- •Цивільний захист
- •5.1 Короткі теоретичні відомості 93
- •5.3.1 Визначення параметрів хвилі прориву при руйнуванні гребель водосховищ 101
- •Передмова
- •Практичне заняття 1 Моніторинг та визначення рівня небезпек при нс
- •1.1.1 Приклади для визначення рівня надзвичайної ситуації
- •1.2 Ідентифікація потенційно небезпечних підприємств
- •1.3 Ідентифікація об'єктів підвищеної небезпеки за наявності на об’єкті небезпечних речовин
- •1.3.1 Категорирование небезпечних речовин
- •1.3.2 Групи небезпечних речовин
- •1.3.3 Встановлення класу небезпеки потенційно небезпечного об’єкту
- •1.4 Практичне визначення класу об’єкту підвищеної небезпеки.
- •1.4.1 Коротка схема проведення ідентифікації пно
- •Практичне заняття 2 Практичні розрахунки пов’язані з вибухами та пожежами
- •2.1 Загальні відомості
- •2.2 Визначення надлишкового тиску та ступеню руйнування будівель та споруд при вибуху горючої речовини всередині приміщення
- •2.3 Вибухи горючої речовини ззовні приміщення (у відкритому просторі)
- •2.4 Визначення надлишкового тиску на певної відстані при вибуху вибухонебезпечної речовини у відкритому просторі
- •2.5 Розрахунок характеристик зони задимлення, що утворюється під час пожеж
- •Практичне заняття 3 Оцінка прогнозованої радіаційної обстановки
- •3.1 Загальні положення
- •3.2 Поняття про радіоактивність, іонізуючи випромінювання та їх характеристики
- •3.3 Оцінка прогнозованої радіаційної обстановки
- •Виявлення прогнозованої обстановки
- •3.3.2 Виявлення радіаційної обстановки при невідомому виході активності зі зруйнованого реактора
- •3.3.3 Визначення дози опромінення в зонах зараження
- •3.3.4 Визначення дози опромінення при подоланні зон радіоактивного зараження
- •3.3.5 Визначення часу початку перебування в зоні зараження
- •3.3.6 Визначення тривалості перебування в зонах зараження
- •3.3.6 Визначення втрат населення у залежності від отриманої дози опромінення
- •Практичне заняття 4 Оцінка хімічної обстановки
- •4.1 Загрози хімічної небезпеки
- •4.2 Визначення масштабів зон хімічного зараження
- •4.2.1 Визначення глибини зон хімічного зараження
- •Швидкість
- •4.2.2 Урахування впливу перешкод на шляху розповсюдження хмари забрудненого повітря
- •Населений
- •Населений
- •4.2.3 Визначення площі зони хімічного зараження
- •4.3 Визначення тривалості дії нхр
- •4.4 Визначення часу підходу хмари зараженого повітря до об’єкту
- •4.5 Визначення можливих втрат населення в районах хімічного зараження
- •4.6 Визначення часу перебування людей у засобах індивідуального захисту
- •4.7 Довгострокове (оперативне) прогнозування
- •Практичне заняття №5
- •5.2 Оцінка ступеню руйнування та розмірів зон руйнування при землетрусі
- •5.2.1 Визначення інтенсивності землетрусу в епіцентрі і на відстані від епіцентру
- •5.2.2 Визначення розміру і площі зон руйнувань в осередку землетрусу
- •5.2.3 Визначення ступеню руйнувань окремих будинків і споруд за землетрусу певної інтенсивності
- •5.3 Оцінка інженерної обстановки при повені
- •5.3.1 Визначення параметрів хвилі прориву при руйнуванні гребель водосховищ
- •5.4 Визначення ступеню ураження об’єкту і міста залежно від ступеню руйнувань будинків та споруд
- •5.5 Визначення втрат населення і потреби в медичних формуваннях для медичної допомоги ураженим, кількості особового складу формувань та техніки для проведення аварійно – рятувальних робіт
- •Практичне заняття №6 Оцінка стійкості роботи промислового підприємства за надзвичайних ситуацій
- •6.1 Загальні положення
- •6.2 Оцінка стійкості роботи об’єкту господарювання при дії надлишкового навантаження
- •6.3 Оцінка стійкості об'єкта в умовах радіоактивного зараження
- •6.4 Оцінка стійкості об'єкта в умовах хімічного зараження.
- •Рекомендована література
2.3 Вибухи горючої речовини ззовні приміщення (у відкритому просторі)
На підприємствах зі вибухо- і пожеже небезпечною технологією вибухи виникають при витіканні газоподібних або зріджених вуглеводневих продуктів. Змішування їх з повітрям приводити до утворення вибухо- та пожеже небезпечних сумішей. До вибухо - та пожеже небезпечних відносяться гази метан, етан, пропан, ацетилен, етилен, пропілен, бутилен і ін. Вибух або займання відбувається при певному змісту газу в повітрі, приводити до зруйнування або ушкодження будинків, споруд, технологічних установок, ємностей та трубопроводів.
В осередку вибуху у відкритій атмосфері можна визначити дві зони: зону детонації (детонаційної хвилі) і розповсюдження (дії) ударної хвилі. У зоні детонації тиск має максимальне значення.
Умовний (розрахунковий) радіус зони детонаційної хвилі (rO) визначають за емпіричною формулою: rO = 18.5 *,
де QH – кількість речовини (в тонах), яка вилилася або розтеклася з ємності (сховища), що розгерметизовано;
К – коефіцієнт, який характеризує об’єм газів або парів речовини, що перейшли в стехіометричну суміш (за даними джерел, він може розрізнятися від 0.4 до 0.6). Емпіричний показник перед коренем дозволяє враховувати різни умови виникнення вибуху.
В межах зони 1 діє надлишковий тиск, якій приблизно можна вважати постійним і рівним 1700 кПа. Точніші значення тиску визначають за довідковими даними для кожної речовини, наприклад, за таблицею 2.2. Максимальний тиск в зоні детонації – це найбільший тиск, який виникає при утворенні найбільш пожежо - вибухонебезпечної суміші газу, пару або пилу з повітрям в замкнутому об’ємі при початковому тиску суміші 101кПа (атмосферному тиску).
За межами зони детонації, в зоні дії повітряної ударної хвилі, формується фронт ударної хвилі, який розповсюджується по поверхні землі. Він різко зніжується до атмосферного через невелику відстань. Літературні джерела дають різні закономірності його зміни з урахуванням відстані до місця вибуху. В таблиці 2.1 приведені зведені дані зміни надмірного тиску, виходячи із відстані, що виражено в частках від радіуса зони детонації (r1 / rO), і максимального тиску в зоні детонації.
Таблиця 2.1 - Зміна тиску в зоні розповсюдження ударної хвилі
Максим. тиск в зоні детонації, кПа |
Значення надмірного тиску, кПа, на відстані від центру вибуху в частках від rO (r1 / rO) | |||||||||||||||
1 |
1.05 |
1.1 |
1.2 |
1.4 |
1.8 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
10 |
12 |
15 |
20 |
30 | |
500 |
500 |
270 |
155 |
115 |
90 |
55 |
48 |
25 |
15 |
8 |
5 |
4 |
3 |
2.5 |
1.5 |
1.0 |
900 |
900 |
486 |
279 |
207 |
162 |
99 |
86 |
45 |
26 |
14 |
9 |
7 |
5 |
4.5 |
2.7 |
1.8 |
1000 |
1000 |
540 |
310 |
230 |
180 |
110 |
96 |
50 |
29 |
16 |
10 |
8 |
6 |
5 |
3 |
2 |
1700 |
1700 |
918 |
527 |
391 |
306 |
195 |
163 |
82 |
50 |
28 |
18 |
13 |
10 |
8 |
5 |
3.7 |
2000 |
2000 |
1080 |
620 |
460 |
360 |
220 |
192 |
100 |
58 |
32 |
20 |
16 |
12 |
10 |
6 |
4 |
У межах осередку ураження, що виникнув при вибуху, виділяють зони руйнувань:
- повних та сильних руйнувань. На дальній межі зони надмірний тиск дорівнює 50кПа;
- середніх руйнувань. Тиск змінюється від 50 до 30 кПа;
- слабких руйнувань. Тиск на дальній(зовнішньої) межі зони 10 кПА.
При оцінки вибуху горючої рідини у відкритому просторі можна розраховувати масштаби зон руйнування, визначати можливе значення надмірного тиску при відомих відстанях об’єкту від місця аварії (вибуху), а також визначати ступень руйнування різних будинків, споруд, будівель залежно від величини надмірного тиску та інші завдання. При цьому також використовують таблицю 2.1.
Р
Таблиця 2.2 – Максимальний тиск і концентраційні межи загоряння окремих речовин
Речовина (газ, суміш) |
Максимальний тиск вибуху, кПа |
Концентраційні межі загоряння | |
НКМВ, % |
ВКМВ, % | ||
Аміак |
600 |
15 |
28 |
Ацетилен |
1030 |
2.5 |
90 |
Ацетон |
893 |
2 |
13 |
Бензен |
|
1.4 |
7.1 |
Гідроген |
739 |
4 |
75 |
Деревинна мука |
770 |
|
|
Карбон (11) оксид вуглецю |
|
12.5 |
74 |
Толуен |
|
1.3 |
6.7 |
Полістирол |
720 |
25 |
- |
Поліетилен |
560 |
12 |
- |
Магній |
500 |
12 |
- |
Алюміній |
660 |
25 |
- |
Сульфур |
460 |
17 |
- |
Фосфор червоний |
700 |
14 |
- |
Приклад за завданням: На промисловому підприємстві трапилася аварія у сховищі з розливом і вибухом горючої речовини. Кількість речовини в ємності – 75 тон. Речовина - толуол. Треба визначити розміри зон руйнування.
Розв’язування: За таблицями 2.2 та 2.3 визначаємо величину максимального тиску, в цьому випадку – 900 кПа(при відсутності табличних даних і при невідомому типу речовини умовно приймаємо це значення тиску ).
1) Радіус зони детонації, де тиск буде максимальним і рівним 900 кПа:
rO = 18.5 *= 18.5 *= 18.5 *3,347 = 61,92 м.
2) Розрахуємо радіуси зон слабких, середніх і сильних руйнувань. За таблицею 2.1 знайдемо, що за максимального тиску 900 кПа тиск в 9кПа буде за відношенням r1 / rO = 8, в 14кПа - за відношенням r1 / rO = 6, інтерполюванням знаходимо, що тиску 10 кПа відповідає відношення r1 / rO = 7.6. Цей результат отримано через пропорцію:
r10/ rO = 6 + [(8 – 6)/ (14 – 9)] * 4 = 7.6. Тут r10 – радіус зони, де на межи зони тиск дорівнює 10 кПа.
3) Отримаємо радіус зони слабких руйнувань: rСЛ = 61,92 * 7.6 = 470,6 м.
4) Аналогічно обчислюють радіуси середніх і сильних руйнувань:
rСЕР = 234 м.; rСИЛ. = 178 м.
Таблиця 2.3 - Характеристика деяких легкозаймистих рідин і газів
Назва рідин і газів |
Межі вибухової концентрації, об’ємні % |
Точка загоряння парів, оС |
Відносна густина парів і газів |
Максимум тиску вибуху, кПа |
Температура спалахування, оС |
Ацетилен |
2,5 - 100 |
- |
0,91 |
1035 |
305 |
Ацетон |
2,6 - 12,8 |
-18 |
2,00 |
573 |
535 |
Аміак |
15,0 - 28,0 |
- |
-0,58 |
- |
630 |
Бутан |
1,8 - 9,0 |
- |
1,9 |
669 |
410 |
Етиловий спирт |
3,3 - 19,0 |
13 |
1,59 |
684 |
365 |
Етилен |
2,7 - 36,0 |
- |
0,69 |
821 |
425 |
Водень |
4,0 - 75,0 |
- |
0,07 |
697 |
585 |
Метан |
1,5 - 15,0 |
- |
0,55 |
- |
538 |
Лігроїн |
1,3 - 6,0 |
- 43 |
3.0 - 4.0 |
- |
250 - 400 |
Пропан |
2,2 - 10,0 |
- |
1,5 |
662 |
450 |