Послідовність виконання дослідження

1. Встановити кількість місць і місце розташування відносно заданого об’єкта певних вибухонебезпечних речовин будь-якого характеру.

2. Встановити кількісні характеристики (вага, маса, об’єм) певних вибухонебезпечних речовин.

3. Визначити (за відповідними методиками) радіуси зон дії сили можливого вибуху.

4. Порівняти радіуси зон дії сили можливого вибуху з відстанню від центра можливого вибуху до заданого об’єкта і визначити зону, в яку об’єкт може потрапити.

5. Розрахувати (за відповідними формулами) величину можливого надмірного тиску на території заданого об’єкту.

6. Встановити (за технічною документацією) основні елементи об’єкту (основні елементи – елементи від функціонування яких залежить випуск продукції).

7. Керуючись відповідними розрахунковими таблицями, встановити межу стійкості кожного основного елемента об’єкта (межею стійкості вважається така величина надмірного тиску при якій елемент об’єкта зберігається або отримає слабкі – частково середні зруйнування).

8. Проаналізувати величини меж стійкості основних елементів об’єкта і на цій основі встановити межу стійкості заданого об’єкта в цілому (межею стійкості об’єкта буде мінімальне значення стійкості основних елементів).

Примітка до пунктів 6,7,8:

Наслідки виконання цих пунктів доцільно оформити таблицею (див. зразок):

Основні елементи об’єкта	Межа стійкості основних елементів об’єкта, кПа	Межа стійкості об’єкта в цілому, кПа
Будівлі, споруди: ... Обладнання: ...

9. Шляхом порівняння величини очікуваного надмірного тиску і величини межі стійкості об’єкта, зробити висновок про рівень стійкості об’єкту: «стійкий», «не стійкий».

10. Шляхом порівняння величини очікуваного надмірного тиску з величинами, що характеризують ступінь зруйнувань, зробити висновок про можливу ступінь зруйнувань на об’єкті: слабкі, середні, сильні, повні.

11. На топографічний план (схему) об’єкта, відносно точки – місця можливого вибуху, нанести зони з радіусами, які відповідають відстаням з величиною надмірного тиску в 10 кПа, 20 кПа, 30 кПа, 50 кПа, що дозволить наочно встановити, які складові об’єкта в які зони зруйнувань можуть потрапити. Визначено чотири зони з відповідними радіусами: зона повних зруйнувань – R₅₀; зона сильних зруйнувань – R₃₀; зона середніх зруйнувань – R₂₀; зона слабких зруйнувань – R₁₀.

12. Якщо об’єкт не стійкий – напрацювати заходи по підвищенню стійкості об’єкта до впливу надмірного тиску.

Вибухи газоповітряних сумішей

При змішуванні вуглеводневих речовин з повітрям утворюються вибухо- і пожежонебезпечні суміші, які при певних умовах вибухають або спалахують.

В наслідок вибуху газоповітряної суміші виникає осередок вибуху з повітряною ударною хвилею, яка може спричинити зруйнування елементів об’єкта чи об’єкта в цілому.

Керуючись Послідовністю виконання дослідження стійкості і наступними положеннями, відповідно до вихідних даних індивідуального завдання, провести оцінку стійкості заданого об’єкта до впливу надмірного тиску.

Попереднє зауваження: осередок вибуху газоповітряної суміші характеризується трьома зонами. Зона І – зона дії детонаційної хвилі – R_І, м; Зона ІІ – зона дії продуктів вибуху – R_ІІ, м; Зона ІІІ – зона дії повітряної ударної хвилі – R_ІІІ, м (радіус зони ІІІ умовно розглядають як відстань від місця можливого вибуху до заданого об’єкту – більш конкретно див. «Методичне забезпечення» – 13).

1. Визначити радіус Зони І. Формула 1:

(1)

де Q – кількість вуглеводневої речовини в тоннах.

Примітка: залежно від характеру зберігання речовини застосовується відносний коефіцієнт – К.

Резервуари з газоподібними речовинами, К=1.

Резервуари для газів зріджених під тиском, К=0,6.

Ізотермічні ємності (гази зрідженні охолодженням), К=0,1.

Аварійний розлив легкозаймистих рідин, К=0,05.

При застосуванні коефіцієнта матимемо

2. Визначити радіус Зони ІІ. Формула 2:

(2)

3. Порівняти значення визначених радіусів за відстанню від центру можливого вибуху до заданого об’єкта і встановити в яку зону може потрапити об’єкт. Якщо відстань більше радіусів зон І і ІІ об’єкт може потрапити в зону ІІІ. В зоні І, де надмірний тиск коливається в межах 1700–1350 кПа, будуть повні зруйнування. В зоні ІІ на її зовнішній межі – 300 кПа. Якщо заданий об’єкт може потрапити в зону ІІ надмірний тиск на його території розраховується за формулою (3):

(3)

де R – відстань від центру можливого вибуху до об’єкта якщо він, за прогнозом потрапляє в зону ІІ.

4. Визначити величину надмірного тиску для об’єкта, якщо він потрапляє в Зону ІІІ – зону дії повітряної ударної хвилі.

Величина надмірного тиску визначається за однією із формул (5 або 6). Вибір формули залежить від відносної величини ψ (псі) яка визначається за формулою (4):

(4)

де R – радіус зони ІІІ, що умовно є відстанню L, м.

, , (5,6)

де – надмірний тиск в межах Зони ІІІ на території заданого об’єкта, кПа.

Якщо ψ менше або дорівнює «2» – формула 5.

Якщо ψ більше «2» – формула 6.

5. Виконати дії, передбачені пунктами 6,7,8 в розділі «Послідовність виконання дослідження». Межу стійкості основних елементів об’єкта встановлювати за табл. 1 за графою «слабке руйнування», але із двох величин за розрахункову береться більша, тобто та, яка є початковою для «середніх руйнувань».

Якщо «слабкі руйнування» характеризуються одним числом – брати його за розрахункове.

6. Виконати дії, передбачені пунктами 9,10 та 12.

7. Якщо індивідуальним завданням передбачено складання схеми осередку вибуху з показом зон зруйнувань – виконати розрахунки за визначенням радіусів R₁₀, R₂₀, R₃₀, R₅₀ і накреслити відповідну схему.

Формула (7) для розрахунку радіусів зон зруйнувань:

(7)

де R – символізує радіуси зон слабких, середніх, сильних та повних зруйнувань;

К – відносний коефіцієнт.

Таким чином:

К	2,825	1,749	1,317	1,015
R	R10	R20	R30	R50