- •Академия Государственной противопожарной службы мчс России
- •Задание на контрольную работу по дисциплине «организация и ведение аварийно-спасательных работ»
- •Тема 3. Организация и ведение асднр при аварии со взрывом на объекте экономики
- •Содержание
- •Цели и задачи контрольной работы по теме: «Организация и ведение асднр при аварии со взрывом на объекте экономики»
- •Оформление и защита контрольной работы
- •Содержание задания на контрольную работу
- •Методические указания по выполнению раздела №1
- •Основные расчётные формулы
- •Определение длины и ширины завала, верхних граней обелиска завала
- •Определение объёма завала
- •Объемно-массовые характеристики завала
- •5. Структура и объемно-массовые характеристики завалов Структура завалов
- •Структура завала по составу элементов (%) при разрушении зданий
- •Объемно-массовые характеристики завалов
- •Структура завала по содержанию арматуры
- •Методические указания по выполнению раздела №2 методика расчета избыточного давления взрыва
- •Методические указания по выполнению раздела №3 Расчёт сил и средств деблокирования пострадавших из под завалов
- •Силы и средства звена ручной разборки
- •Силы и средства сводной механизированной группы
- •Определение количества личного состава, необходимого для комплектования сводных механизированных групп
- •Значение коэффициента Kз
- •Определение численности личного состава, участвующего
- •Министерство российской федерации по делам
- •Литература
Методические указания по выполнению раздела №2 методика расчета избыточного давления взрыва
Пример расчета. Сценарий аварии - в 4 часа 23 минуты в результате аварии на электросетях произошли сбои в электроснабжении, в том числе короткое замыкание. В помещение мельницы размерами 37.2 м * 94.7 м * 18 м произошла внезапная разгерметизация технологического аппарата, за которой последовал аварийный выброс всей находившейся пыли – 3,3 тонн муки, а в результате короткого замыкания произошёл её взрыв. Число работающих смены: 8 человек мельницы, 3 человека на элеваторе, 5 человек ВОХР.
Одним из поражающих факторов является избыточное давление, служащее количественным критерием категории опасности.
Избыточное давление при сгорании пылевоздушной смеси, кПа, рассчитывается по формуле:
кПа (2.1)
где: m- расчетная масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;
Нт – теплота сгорания истекающего вещества, Дж/кг;
Р0 – начальное атмосферное давление,кПа;
Z – доля участия взвешенной горючей пыли при сгорании пылевоздушной смеси (0,5 при газе и пыли; 0,3 при парах жидкости; 1 при водороде);
Vп – свободный объем помещения, который принимается как 80 % от геометрического объема помещения, м3;
pв – плотность воздуха до сгорания пылевоздушной смеси при начальной температуре То, кг/м3;
Св – теплоемкость воздуха, кДж/кг К;
Т0 – начальная температура воздуха в помещении, К;
Кн – коэффициент учитывающий негерметичность помещения (принимается равным 3);
К пылям, способным образовывать горючие пылевоздушные смеси, относят дисперсные материалы, характеризующиеся наличием показателей пожарной опасности: нижним концентрационным пределом распространения пламени, максимальным давлением, развиваемым при сгорании пылевоздушной смеси (более 50 кПа), и скоростью его нарастания, минимальным пожароопасным содержанием кислорода (менее 21 %).
Определим значения приведенных составляющих формулы (2.1) для определения избыточного давления:
а) атмосферное давление Р0 = 101 кПа;
б) коэффициент участия горючего вещества во взрыве Z = 0,5 (при газе и пыли при отсутствии возможности получения сведений для расчета);
в) свободный объем помещения Vп =0,8 · 94.7 ·18 ·37.2 = 50729 м3;
г) плотность воздух rв= 1,2 кг/м3;
д) теплоемкость воздуха Св= 1010 Дж/(кг*К);
е) температура в помещении Т0 = 293 К;
ж) коэффициент негерметичности Кн= 3;
з) теплота сгорания истекающего вещества Нт= 1,8· 107 Дж/кг;
и) расчётную массу принимаем равной m= 0,75·5500·0,8 = 3300 кг (за массу принята производителность вальцового станка в час)
Учитывая заданные условия расчетной ситуации согласно формуле (2.1) мной произведён расчёт избыточное давлении:
кПа
Вывод по расчету: таким образом, избыточное давление, рассчитанное для заданной ситуации составляет 55,5 кПа. Избыточное давление при взрыве мучной пыли вызовет полное разрушение здания мельницы (полное разрушение происходит при ∆РФ = 50 кПа).
Радиус зоны разрушения (м) в общем виде определяю выражением:
Масса мучной пыли веществ, участвующих во взрыве, определяем произведением
(2.2)
где: - доля приведенной массы аэрогазовых веществ, участвующих во взрыве (0,5)
кг
Тротиловый эквивалент взрыва мучной пыли (кг)
(2.3)
где: 0,4 – доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
0,9 - доля энергии взрыва тринитротолуола, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
- удельная теплота сгорания парогазовой среды, кДж/кг
- удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг
кг
Радиус зоны разрушения (м):
(2.4)
K- безразмерный коэффициент, характеризующий воздействие взрыва на объект (определяется классом зоны разрушения):
К1 = 3,8 - полное разрушение зданий;
К2 = 5,6 - 50% зданий полностью разрушены;
К3 - 9,6 - здания непригодны для обитания;
К4 =28 -умеренные разрушения, повреждения внутренних малопрочных перегородок;
К5 = 56 - малые повреждения зданий, разбито не более 10% стекол.
м – зона разрушения 1 класса
м – зона разрушения 2 класса
м – зона разрушения 3 класса
м – зона разрушения 4 класса
м – зона разрушения 5 класса
Выводы: R1- 46,5 м - зона полных разрушений; R2- 68,4 м - зона сильных разрушений; R3- 117,2 м - зона средних разрушений; R4- 341,9 м зона умеренных разрушений, см. рисунок 2.1. Зоны разрушения на территории объекта.
Рис.2.1. Зоны поражения на объекте. Масштаб 1:100