3 Оценка воздействия ударной волны при взрывах газовоздушных смесей

При оценке последствий взрывов рассматривают:

• взрывы при разрушении оболочки или аппаратов трубопроводов в результате повышения давления в оборудовании вследствие неконтролируемых физических или химических процессов;

• взрывы при разрушении оболочки и вскипании сжиженных газов, которые находятся в аппаратах под давлением, или перегретых жидкостей;

• взрывы конденсированных веществ в оборудовании, при выбросах в атмосферу;

• объемные взрывы газовых и паровых облаков при выбросах сжатых или сжиженных газов перегретых жидкостей;

• другие взрывные явления, возможные на рассматриваемом объекте в случае возникновения аварийных ситуаций.

В очаге взрыва ГВС принято выделять три круговые зоны (рис. 3.1): I‑ зона детонационной волны;II‑ зона действий продуктов взрыва;III‑ зона воздушной ударной волны.

Оценку последствий взрыва газовоздушной смеси рассмотрим на примере:

На объекте произошел взрыв цистерны с бензином массой 200 т. На объекте работает 300 человек. Вблизи объекта находится жилая зона многоэтажных домов с плотностью населения 2000 чел/км² и одноэтажных домов с плотностью населения 200 чел/км² (рис. 3.3). Оценить последствия взрыва.

Решение.

1. Определение зон очага взрыва газовоздушной смеси

1.1 При одиночном хранении количество ГВС составит

т.

Радиус зоны детонационной волны (зона I)

м.

1.2. Радиус зоны действия продуктов взрыва (зона II)

м.

1.3. Величина избыточного давления ожидаемого в зоне детонационной волны считается постоянным и составляет=1700 кПа.

Избыточное давление ожидаемое на границе зоны действия продуктов взрыва

кПа.

1.4. Рассчитываем избыточное давление в зоне воздушной ударной волны на заданных расстояниях (через каждые 100 м) с использованием значения относительной величины . Результаты расчета сводим в таблицу 3.1.

При .

При .

По полученным значениям строим зависимость избыточного давления от расстояния до центра взрыва (рис. 3.2), по которой определяем радиусы зон разрушений.

Рис. 3.3.

Таблица 3.1

, м	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
, кПа	139,4	63,68	38,35	26,36	19,57	15,46	12,76	10,84	9,39

Рис.3.2.

• радиус зоны слабых разрушений = 916 м;

• радиус зоны средних разрушений = 592 м;

• радиус зоны сильных разрушений = 462 м;

• радиус зоны полных разрушений = 343 м.

1.5. Наносим эти зоны на карту (план) местности (рис.3.3).

2. Определение степени поражения населенного пункта.

По карте определяем, что в результате взрыва ≈50% территории объекта попадает в зону полных разрушений, ≈25% ‑ в зону сильных и ≈20% ‑ в зону средних разрушения. Потери персонала объекта составят:

со смертельным исходом – 300 ∙ 50=150 человек;

средние и тяжелые травмы – 300 ∙ 25=75 человек;

легкие травмы ‑ 300 ∙ 20=60 человек.

Таким образом, производственная деятельность объекта будет нарушена полностью.

В зону действия ударной волны попадает

	многоэтажная застройка	одноэтажная застройка
	0,2 км^2	0,04 км^2
	0,07 км^2	0,11 км^2
	0,09 км^2	0,8 км^2

Потери среди населения распределяются следующим образом

со смертельным исходом	чел.;
средние и тяжелые травмы	чел.;
легкие травмы	чел..