Расчет зоны ЧС при взрыве ТВС

Характерными особенностями взрывов ТВС являются:

- возникновение разных типов взрывов: детонационного, дефлаграционного или комбинированного;

- при взрывах образуется 5 зон поражения: бризантная (детонационная), действия продуктов взрыва (огненного шара), действия ударной волны, теплового поражения и токсического задымления;

- зависимость мощности взрыва от параметров среды, в которой происходит взрыв (температура, скорость ветра, плотность застройки, рельеф местности);

- для реализации комбинированного или детонационного взрыва для ТВС обязательным условием является создание концентрации продукта в воздухе в пределах нижнего и верхнего концентрационного предела.

Дефлаграция – взрывное горение с дозвуковой скоростью.

Детонация – процесс взрывчатого превращения вещества со сверхзвуковой скоростью.

Расчет радиусов зон поражения (R) и избыточного давления во фронте ударной волны (DР_ф) при взрыве производится по следующим формулам:

1. Бризантная зона (зона детонации):

(1)

где М – масса ТВС в резервуаре (кг). За М принимается 50 % вместимости резервуара при одиночном хранении и 90 % – при групповом хранении.

Для бризантной зоны DР_ф=1750 кПа.

2. Зона продуктов горения (зона огненного шара):

Радиус зоны:

(2)

Избыточное давление во фронте ударной волны рассчитывается:

(3)

Для остальных зон их радиусы рассчитываются по следующей формуле:

. (4)

3. Зона действия ударной волны:

Слабые разрушения – повреждения или разрушения крыш и оконных и дверных проемов. Ущерб – 10…15 % от стоимости зданий.

Средние разрушения – разрушение крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей. Ущерб – 30…40 %.

Сильные разрушения – разрушения несущих конструкций и перекрытий. Ущерб – 50 %. Ремонт нецелесообразен.

Полное разрушение – обрушение зданий.

Тепловой импульс (кДж/м²) определяется по формуле:

, (5)

где I – интенсивность теплового излучения взрыва ТВС на расстоянии R, кДж/м²×с

, (6)

где Q₀ – удельная теплота пожара, кДж/м²×с; F – угловой коэффициент, характеризующий взаимное расположение источника горения и объекта

(7)

Т – прозрачность воздуха

(8)

t_св – продолжительность существования огненного шара (с)

(9)

Задание

На территории ОЭ хранится бензин массой М= (10+5n) т. Хранение групповое. Удельная теплота сгорания бензина Q₀ = 1800 кДж/м² × с/ . Сделать расчет возможных последствий аварии.

По результатам выполненного расчета на генеральный план предприятия (прил. 2) в масштабе наносим зоны разрушений при взрыве ТВС с указанием радиусов этих зон и величины избыточного давления в этих зонах.

Приложение 3