Исходные данные для расчета. оценка последствий взрыва на промышленном объекте

Бронникова Л.В., Плехов Е.В.

оценка последствий взрыва
на промышленном объекте

Методические указания

к практической работе

Санкт-Петербург

2016 г.

Общие положения

Чрезвычайными событиями являются взрывы на промышленном объекте.

Взрыв – это процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества. Он приводит к образованию сильно нагретого газа (плазмы) с очень высоким давлением, который при моментальном расширении оказывает ударное механическое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела (ГОСТ Р22.0.08-96).

Основными параметрами поражающих факторов взрыва являются:

- воздушная ударная волна – избыточное давление в ее фронте;

- осколочные поля – создаваемые летящими обломками разного рода объектов;

- экзотермическая (с выделением тепла) химическая реакция взрывающегося вещества с окислителем (либо кислородом воздуха, либо с химически связанным кислородом).

Для оценки силы взрыва различных взрывчатых веществ используют – тротиловый эквивалент.

Тротиловый эквивалент – это количество тротила ( ), который обладает таким же разрушительным действием, как некоторое количество другого разорвавшегося вещества.

Перевод в тротиловый эквивалент осуществляется с помощью коэффициента :

, (1)

Значения для некоторых веществ, приведены в табл. 1.

При оперативном прогнозировании обстановки в очаге поражения при взрывах и пожарах принято рассматривать четыре зоны поражения:

- зона полных разрушений;

- зона сильных разрушений;

- зона средних разрушений;

- зона слабых разрушений.

Таблица 1

Значения коэффициента для перевода
в тротиловый эквивалент

Взрывчатое вещество
Тротил
Гексоген	1,3
Аммиачная селитра	0,7
Угольная пыль	0,03
Порох	0,66

Очаг поражения при взрывах и пожарах- это территория, на которой в результате воздействия различных поражающих факторов могут иметь место: жертвы среди людей, различные разрушения, пожары.

2.Расчетно-графический метод прогнозирования
последствий промышленного взрыва

Методика расчетно-графического определения последствий взрывов основана на законе подобия: радиусы зон поражения для 2-х взрывов разной мощности относятся между собой, как корни кубические из их тротиловых эквивалентов.

Зная радиусы зон поражения при взрыве мощностью для 1 тонны в тротиловом эквиваленте (табл. 2), можно найти радиусы зон поражения для другого взрывчатого вещества веса :

(2)

Таблица 2

Справочные радиусы зон поражений при взрыве
мощностью для 1 тонны в тротиловом эквиваленте

Зона разрушения	, м
Полное разрушение
Сильное
Среднее
Слабое

Расчетно-графический метод позволяет оценить работоспособность предприятия после взрыва по 3-м основным параметрам:

1. Работоспособность основных цехов, лимитирующих производство.

2. Потери людей.

3. Возможность вторичных пожаров и взрывов.

1.Работоспособность основных цехов.

Предприятие полностью теряет работоспособность, если хотя бы один из основных цехов, лимитирующих производство, оказался в зоне полных и сильных разрушений.

Предприятие частично теряет работоспособность, если даже один из основных цехов, лимитирующих производство, хотя бы частично, оказался в зоне средних разрушений

Основными цехами, лимитирующими производство, в нашей работе будут следующие (табл.3, Приложение 3).

Таблица 3

№ п/п	Номер цеха	Название цеха
	цех 19	электромонтажный
	цех 20	монтажный
	цех 21	турбодизельный
	цех 22	трубомедницкий
	цех 23	корпусный
	цех 24	доковый
	цех 25	сухой док
	цех 32	плавучий док

2.Потери людей.

При оценке возможных последствий взрыва на промышленном объекте принято считать, что:

- предприятие полностью теряет работоспособность, если общие потери людей составляют более 30%;

- предприятие частично теряет работоспособность, если общие потери людей составляют от 12 до 30%;

- предприятие сохраняет работоспособность, если общие потери людей прогнозируются менее 12%.

Потери людей (общие и безвозвратные) определяются следующим образом: наносим в масштабе на схему место взрыва и проводим окружности по четырем радиусам разрушений (рис.).

Визуально оцениваем цеха, попавшие в ту или иную зону разрушений.

Рис. Очаг поражения при взрыве

Расчет общих людских потерь производим, зная количество работающих в цехе и процент общих потерь в зависимости от зоны поражения (табл.4).

В том случае, если на схеме цех оказывается на границе между зонами поражения, процент общих людских потерь следует считать по той зоне, на которой визуально находится более 50% площади цеха.

Таблица 4

№ п/п	Зона поражения
	Зона полных разрушений	100%
	Зона сильных разрушений	100%
	Зона средних разрушений	60%
	Зона слабых разрушений	15%

3.Возможность вторичных пожаров и взрывов

Все производства по степени взрывопожарной опасности подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г, Д (Приложение 1).

Возможность вторичных пожаров и взрывов при прогнозировании обстановки принято оценивать тремя состояниями:

─ высокая вероятность вторичных взрывов и пожаров;

─ сохраняется вероятность вторичных взрывов и пожаров;

─ отсутствует возможность вторичных взрывов и пожаров.

Если часть производства (цеха) относится к категориям взрывопожарной опасности А или Б и попадает в зону полных, сильных или средних разрушений, то вероятность вторичных взрывов и пожаров высокая.

Если часть производства (цеха) относится к категории А (особо взрывопожароопасная) и попадает на плане (даже частично) в зону слабых разрушений, то вероятность вторичного взрыва и пожара сохраняется.

В нашем примере:

К категории А относится цех 7 (склад ГСМ);

К категории Б относится цех 17 (кислородная станция).

Контрольные вопросы

1. Как определяется тротиловый эквивалент взрывчатого вещества?

2. После взрыва 1 тонны какого вещества: гексогена или пороха, разрушительные последствия будут больше?

3. Какие четыре зоны разрушений принято выделять на промышленном объекте после взрыва?

4. Какие три показателя используются для оценки работоспособности предприятия после взрыва?

5. Как вы оцените работоспособность предприятия, если общие потери людей от взрыва составляют 25%.

6. Как называются категории помещения по взрывопожарной опасности, обозначаемые А, Б и В.

7. К какой категории по взрывопожароопасности относятся склады ГСМ.

Задание и исходные данные

На внутризаводских железнодорожных путях рядом с цехом (задан по вариантам: табл.6) произошел взрыв вагона с взрывчатым веществом (ВВ). В момент взрыва на предприятии работало 2000 человек.

Определить степень работоспособности предприятия по трем параметрам:

1. Общие потери людей.

2. Работоспособность основных цехов, лимитирующих производство.

3. Вероятность вторичных взрывов и пожаров.

Последовательность выполнения работы
и варианты заданий

1. Изучить теоретическую часть методических указаний и ответить на контрольные вопросы.

2. Получить номер варианта и план завода у преподавателя. Номер состоит из буквы и одной или двух цифр. Исходные данные приведены в табл.5, 6, 7.

3. Определить место взрыва на плане судоремонтного завода.

4. Определить мощность взрыва в тротиловом эквиваленте (табл.1, формула 1).

5. Рассчитать радиусы зон поражения при взрыве заданной мощности (используя формулу 2 и табл.3)

6. Отметить зоны поражения на плане завода.

7. Отметить на плане основные цеха, лимитирующие производство.

8. Отметить на плане цеха категории А и Б помещений по взрывопожарной опасности. Оценить их попадание в зоны поражения от взрыва.

9. Рассчитать ориентировочные потери людей после взрыва. Данные занести в таблицу (Приложение 2).

10. Сделать один из возможных выводов о степени работоспособности предприятия после взрыва, например:

─ Предприятие полностью теряет работоспособность (общие потери людей более 30%). Хотя бы один из основных цехов, лимитирующих производство, оказался в зоне полных исильных разрушений. Возможность вторичных пожаров и взрывов высокая.

─ Предприятие частичнотеряет работоспособность (общие потери людей от 12- 30%). Хотя бы один из основных цехов, лимитирующих производство, оказался, в зоне средних разрушений. Возможность вторичных пожаров и взрывов сохраняется.

─ Предприятие сохраняетработоспособность (общие потери людей меньше 12%). Не один из основных цехов, лимитирующих производство, не попадает в зону полных и сильных разрушений. Возможность вторичных пожаров и взрывов отсутствует.

Таблица 5

Исходные данные для расчета

Обозначение варианта	Взрывчатое вещество
А	Аммиачная селитра
Б	Гексоген
В	Порох
Г	Тротил
Д	Угольная пыль

Таблица 6