Определение основных параметров взрыва твс.

Реферат.

Определение основных параметров ВВС – общей энергии ВВС, избыточного давления во фронте ударной волны, оценка радиусов поражения, степени повреждения зданий и поражения людей.

Выполнила: Горохова А.П.

группа 5291

Проверил: Горский А.Д.

Санкт-Петербург

Содержание.

Введение.

Военно-воздушные силы(ВВС) — вид вооружённых сил государства, предназначенный для самостоятельных действий при решении оперативно-стратегических задач и для совместных действий с другими видами вооружённых сил. По своим боевым возможностям современные ВВС способны наносить поражение авиационным, ракетным, сухопутным и морским группировкам противника, разрушать важные военные объекты в его тылу, содействовать сухопутным войскам и ВМФ в проводимых ими операциях, вести воздушную разведку в интересах всех видов вооружённых сил, осуществлять транспортировку крупных воздушных десантов с их материальной частью, обеспечивать маневр войск и доставлять им материальные средства по воздуху. Основные свойства ВВС как вида вооружённых сил: высокая манёвренность, большой пространственный размах действий, способность быстро переносить усилия с одних направлений и объектов на другие, оказывать воздействие на глубокий тыл противника, наносить внезапные удары с воздуха для поражения крупных, малоразмерных, стационарных и подвижных объектов.

ВВС СССР состоят из 3 видов авиации: дальней (стратегической), фронтовой и военно-транспортной. Морская авиация и авиация ПВО входят соответственно в состав ВМФ и Войск ПВО страны. На вооружении ВВС находятся: бомбардировщики — дальние (стратегические), фронтовые; истребители-бомбардировщики (штурмовики), истребители; разведывательные самолёты (пилотируемые и беспилотные); военно-транспортные самолёты и вертолёты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВА ТВС.

Согласно RD_03-409-01

Классификация горючих веществ по степени чувствительности

Класс 1	Класс 2	Класс 3	Класс 4
Особо чувствительные вещества	Чувствительные вещества	Средне-чувствительные вещества	Слабо-чувствительные вещества
(Размер детонационной ячейки менее 2 см)	(Размер детонационной ячейки от 2 до 10 см)	(Размер детонационной ячейки от 10 до 40 см)	(Размер детонационной ячейки больше 40 см)
	b		b		b		b
Ацетилен	1,1	Акрилонитрил	0,67	Ацетальдегид	0,56	Аммиак	0,42
Винилацетилен	1,03	Акролеин	0,62	Ацетон	0,65	Бензол	0,88
Водород	2,73	Бутан	1,04	Бензин		Декан
Гидразин	0,44	Бутилен		Винилацетат	0,51	Дизтопливо
Изопропилнитрат	0,41	Бутадиен		Винилхлорид	0,42	о-дихлор-бензол	0,42
Метилацетилен	1,05	1,3-пентадиен		Гексан		Додекан

4. Масса горючего газа, содержащегося в облаке ТВС, может задаваться в качестве исходного параметра или определяться исходя из условий развития аварий. При оценке последствий аварий массу М_г рекомендуется определять согласно [15].

Оценка агрегатного состояния ТВС

Для дальнейших расчетов необходимо оценить агрегатное состояние топлива смеси. Предполагается, что смесь гетерогенная, если более 50% топлива содержится в облаке в виде капель, в противном случае ТВС считается газовой. Провести такие оценки можно исходя из величины давления насыщенных паров топлива при данной температуре и времени формирования облака. Для летучих веществ, таких, как пропан при температуре +20 °С, смесь можно считать газовой, а для веществ с низким давлением насыщенного пара (распыл дизтоплива при +20 °С) расчеты проводятся в предположении гетерогенной топливно-воздушной смеси.

Профиль ударной волны

Характерный профиль ударной волны при взрыве ТВС показан на рис.2.

Рис.2. Характерный профиль ударной волны

Ниже показано, как определяются количественные характеристики дополнительных параметров ударной волны.

Уровни разрушения зданий

Категория повреждения	Характеристика повреждения здания	Избыточное давление DР, кПа	Коэффициент K
А	Полное разрушение здания	³100	3,8
В	Тяжелые повреждения, здание подлежит сносу		5,6
С	Средние повреждения, возможно восстановление здания		9,6
D	Разрушение оконных проемов, легкосбрасываемых конструкций		28,0
Е	Частичное разрушение остекления	£2,0

Для определения радиуса смертельного поражения человека в соотношение (41) следует подставлять величину K = 3,8.

Приложение

ПРИМЕР РАСЧЕТА

В результате аварии на автодороге, проходящей по открытой местности, в безветренную погоду произошел разрыв автоцистерны, содержащей 8 т сжиженного пропана. Для оценки максимально возможных последствий принято, что в результате выброса газа в пределах воспламенения оказалось практически все топливо, перевозившееся в цистерне. Средняя концентрация пропана в образовавшемся облаке составила около 140 г/м³. Расчетный объем облака составил 57 тыс.м³. Воспламенение облака привело к возникновению взрывного режима его превращения. Требуется определить параметры воздушной ударной волны (избыточное давление и импульс фазы сжатия) на расстоянии 100 м от места аварии.

Решение:

Сформируем исходные данные для дальнейших расчетов:

тип топлива - пропан;

агрегатное состояние смеси - газовая;

концентрация горючего в смеси С_г = 0,14 кг/м³;

масса топлива, содержащегося в облаке, М_г = 8000 кг;

удельная теплота сгорания топлива q_г = 4,64·10⁷ Дж/кг;

окружающее пространство - открытое (вид 4).

Определяем эффективный энергозапас ТВС Е. Так как С_г > С_ст, следовательно,

Дж.

Исходя из классификации веществ, определяем, что пропан относится к классу 2 опасности (чувствительные вещества). Геометрические характеристики окружающего пространства относятся к виду 4 (открытое пространство). По экспертной табл.2 определяем ожидаемый режим взрывного превращения облака ТВС - дефлаграция с диапазоном видимой скорости фронта пламени от 150 до 200 м/с. Для проверки рассчитываем скорость фронта пламени по соотношению (2):

м/с.

Полученная величина меньше максимальной скорости диапазона данного взрывного превращения.

Для заданного расстояния R = 100 м рассчитываем безразмерное расстояние R_x:

Рассчитываем параметры взрыва при скорости горения 200 м/с. Для вычисленного безразмерного расстояния по соотношениям (9) и (10) определяем величины P_x1 и I_x1:

Так как ТВС - газовая, величины P_x2, I_x2 рассчитываем по соотношениям (5) и (6):

Согласно (11) определяем окончательные значения P_x и I_x:

Из найденных безразмерных величин P_x и I_x вычисляем согласно (12) и (13) искомые величины избыточного давления и импульса фазы сжатия в воздушной ударной волне на расстоянии 100 м от места аварии при скорости горения 200 м/с:

Па;

Па·с.

Используя полученные значения DP и I, находим:*

P_r1 = 6,06, P_r2 = 4,47, P_r3 = -1,93, P_r4 = 3,06, P_r5 = 2,78

(при расчете P_r3 предполагается, что масса человека 80 кг).

Это согласно табл.3 означает: 86% вероятность повреждений и 30% вероятность разрушений промышленных зданий, а также 2,5% вероятность разрыва барабанных перепонок у людей и 1% вероятность отброса людей волной давления. Вероятности остальных критериев поражения близки к нулю.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lewis P.J. Prog. Energy Comb. Sc.: Vol. 6, pp. 121-126, 1980.

2. M. Р.Sherman, M.Berman, Nuclear technology, Vol. 81, pp. 63-77,1988.

3. Маршалл В. Основные опасности химических производств. M.: Мир, 1989.

4. Н.Giesbrecht et al., Ger. Chem. Eng., V. 4, part 1-2, pp. 305-325.

5. Бесчастнов M.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. M.: Химия, 1991.

6. Бейкер У., Кокс П. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия / Под ред. Я.Б.Зельдовича, Б.Е.Гельфанда. M.: Мир,1986.

7. Woolfolk R.W. and Ablow C.M. In Proc. of Conf. on Mechanisms of Explosion and Blast Waves, Feltman Research Laboratory, Picatinny Arsenal, Dover, N. I., pp. 42, 1973.

8. Desrosier C., Reboux A., Brossard J., Effect of asymmetric ignition on the vapor cloud spatial blast. Progr. Aeron. and Astron., (1991) 134: 21-37.

9. Brossard J., Bailly P., Desrosier C., Renard J., Overpressure imposed by a blast wave. Progr. Aeron. and Astron., (1988) 114: 389-400.

10. Brossard J., Leyer J.C., Desbordes D., Saint Clouds J.P., Hendrickx S., Garnier J.L., Lannoy A., Perrot J. (1984) Air blast unconfined gaseous detonations. Progr. Aeron. and Astron., (1984) 94:556.

11. Desbordes D., Manson N., Brossard J. (1978) Explosion dans I’air de charges spheriques non confenees de melanges reactifs gazeux. Acta Astronautica 5: 1009.

12. Methods for the determination of possible damage. Green book / CPR 16E, 1989.

13. С.М.Pietersen. Consequences of accidental releases of hazardous material (in J. Loss Prev. Process Ind., 1990, Vol. 3, January).

14. Отраслевое руководство по анализу и управлению риском, связанным с техногенным воздействием на человека и окружающую среду при сооружении и эксплуатации объектов добычи, транспорта, хранения и переработки углеводородного сырья с целью повышения их надежности и безопасности (I редакция). - М.: РАО «Газпром», 1996.

15. ПБ 09-170-97. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (приложение 1). Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 22.12.97 N 52.

Реферат.

Определение основных параметров ВВС – общей энергии ВВС, избыточного давления во фронте ударной волны, оценка радиусов поражения, степени повреждения зданий и поражения людей.

Выполнила: Горохова А.П.

группа 5291

Проверил: Горский А.Д.

Санкт-Петербург

Содержание.

Введение.

Военно-воздушные силы(ВВС) — вид вооружённых сил государства, предназначенный для самостоятельных действий при решении оперативно-стратегических задач и для совместных действий с другими видами вооружённых сил. По своим боевым возможностям современные ВВС способны наносить поражение авиационным, ракетным, сухопутным и морским группировкам противника, разрушать важные военные объекты в его тылу, содействовать сухопутным войскам и ВМФ в проводимых ими операциях, вести воздушную разведку в интересах всех видов вооружённых сил, осуществлять транспортировку крупных воздушных десантов с их материальной частью, обеспечивать маневр войск и доставлять им материальные средства по воздуху. Основные свойства ВВС как вида вооружённых сил: высокая манёвренность, большой пространственный размах действий, способность быстро переносить усилия с одних направлений и объектов на другие, оказывать воздействие на глубокий тыл противника, наносить внезапные удары с воздуха для поражения крупных, малоразмерных, стационарных и подвижных объектов.

ВВС СССР состоят из 3 видов авиации: дальней (стратегической), фронтовой и военно-транспортной. Морская авиация и авиация ПВО входят соответственно в состав ВМФ и Войск ПВО страны. На вооружении ВВС находятся: бомбардировщики — дальние (стратегические), фронтовые; истребители-бомбардировщики (штурмовики), истребители; разведывательные самолёты (пилотируемые и беспилотные); военно-транспортные самолёты и вертолёты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВА ТВС.

Согласно RD_03-409-01