului:
Q = 3/= 0,36 MJ/kg
Echivalentul TNT al unei explozii de gaz va fi:
qtnt = 0,36 14026 / 4,24 = 1194 kg
Echivalentul undei de șoc:
q.v. = 0,6 1194 = 717 kg
În legătură cu o explozie la sol, se ia următoarea valoare:
q = 2 717 = 1433 kg
Prin selectarea distanței de la epicentrul exploziei utilizând formulele (12,13), se determină razele zonelor de diferite grade de deteriorare prin aer a clădirilor, structurilor și oamenilor, indicate în Tabelul 2.
Rezultatele calculului sunt prezentate mai jos (Tabelul 5).
Tabelul 5 - Razele zonelor de impact ale exploziei de aer
|
DRfr, kPa |
||||||
Pentru a determina probabilitatea de rănire a unei persoane la o anumită distanță, excesul de presiune în frontul de undă și impulsul specific pentru o distanță de 120 m sunt calculate folosind formulele (12.13):
120/(14333) = 10,64
DRfr = 0,084/10,64 + 0,27/10,642 + 0,7/10,643 = 10,9 kPa.
I = 0,4 14332/3/120 = 0,42 kPa s
Probabilitatea condiționată de a fi rănită prin excesul de presiune a unei persoane situate la 120 m de epicentrul accidentului se determină cu ajutorul funcției probit Pr, care se calculează cu formula (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
Folosind Tabelul 3, probabilitatea este determinată. O persoană situată la o distanță de 120 m poate suferi răni de gravitate diferită cu o probabilitate de 82%.
Introducere
explozie de incendiu chimic de urgență
Industrializare societatea modernă, complicație procese tehnologice producția duc inevitabil la apariția unor fenomene negative asociate cu apariția situatii de urgenta. Hazardele naturale și dezastrele naturale de origine meteorologică, hidrologică și geofizică continuă să provoace pagube enorme. Distrugerea clădirilor, structurilor, instalatii industriale pierderea vieţii şi bunuri materiale au loc nu numai în timpul războiului, ci și în timp de pace dezastre naturale, accidente industriale și dezastre.
În acest sens, lucrările care vizează luarea de măsuri pentru prezicerea și prevenirea situațiilor de urgență prezintă o importanță socială și economică deosebită. Cunoștințe de către managerii și specialiștii ONH, personal grupurile armate ilegale și întreaga populație a principalelor caracteristici ale dezastrelor naturale, accidentelor, catastrofelor, mijloace moderne atacurile şi lor factori nocivi, capacitatea de a organiza protecția oamenilor, a alimentelor, a surselor de apă și a echipamentelor este considerată cea mai importantă și o conditie necesara activităţile fiecăruia dintre ei în conditii moderne, o garanție a pregătirii ridicate a unei entități economice naționale de a acționa în situatie extrema.
Legea federală privind protecția populației și a teritoriilor împotriva situațiilor de urgență naturală și tehnologică definește Federația Rusă norme organizatorice și juridice în domeniul protecției cetățenilor Federației Ruse, cetateni strainiși apatrizii aflați pe teritoriul Federației Ruse (denumite în continuare - populația), toate terenurile, apa, spațiul aerian din cadrul Federației Ruse sau o parte a acesteia, instalațiile industriale și sociale, precum și mediul (denumit în continuare - teritoriul) din urgențe naturale și provocate de om (denumite în continuare situații de urgență).
Acțiunea prezentului Legea federală se extinde asupra relaţiilor apărute în cursul activităţilor organismelor puterea de stat ale Federației Ruse, organisme guvernamentale ale entităților constitutive ale Federației Ruse, organisme administrația locală, precum și întreprinderile, instituțiile și organizațiile, indiferent de forma lor organizatorică și juridică (denumite în continuare organizații) și populația în domeniul protecției populației și teritoriilor de situații de urgență.
1. Concepte de bază
O urgență este o situație dintr-un anumit teritoriu care a apărut ca urmare a unui accident, a unui fenomen natural periculos, a unei catastrofe, a unui dezastru natural sau de altă natură care poate duce sau a avut ca rezultat victime umane, daune sănătății umane sau mediu, pierderi materiale semnificative și perturbări ale condițiilor de viață ale oamenilor. (modificată prin Legea federală nr. 309-FZ din 30 decembrie 2008)
Prevenirea situațiilor de urgență este un ansamblu de măsuri realizate în prealabil și care vizează minimizarea pe cât posibil a riscului situațiilor de urgență, precum și păstrarea sănătății oamenilor, reducerea cantității de daune aduse mediului și a pierderilor materiale în cazul în care acestea apar. (modificată prin Legea federală nr. 309-FZ din 30 decembrie 2008)
Răspunsul în situații de urgență este salvarea și alte lucrări urgente efectuate în cazul unor situații de urgență și care vizează salvarea de vieți și conservarea sănătății oamenilor, reducerea cantității de daune aduse mediului și a pierderilor materiale, precum și localizarea zonelor de urgență și stoparea efectelor acestora. caracteristică factori periculoși. (modificată prin Legea federală nr. 309-FZ din 30 decembrie 2008)
O zonă de urgență este o zonă în care a apărut o situație de urgență.
Articolul 4. Sistemul de stat unificat de prevenire și răspuns la situații de urgență
(modificată prin Legea federală nr. 206-FZ din 4 decembrie 2006)
Sistemul unificat de stat pentru prevenirea și lichidarea situațiilor de urgență unește organele, forțele și mijloacele de conducere organisme federale ramura executiva, autoritățile executive ale entităților constitutive ale Federației Ruse, guvernele locale, organizațiile ale căror atribuții includ rezolvarea problemelor de protecție a populației și teritoriilor de situații de urgență, inclusiv asigurarea securității oamenilor pe corpurile de apă. (modificată prin Legea federală nr. 91-FZ din 19 mai 2010)
Principalele sarcini ale unui singur sistem de stat prevenirea și lichidarea situațiilor de urgență sunt, inclusiv asigurarea securității oamenilor pe corpurile de apă: (modificată prin Legea federală din 19 mai 2010 nr. 91-FZ)
elaborarea și implementarea standardelor juridice și economice care să asigure protecția populației și teritoriilor de situații de urgență;
implementarea de programe țintite și științifice și tehnice care vizează prevenirea situațiilor de urgență și creșterea sustenabilității funcționării organizațiilor, precum și a facilităților sociale în situații de urgență;
asigurarea pregătirii pentru acțiune a organelor de conducere, forțelor și mijloacelor destinate și alocate pentru prevenirea și lichidarea situațiilor de urgență;
colectarea, prelucrarea, schimbul și distribuirea de informații în domeniul protecției populației și teritoriilor de situații de urgență, inclusiv organizarea de lucrări explicative și preventive în rândul populației în vederea prevenirii apariției unor situații de urgență pe corpurile de apă; (modificată prin Legea federală nr. 91-FZ din 19 mai 2010)
pregătirea populației pentru a acționa în situații de urgență;
organizarea sesizării populației cu privire la situațiile de urgență și informarea populației cu privire la situațiile de urgență, inclusiv sesizarea de urgență a populației; (modificată prin Legea federală din 2 iulie 2013 nr. 158-FZ)
prognozarea și evaluarea consecințelor socio-economice ale situațiilor de urgență;
crearea de rezerve de resurse financiare și materiale pentru eliminarea situațiilor de urgență;
implementare examen de stat, supravegherea statuluiîn domeniul protejării populației și teritoriilor de situații de urgență; (modificată prin Legea federală din 14 octombrie 2014 nr. 307-FZ)
răspuns în caz de urgență;
implementarea activitatilor pentru protecţie socială populația afectată de situații de urgență, care desfășoară acțiuni umanitare;
implementarea drepturilor și responsabilităților populației în domeniul protecției împotriva situațiilor de urgență, precum și a persoanelor direct implicate în eliminarea acestora, inclusiv asigurarea securității persoanelor de pe corpurile de apă; (modificată prin Legea federală nr. 91-FZ din 19 mai 2010)
cooperarea internațională în domeniul protecției populațiilor și teritoriilor de situații de urgență.
Principiile de construcție, alcătuirea forțelor și mijloacelor, procedura de îndeplinire a sarcinilor și interacțiunea principalelor elemente, precum și alte aspecte ale funcționării sistemului unificat de stat pentru prevenirea și eliminarea situațiilor de urgență sunt determinate de legislația Federația Rusă, decrete și ordine ale Guvernului Federației Ruse.
2. Calculul zonei de urgență
.1 Evaluarea situației chimice în timpul unei urgențe
Exercita
La o uzină chimică a avut loc un accident într-o conductă de proces care conținea clor lichid sub presiune. Cantitatea de lichid care se scurge din conductă nu a fost stabilită. Se știe că în sistem tehnologic conţinea 59 de tone de clor lichefiat. Este necesar să se determine adâncimea zonei de posibilă contaminare cu clor la un moment de 1 oră de la începutul accidentului și durata sursei de contaminare (timpul de evaporare a clorului). Condiții meteorologice la momentul accidentului: viteza vântului 3 m/s, temperatura aerului 0°C, inversare. Deversarea de substanțe periculoase pe suprafața de dedesubt este gratuită.
Metodologia de evaluare
1. Cantitate echivalentă de substanțe periculoase transferate în norul primar, conform formulei
Unde este cantitatea echivalentă de substanțe periculoase din norul primar, T; - cantitatea de substanţe periculoase eliberată (vărsată) în timpul accidentului, t; -coeficient care depinde de condițiile de depozitare a substanțelor chimice periculoase (); -coeficient egal cu raportul dintre pragul toxodoe al clorului și pragul toxodoe al substanțelor chimice periculoase (); - coeficient ținând cont de gradul de stabilitate verticală a aerului și egal cu: 1 - pentru inversare ; - coeficient care ține cont de influența temperaturii aerului asupra vitezei de formare a norului primar ().
.Cantitatea echivalentă de substanțe periculoase transferate în norul secundar, conform formulei
unde este numărul de substanțe periculoase din norul secundar, t; - coeficient în funcție de proprietățile fizico-chimice ale substanțelor periculoase (; - coeficient ținând cont de viteza vântului (=1,67); - coeficient în funcție de timpul scurs după începerea accidentului N (N?T),
unde T este durata efectului dăunător al substanțelor chimice periculoase (timpul de evaporare a substanțelor chimice periculoase din zona deversarii), h, se determină din ecuația:
Din moment ce T<1 часа, принимаем для 1 часа, т.е.
coeficient care ține cont de influența temperaturii aerului ambiant asupra vitezei de formare a unui nor secundar.
3. Adâncimea de distribuție a norilor primari () și secundari () de substanțe periculoase. =6,07 km;=21,514 km
Adâncimea totală de distribuție a aerului contaminat este calculată prin formula
unde este adâncimea totală de distribuție a norului de aer contaminat cu substanțe periculoase, km; - cea mai mare dintre cele două valori, km; - cea mai mică dintre cele două valori și, km.
4. Adâncimea totală de distribuție a unui nor de aer contaminat se compară cu posibila valoare limită a adâncimii transferului de masă de aer (), determinată din ecuație
unde V este viteza de transfer a marginii frontale a norului de aer contaminat (); N - timp de la începutul accidentului, ore.
Dintre cele două valori, selectați cea mai mică, respectând condiția
unde G este adâncimea zonei de posibilă contaminare cu substanțe periculoase, km.
Zona de posibilă contaminare cu substanțe chimice periculoase ()
unde sunt dimensiunile unghiulare ale zonei de posibilă contaminare cu substanțe periculoase, grade.
Zona efectivă a zonei de contaminare cu substanțe chimice periculoase ()
Unde este un coeficient care depinde de gradul de stabilitate verticală a aerului și se ia egal cu: 0,081 - pentru inversare.
Timpul pentru ca un nor de aer contaminat să se apropie de un anumit obiect:
Prognoza amplorii contaminării cu substanțe chimice periculoase
Ca urmare a accidentului, așezările din Vishnevka, Grabovo, Zarechye se încadrează în zona de posibilă contaminare cu substanțe chimice periculoase (100,45); benzinărie; secțiunea râului Belaya; centura forestieră.
.2 Impactul clorului asupra corpului uman
Clorul este un gaz galben-verzui cu un miros înțepător (miros de înălbitor), de 2,5 ori mai greu decât aerul, așa că atunci când există o scurgere, clorul umple în primul rând râpele, subsolurile, primele etaje ale clădirilor și se răspândește de-a lungul podelei. Gazul de clor și compușii chimici care conțin clor în formă activă sunt periculoși pentru sănătatea umană (toxici).
Inhalarea acestui gaz poate provoca intoxicații acute și cronice. Formele clinice depind de concentrația de clor din aer și de durata expunerii. Există patru forme de intoxicație acută cu clor: fulminantă, severă, moderată și ușoară.
Toate aceste forme sunt caracterizate printr-o reacție primară ascuțită la expunerea la gaz. Iritația nespecifică de către clor a receptorilor mucoasei tractului respirator provoacă simptome de protecție reflexă (tuse, dureri în gât, lacrimare etc.). Ca urmare a interacțiunii clorului cu umiditatea membranei mucoase a tractului respirator, se formează acid clorhidric și oxigen activ, care au un efect toxic asupra organismului.
La concentrații mari de clor, victima poate muri în câteva minute (forma fulminantă): apare laringospasm persistent (îngustarea glotei care duce la stop respirator), pierderea conștienței, convulsii, cianoză, umflarea venelor feței și gâtului , urinare involuntară și defecare.
În cazurile severe de otrăvire, apare o întrerupere de scurtă durată a respirației, apoi respirația este restabilită, dar nu normală, ci superficială, convulsivă. Bărbatul își pierde cunoștința. Moartea apare în 5-25 de minute.
În caz de otrăvire moderată cu clor, victimele își păstrează conștiința; oprirea reflexă a respirației este de scurtă durată, dar în primele două ore atacurile de sufocare pot recidiva. Există arsuri și dureri în ochi, lacrimare, durere în spatele sternului, atacuri de tuse uscată dureroasă, iar după 2-4 ore se dezvoltă edem pulmonar toxic. În formele ușoare de otrăvire acută cu clor se exprimă doar semne de iritare a tractului respirator superior, care persistă câteva zile.
Consecințele pe termen lung ale intoxicației acute cu clor se manifestă ca faringită cronică, laringită, traheită, traheobronșită, pneumoscleroză, emfizem pulmonar, bronhoectazie, insuficiență cardiacă pulmonară. Aceleași modificări în organism apar în timpul șederii prelungite în condiții în care aerul conține în mod constant clor gazos în concentrații scăzute (intoxicație cronică cu clor). Expunerea pielii neprotejate la compuși care conțin clor provoacă acnee cu clor, dermatită și piodermie.
Primul ajutor pentru victime include:
spălarea ochilor, nasului, gurii cu o soluție 2% de bicarbonat de sodiu;
instilare de vaselina sau ulei de masline in ochi, iar pentru dureri de ochi - 2-3 picaturi de solutie de dicaina 0,5%;
aplicarea unguent pentru ochi pentru prevenirea infecției (sintomicină 0,5%, sulfacil 10%) sau 2-3 picături de albucid 30%, soluție de sulfat de zinc 0,1% și soluție de acid boric 1% - de 2 ori pe zi;
administrarea de hidrocortizon 125 mg IM, prednisolon 60 mg IV sau IM.
Este necesar un tratament cât mai devreme posibil și spitalizarea victimelor.
3. Calculul zonei de urgență
.1 Calculul zonelor de urgență în cazul unei explozii a amestecurilor combustibil-aer (FA)
Exercita
Benzina cu greutatea M = 55 de tone este stocată pe teritoriul depozitului Grupului OE. Căldura specifică de ardere a benzinei = 1800. Faceți un calcul al posibilelor consecințe ale accidentului.
Pe baza rezultatelor calculelor efectuate, pe planul general al întreprinderii (Anexa 9), trasăm pe o scară zonele de distrugere în timpul exploziei unui ansamblu de combustibil, indicând razele acestor zone și magnitudinea excesului de presiune în acestea. zone.
Metoda de calcul
Trăsăturile caracteristice ale exploziilor de ansamblu de combustibil sunt: I apariţia diferitelor tipuri de explozii: detonaţie, deflagraţie sau combinată;
în timpul exploziilor, se formează 5 zone de deteriorare: exploziv puternic (detonație), produse de explozie (minge de foc), undă de șoc, daune termice și fum toxic;
dependența puterii exploziei de parametrii mediului în care are loc explozia (temperatura, viteza vântului, densitatea clădirii, terenul);
Pentru a implementa o explozie combinată sau de detonare pentru un ansamblu de combustibil, o condiție prealabilă este crearea unei concentrații a produsului în aer în limitele inferioare și superioare de concentrație.
Deflagrația este arderea explozivă la viteză subsonică.
Detonarea este procesul de transformare explozivă a unei substanțe cu viteză supersonică.
Calculul razelor zonelor afectate (R) și excesul de presiune în frontul undei de șoc () în timpul unei explozii se efectuează folosind următoarele formule:
1. Zona puternic explozivă (zona de detonare):
unde M este masa ansamblului de combustibil din rezervor (kg). 90% este luat ca M - pentru stocarea în grup.
Pentru zona puternic explozivă.
2. Zona de produse de ardere (zona de foc):
Raza zonei:
Excesul de presiune în frontul undei de șoc se calculează:
Pentru alte zone, razele lor sunt calculate folosind următoarea formulă:
Zona undei de șoc:
) 20 ÷ 30 - deteriorarea sau distrugerea acoperișurilor, deschiderilor ferestrelor și ușilor. Daune - 10...15% din costul clădirilor. .
Impulsul termic () este determinat de formula:
unde I este intensitatea radiației termice de la explozia unui ansamblu de combustibil la o distanță R,
Unde este căldura specifică a focului; F - coeficient unghiular care caracterizează poziția relativă a sursei de ardere și a obiectului
transparența aerului
Durata existenței mingii de foc
) 30 ÷ 50 -distrugerea acoperișurilor, ferestrelor, pereților despărțitori, mansardelor, etajelor superioare. Daune - 30...40%.
) Mai mult de 50 - distrugerea structurilor portante și a plafoanelor. Daune - 50%. Reparația nu este practică...
) , kPa - prăbușirea clădirilor...
Ca urmare a unei explozii la un depozit de benzină:
) magazin 7, sufragerie 4, bloc gospodărie 9, garaj 2, stație de pompare 5, electric. blană. atelier 6, pompieri 3, med. pct. 8, precipitator electric 16, posturi electrice 16 si 10, sectia moara materii prime 11, compartimentul materii prime 12, depozitul materii prime 13, camera cazanelor 14. In aceasta zona se vor produce deteriorari sau distrugeri ale acoperisurilor si deschiderilor de ferestre si usi. Daune 10-15% din costul clădirilor.
) Compartimentul materii prime 22, sala mașinilor 23, secția moara de ciment 24, compartimentul cuptor 21, electric. statie 17, camera compresoare 18, rezervor apa calda. apă 20. În această zonă se vor produce distrugeri de acoperișuri, ferestre, pereți despărțitori, podele de mansardă și etaje superioare. Daune 30-40%.
) O parte din silozurile de ciment 42, el va suferi distrugeri severe. statia 27, statie de pompare apa 19, parte a depozitului de clincher 32. În această zonă se vor produce distrugeri de structuri portante și tavane. Daune 50%. Reparația nu este practică.
) Depozitul de benzină 38, rezervor de apă 30, bazin de stropire 36, stație de pompare 35, blana va fi distrusă complet. atelier 29, depozit refractare 37, ambalaj 39, sala mașini 33, electric. statia 34, compartiment ciment mori 31, maestru. depozitul 28, depozitul de locomotive 40, parte din depozitul de clincher 25. În această zonă se vor produce distrugeri complete ale clădirilor și structurilor.
.2 Principalii factori dăunători de incendiu și explozie
Principalii factori dăunători ai unui incendiu:expunere directă la foc (arsuri); temperaturi ridicate și radiații termice; mediu gazos; contaminarea cu fum și gaze a incintelor și a teritoriilor cu produse de combustie toxice. Oamenii din zona de ardere sunt de obicei afectați simultan de mai mulți factori: foc deschis și scântei, temperatură ambientală crescută, produse toxice de ardere, fum, concentrație redusă de oxigen, căderea părților structurilor, unităților și instalațiilor clădirii.
Deschide focul foarte periculos, dar cazurile de impact direct asupra oamenilor sunt rare. Mai des suferă de fluxuri radianți emise de flacără. S-a stabilit că, în cazul unui incendiu în cutia de scenă a unei întreprinderi de divertisment, fluxurile radiante sunt periculoase pentru spectatorii din primele rânduri ale standurilor în decurs de jumătate de minut de la incendiu.
Temperatura mediului ambiant . Cel mai mare pericol pentru oameni este inhalarea de aer încălzit, ceea ce duce la deteriorarea tractului respirator superior, sufocare și moarte. Astfel, expunerea la temperaturi peste 100°C duce la pierderea conștienței și moartea în câteva minute. Arsurile pielii sunt de asemenea periculoase.
În ciuda succeselor mari ale medicinei în tratamentul lor, o persoană care a suferit arsuri de gradul doi pe 30% din suprafața corpului are șanse mici de supraviețuire.
Produse de combustie toxice. În timpul incendiilor din clădirile moderne construite cu polimeri și materiale sintetice, produsele de combustie toxice pot afecta oamenii. Cel mai periculos dintre ele este monoxidul de carbon. Reacționează de 200 - 300 de ori mai bine cu hemoglobina din sânge decât cu oxigenul, drept urmare o persoană suferă de foamete de oxigen. Devine indiferent și indiferent față de pericol, suferă de amorțeală, amețeli, depresie, coordonarea mișcărilor este afectată și apoi apar stop respirator și moarte.
Pierderea vizibilității din cauza fumului . Succesul evacuării persoanelor în caz de incendiu poate fi asigurat doar dacă se deplasează nestingheriți în direcția corectă. Evacuați trebuie să vadă clar ieșirile de urgență sau semnele de ieșire. Când se pierde vizibilitatea, mișcarea oamenilor devine haotică, fiecare persoană mișcându-se într-o direcție aleasă aleatoriu. Ca urmare, procesul de evacuare devine dificil și poate deveni apoi imposibil de gestionat.
Concentrație redusă de oxigen. În condiții de incendiu, când substanțe și materiale sunt arse, concentrația de oxigen din aer scade. Între timp, o scădere a acestuia chiar și cu 3% provoacă o deteriorare a funcțiilor motorii ale organismului. O concentrație de oxigen mai mică de 14% este considerată periculoasă: afectează activitatea creierului și coordonarea mișcărilor.
Incendiile cauzează adesea factori de daune secundare, care uneori nu sunt inferioare ca putere și pericol pentru focul însuși. Acestea includ explozii ale conductelor de petrol și gaze, rezervoare cu substanțe inflamabile și substanțe chimice periculoase, prăbușirea elementelor structurii clădirii și scurtcircuite ale rețelelor electrice.
"Principalii factori dăunători ai exploziei”: undă de șoc, care este o regiune de aer puternic comprimat care se răspândește în toate direcțiile din centrul exploziei la viteză supersonică; câmpuri de fragmentare create de resturile zburătoare ale structurilor clădirii, echipamentelor, dispozitivelor explozive și muniției.
Factorii de deteriorare secundari și exploziile pot fi impactul fragmentelor de sticlă și al resturilor de la clădirile și structurile distruse, incendiile, contaminarea atmosferei și a terenului, inundațiile, precum și distrugerea (prăbușirea) ulterioară a clădirilor și structurilor.
Produsele unei explozii și unda de șoc aerian formată ca urmare a acțiunii lor sunt capabile să provoace răniri de gravitate diferită unei persoane, inclusiv mortale.
În zonele I și II ale exploziei, oamenii sunt complet răniți: ruptură în bucăți, carbonizare sub influența produselor de explozie în expansiune care au o temperatură foarte ridicată.
În zona III, rănirea oamenilor este cauzată atât de efectele directe, cât și indirecte ale undei de șoc. Cu impactul său direct, principala cauză a rănirii la oameni este o creștere instantanee a presiunii aerului, care este percepută de o persoană ca o lovitură puternică. În acest caz, sunt posibile afectarea organelor interne, ruperea vaselor de sânge, a timpanelor, comoția, fracturile și rănile. În plus, unda de șoc poate arunca o persoană la o distanță considerabilă și îi poate provoca diverse daune atunci când lovește pământul (sau obstacol).
Cele mai grave răni sunt suferite de persoanele care stau în afara adăposturilor când sosește unda de șoc.
Leziunile care apar sub influența unei unde de șoc sunt împărțite în ușoare, moderate, severe și extrem de severe (letale). Caracteristicile leziunilor sunt prezentate în tabel. 2.
Daunele aduse persoanelor care se află în clădiri și structuri în momentul exploziei depind de gradul de distrugere a acestora. De exemplu, atunci când o clădire este complet distrusă, toți oamenii din ea mor de obicei. În caz de distrugere severă și moderată, aproximativ jumătate dintre oameni pot supraviețui, iar restul primește răni de severitate diferită, deoarece mulți se pot găsi sub dărâmăturile structurilor, precum și în încăperi cu căi de evacuare pline și distruse.
Impactul indirect al undei de șoc constă în lovirea oamenilor cu resturi zburătoare de clădiri și structuri, pietre, sticlă spartă și alte obiecte duse de acesta.
Cu deteriorarea slabă a clădirilor, pierderea vieții este puțin probabilă. Cu toate acestea, unii dintre ei pot suferi leziuni de gravitate diferită.
Concluzie
În diverse situații de urgență, zonele afectate și consecințele depind de sursa apariției. În RGZ-ul meu, am luat în considerare 2 situații de urgență de natură umană a diferitelor tipuri de accidente. Primul accident care implică eliberarea unei substanțe chimice periculoase - clorul, cu o suprafață mare afectată și efecte periculoase asupra oamenilor și mediului. Al doilea este un accident la o instalație cu pericol de explozie și incendiu - un depozit de materiale inflamabile, combustibile. În urma accidentului, fabrica de ciment, zona înconjurătoare și oamenii care lucrează la ea cad în zona afectată.
O metodă de protecție împotriva situațiilor de urgență este un set de măsuri RSChS interconectate în timp, resurse și locație, menite să prevină sau să limiteze reducerea pierderilor populației și a amenințărilor la adresa vieții și sănătății acestora din cauza factorilor dăunători și a impactului surselor de urgență.
Necesitatea pregătirii și implementării măsurilor pentru protejarea populației de urgențele naturale și provocate de om este determinată de:
§ riscul ca o persoană să fie expusă la factori nocivi de dezastre naturale, accidente, dezastre naturale și provocate de om;
§ dreptul persoanelor acordat de lege de a proteja viața, sănătatea și bunurile personale în cazul unor situații de urgență.
Măsurile de protecție a populației fac parte integrantă din măsurile preventive și măsurile de eliminare a situațiilor de urgență și, prin urmare, se realizează atât în mod preventiv (de precauție), cât și operațional, ținând cont de posibilele pericole și amenințări. Aceasta ia în considerare particularitățile așezării umane, condițiile naturale, climatice și alte condiții locale, precum și oportunitățile economice pentru pregătirea și implementarea măsurilor de protecție.
Măsurile de pregătire a țării pentru protejarea populației se realizează conform principiului producției teritoriale. Acestea sunt efectuate nu numai în legătură cu posibile situații de urgență de natură naturală și provocată de om, ci și în anticiparea pericolelor apărute în timpul desfășurării operațiunilor militare sau ca urmare a acestora, deoarece o parte semnificativă a acestor activități sunt eficiente. atât pe timp de pace, cât și pe timp de război.
Măsurile de protecție a populației împotriva situațiilor de urgență sunt luate de forțele și mijloacele întreprinderilor, instituțiilor, organizațiilor, autorităților executive ale entităților constitutive ale Federației Ruse, pe teritoriul cărora este posibilă sau a avut loc o situație de urgență.
Setul de măsuri de protecție a populației include:
§ atenționarea populației asupra pericolului, informarea acesteia despre procedura de acțiune în condițiile de urgență actuale;
§ masuri de evacuare;
§ măsuri de protecţie inginerească a populaţiei;
§ masuri de protectie impotriva radiatiilor si chimice;
§ evenimente medicale;
§ instruirea populaţiei în domeniul protecţiei împotriva situaţiilor de urgenţă.
Îndrumare
Ai nevoie de ajutor pentru a studia un subiect?
Specialiștii noștri vă vor consilia sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe teme care vă interesează.
Trimiteți cererea dvs indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.
Atunci când o alimentare cu apă caldă explodează, se formează o zonă de urgență cu o undă de șoc, provocând distrugerea clădirilor, echipamentelor etc., similar cu ceea ce se întâmplă într-o explozie nucleară. În această metodă, zona de urgență în timpul unei explozii cu apă caldă este împărțită în 3 zone: zona de detonare (unda de detonare); zona de acțiune (propagare) a undei de șoc; zona aeropurtata.
Zona undei de detonare (zonaeu) se află în norul de explozie. Raza acestei zone r1 ,m poate fi determinat aproximativ prin formula
se realizează în două etape. În prima etapă, raza redusă a zonei de explozie este găsită folosind formula Q- cantitatea de amestec exploziv de apă caldă stocată în recipient, adică
17,5 – un coeficient empiric care permite luarea în considerare a diverselor condiții pentru apariția unei explozii.
În zona I există o presiune în exces ( Δ Rusia), care se presupune a fi constantă Δ Рф1 = 1700 kPa.
Zona efectivă a unei explozii UV (zonaII) – acoperă întreaga zonă de expansiune a apei calde ca urmare a detonării acesteia. Raza acestei zone:
Excesul de presiune în zona II variază de la 1350 kPa la 300 kPa și se găsește prin formula
Δ Rf2=,
se realizează în două etape. În prima etapă, raza redusă a zonei de explozie este găsită folosind formula r– distanța de la centrul exploziei până la punctul în cauză, m.
Fig.1. Zone de urgență în cazul exploziei unui amestec gaz-aer.r1 rr
În zona de impact aerian (zonaIII) – se formează un front de șoc care se propagă de-a lungul suprafeței pământului. Raza zonei este r3>r2, iar r3 este distanța de la centrul exploziei până la punctul în care este necesar să se determine excesul de presiune a șocului aerian (ΔРф3): r3=r. Excesul de presiune în zona III, în funcție de distanța până la centrul exploziei, se calculează prin formula
Δ Rf3=, laψ 2 ,
Δ Rf3=, laψ 2
se realizează în două etape. În prima etapă, raza redusă a zonei de explozie este găsită folosind formula ψ =0,24 r3/ r1 = (0,24r)/(17,5) – valoare relativă.
Gradul de distrugere a elementelor obiectului la diferite presiuni în exces ale undei de șoc este dat în tabel 4 .
Distanțele de la centrul exploziei până la limitele exterioare ale zonelor de distrugere sunt calculate folosind formula:
se realizează în două etape. În prima etapă, raza redusă a zonei de explozie este găsită folosind formula ψ – un anumit coeficient, pe care îl considerăm egal cu:
– pentru zona de distrugere slabă ψ 10 = 2,825 ;
– pentru zona de distrugere medie ψ 20 = 1,749 ;
– pentru zona de distrugere severă ψ 30 = 1,317 ;
– pentru zona de distrugere completă ψ 50 = 1,015 ;
Zonele de zone de distrugere și leziuni sunt calculate folosind formula:
S = π R²
1.3. Metodologie de calcul a parametrilor unei zone de urgență (distrugere) în timpul unei explozii de apă caldă în spații închise.
Amestecuri combustibile de gaze (vapori) cu aer (oxidant) se formează în volume limitate de echipamente tehnologice, în clădiri industriale și rezidențiale, din cauza scurgerilor de gaze din diverse motive și se aprind din surse externe de aprindere. Arderea apei calde în volume închise dintr-o sursă punctiformă de aprindere are loc strat cu strat cu o viteză subsonică de propagare a flăcării (combustie prin deflagrație) cu creșterea presiunii și a temperaturii pe întreg volumul. Până la sfârșitul epuizării complete a amestecului, temperatura medie în cameră atinge valori de 1,5-2 ori mai mari decât în timpul exploziilor similare în spațiu deschis.
Excesul de presiune a unei explozii de apă caldă în încăperi poate fi determinată prin formula
Δ Рф = (MgQGP0 Z)/(VSf.ρ V SV T0 K1) = (ρ GQGP0 Z)/(ρ V SV T0 K1),
se realizează în două etape. În prima etapă, raza redusă a zonei de explozie este găsită folosind formula Mg =VSf.ρ G– masa de gaz inflamabil intrat în incintă în urma accidentului, kg;
QG- caldura specifica de ardere a apei calde de alimentare, J/kg;
P0 – presiunea inițială în încăpere, kPa; se ia in calcule P0 = 101 kPa;
Z– ponderea de participare a produselor la explozie, luată în calculele Z = = 0,5;
VSf.– volumul liber al camerei, mc; este permis să ia 80% din volumul total al încăperii, adică Vsv = 0,8 Vp;
Vn– volumul total al camerei, m3;
ρ ÎN– densitatea aerului înainte de explozie, kg/m3 la temperatura inițială T0, 0K. Se recomandă să se ia în calcule ρB = 1,225 kg/m3;
NE- capacitatea termică specifică a aerului, J/(kg·0K); se ia SV = 1,01·103 J/(kg·0K);
K1– un coeficient care ține cont de etanșeitatea încăperii și de caracterul neadiabatic al procesului de ardere, se admite K1 = 2 sau K1 = 3;
T0– temperatura initiala a aerului din incapere, 0K (agent oxidant).