Обстановка після вибухового перетворення паливо повітряної суміші – це сукупність факторів та умов, що можуть скластися на об’єкті господарювання в результаті вибуху, та прогноз динаміки супутніх факторів (пожежного, хімічного, тощо).
Виявлення та оцінка пожежа вибухонебезпечної обстановки включає такі визначення:
· відстані від осередку вибуху до об’єкта;
· ступеня зруйнування об’єкта;
· можливих втрат людей.
Для планування аварійно – рятувальних та відновлювальних робіт додатково визначають:
· необхідність розшуку та евакуації потерпілих у районі вибуху;
· необхідність введення обмежень на в’їзд до вибухонебезпечного району;
· обсяг робіт по розчищенню завалів, прокладанню шляхів;
· наявність та можливості рятувальних підрозділів (техніки та інших засобів для проведення таких робіт);
Вихідні дані:
· розміщення об’єкту та осередку вибуху;
· характеристика і обсяги вибухонебезпечних матеріалів на об’єкті;
· загальна характеристика об’єкта (наявність пожежа вибухонебезпечних і хімічно небезпечних матеріалів).
Порядок виявлення та оцінки обстановки:
1. Визначають радіус зони детонації (R1) за допомогою формули:
,
де Q — маса газу чи палива в резервуарі, Q = 0,5 М (одиничний резервуар), Q = 0,9 М (групове зберігання), тут М — ємність резервуара, т.
2. Оцінюють межі поширення продуктів вибуху (R2):
,
3. Визначають надмірний тиск (ΔРф) у зоні вогняної кулі використовуючи залежність:
, кПа.
4. Розраховують надлишковий тиск в зоні дії повітряної ударної хвилі.
Якщо x = 0,24· R3/R1 ≤ 2 надлишковий тиск у зоні R3 визначається за формулою: 
;
при x > 2 
.
5. Оцінюють інтенсивність теплового випромінювання вогняною кулею вибуху на відстані R3:
І = QoFT, кВт/м2,
де Qo — питома теплота полум’я, кДж/м2;
Т ‑ прозорість повітря (Т = 1 − 0,058· Іп·R3), Іп= 0,015;
F ‑ кутовий коефіцієнт, що характеризує взаємне розташування джерела випромінювання теплової енергії та об’єкта:
.
6. Визначають тривалість існування вогняної кулі за допомогою формули:
, с.
7. Розраховують величину теплового імпульсу:
, кДж/м2.
7. Оцінюють безповоротні втрати людей:
,
де Р — густина населення, тис. людей/км2.
9. Визначають уражаючу дію теплових імпульсів порівнюючи Ut з даними табл. 2.2.15:
10. На схему (карту) місцевості (червоним кольором) наносять зони дії детонаційної хвилі, продуктів вибуху та повітряної ударної хвилі радіусами відповідно R1, R2, R3 (додаток 2.2.1).
Таблиця 2.2.15
Уражаюча дія теплових імпульсів, кДж/м2
| Ступінь опіку | Тепловий імпульс | Матеріал | Тепловий імпульс спалахування, кДж/м2 |
| Легкий Середній Тяжкий Смертельний | 80—100 100—400 400—600 понад 600 | Дошки темні, гума Стружка, папір Брезент Дерево сухе Крони дерев Покрівля (руберойд) Дерев’яно-стружкова плита | 250—400 330—500 420—500 500—670 500—750 580—810 150—200 |
Приклад виявлення та оцінки обстановки в населеному пункті БЕЛЬЦИ за даними увідної (додаток 2.2.3).
В населеному пункті БЕЛЬЦИ на залізничній станції вибухнула пропано-повітряна суміш, що утворена виливом пального з двох цистерн (маса вмісту − 120 тон, одиночне зберігання).
Визначити ступінь зруйнування житлових будівель та втрати населення за умови, що: житлові будинки знаходяться на відстані 500 м, щильність населення в районі аварії – 1 000 людей/км2, питома теплота горіння пропану – 300 кДж/м2.
Нанести на карту місцевості зони дії детонаційної хвилі, продуктів вибуху та повітряної ударної хвилі.
Виконання завдання:
1. Визначають радіус зони детонації R1:
.
2. Оцінюють радіус дії продуктів вибуху (R2):
,
3. Розраховують надмірний тиск (ΔРф2) у зоні вогняної кулі:
4. Визначають надмірний тиск повітряної ударної хвилі в районі житлових будинків:
, 
.
5. Оцінюють інтенсивність теплового випромінювання вогняної кулі на відстані 500 м:
Т = 1− 0,058·0,015·500 = 0,64,
,
І = 300·0,5·0,64=9,6 кВт/м2.
6. Визначають тривалість існування вогняної кулі:
7. Розраховують величину теплового імпульсу:
.
8. Оцінюють величину безповоротних втрат людей:
, людей.
9. Радіусами R1, R2, R3 наносять зони дії детонаційної хвилі, продуктів вибуху та повітряної ударної хвилі на карту місцевості (див. додаток 2.2.1).
Висновок:
1. Житлові будинки отримують зруйнування легкої ступені, можливі окремі пожежі, число загиблих до 45 людей.
2. Персонал підприємства „Купон” працездатний, але можливі окремі випадки психо-травматичної дії на людей звуку вибуху.
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені ВАДИМА ГЕТЬМАНА
Кафедра регіональної економіки
З В І Т
про виконання завдання на практичному занятті
з навчальної дисципліни: „Безпека життєдіяльності”.
Тема: Осередки ураження і зони зараження, що виникають у надзвичайних ситуаціях природного та техногенного характеру.
Заняття: Виявлення шляхом прогнозу та оцінка інженерної обстановки в осередку ураження, що виникає при зруйнуванні греблі водосховища та вибуховому перетворенні паливо-повітряної суміші.
Виконав: студент факультету ____________________________
______________________________________________________
_______курсу____________________________форми навчання
______________________________________________________
(Прізвище та ініціали)
Перевірив:_________________кафедри регіональної економіки
______________________________________________________
(Прізвище та ініціали)
КНЕУ – 201__
Навчальна та виховна мета.
1. Ознайомити студентів з основами методики виявлення та оцінки обстановки на території об’єкта господарювання при загрозі виникнення (виникненні) надзвичайної ситуації, джерелом якої є гідродинамічні, пожежа, та вибухонебезпечні об’єкти.
2. Пробудити у студентів, як у майбутніх керівників колективів працівників, почуття відповідальності за забезпечення безпеки життя та діяльності людей в умовах надзвичайної ситуації.
Навчально-матеріальне забезпечення.
Література:
1. Панкратов О.М. Безпека життєдіяльності у надзвичайних ситуаціях. Практикум. – К.: КНЕУ, 2010. –179 с.
2. Методичні вказівки з курсу „Цивільної оборони”. – К.: КНЕУ, 1997. –135 с.
3. Шоботов В.М. Цивільна оборона: Навчальний посібник. – Київ: ”Центр навчальної літератури”, 2004. – 439 с.
Наочні матеріали та технічні засоби:
· схема місцевості (за вказівками викладача);
· креслярсько-графічні інструменти (кольорові олівці, лінійка, циркуль, тощо);
· калькулятор.
Варіант № _______
1. Вихідні дані:
| Суб’єкт небезпеки | Підрозділи об’єкту небезпеки | Характеристика об’єкту небезпеки | Значення параметру фактору ураження | Характер діяльності персоналу | Захищеність персоналу від фактору ураження | Метеоумови | |||
| Пора року | Температура повітря / грунту, 0С | Швидкість вітру | Хмарність, бали, наявність опадів | ||||||
| с | |||||||||
2. Результати виконання прогнозування.
В наслідок стихійного лиха територія, що показана на схемі, опинилася в осередку ураження __________________. Підрозділи підприємства „Купон”
(В осередку ураження яких явищ)
знаходяться (можуть опинитися) в зоні ________________________________.
Попередній аналіз обстановки в цій зоні може характеризуватися так: __________________________________________________________________.
(Охарактеризувати ступінь впливу факторів ураження на об’єкти)
До ________ відсотків людей ____________________________________
(Вказати ступінь ураження людей)
Зруйновано (можливо зруйнування): ____________________________________
(Охарактеризувати ступінь зруйнування об’єктів)
_____________________________
В наслідок цього у навколишнє середовище потрапили (можуть потрапити)_________________________________________________________
(Визначити, що потрапило (може потрапити) у навколишнє середовище)
________________
Існує (не існує) загроза виникнення ________________________________ ____
(Визначити, які фактори ураження утворилися (можуть утворитися)
Доповідь керівнику підприємства „Купон” щодо обстановки у підрозділах фірми, які розташовані в населених пунктів Бельци, Сади та Дачі
О ___________ годині ___________ хвилин „___”__________ на території району: населені пункти Бельци, Сади, Дачі, Яблунька; утворився осередок ураження _________________________________________________.
(Вказати які осередки ураження утворилися)
__________________________________________________________________.
Мешканці населених пунктів Бельци, Сади і Дачі, що знаходилися у багатоповерхових будинках, отримали ураження _______________________.
(Вказати ступінь ураження)
Персонал підприємства ________________________________________.
(Вказати ступінь працездатності персоналу)
Внаслідок зруйнування потенційно небезпечних об’єктів у підрозділах фірми може утворитися _____________________________________________
(Охарактеризувати обстановку, яка може утворитися)
__________________________________________________________________.
Висновок та пропозиції:
1. З метою виявлення та оцінки обстановки в підрозділах підприємства здійснити:
__________________________________________________________________
(Які заходи здійснити)
__________________________________.
____________________________
2. За даними виявлення та оцінки обстановки (прогнозуванням та розвідкою) пропоную:_______________________________________________
________________________________
________
Студент __________курсу, ___________ навчальної групи
__________________________________________________
(Підпис, прізвище та ініціали)
Додаток 2.2.1
|
Додаток 2.2.2
Додаток 2.2.3
Увідна про зруйнування гідродинамічно
та пожежа вибухонебезпечних об’єктів
1. В районі населеного пункту ХАТИНКА землетрусом зруйнована гребля водосховища. Обсяг води у водоймищі оцінюється у 70·106 м3 Перепад рівня води у шлюзі становить 50 м.
2. На залізничній станції БЕЛЬЦИ в наслідок коливання землі зійшли з рейок дві цистерни з пропаном. Рідина витікає у навколишнє середовище і випаровуючись утворює вибухонебезпечну суміш з повітрям.
Виявити та оцінити обстановку у підрозділах підприємства „Купон”, що розташовані в населених пунктів БЕЛЬЦИ, САДИ та ДАЧІ (додаток 2).
Запропонувати пропозиції щодо запобігання ураження та захисту персоналу визначених об’єктів від факторів ураження, які утворили (можуть утворитися) джерела небезпеки.
Об’єкти небезпеки − приміщення, що орендують підрозділи фірми: в населеному пункті БЕЛЬЦИ на __________ поверсі ______________________
(На якому поверсі) (Якої кількості поверхів)
_________________________ будинку; в населеному пункті
(Якого типу будинок)
САДИ на ______________ поверсі ____________________________________
(На якому поверсі) (Якої кількості поверхів та якого типу будинок)
будинку; в населеному пункті ДАЧІ на _______________ поверсі __________
(На якому поверсі) (Якої кількості
________________________ будинку.
поверхів, якого типу будинок)
Пора року − _______________, час доби − _____ годин _____ хвилин. Метеоумови: напрям вітру − _____ градусів, швидкість вітру на висоті 1 м − __________м/с, швидкість вітру на висоті 10 м − __________м/с, температура повітря на висоті 0,5 м − ________0С, температура повітря на висоті 2,0 м − ________0С, температура ґрунту − ________0С, хмарність − _____________ бали (балів).
Додаток 2.2.4
Визначити ризик ураження з летальним наслідком людини вдома на протязі року, якщо вона мешкає на п’ятому поверсі цегляного будинку в населеному пункті N, і знаходиться в помешканні 1/3 часу доби.
Вихідні дані:
- причина загибелі – дія факторів ураження катастрофічного затоплення на будинок, яке виникає в наслідок зруйнування бетонної гравітаційної греблі водосховища під впливом землетрусу, що відбувається один раз у 100 років:
- обсяг водосховища − W, м3;
- глибина води перед дамбою (глибина прорану) − H, м;
- довжина прорану – В, м;
- середня швидкість руху хвилі прориву (попуску) − u, м/с;
- відстань від дамби (водоймища) до об'єкту, − R, км.
- будинок, де мешкає людина, багатоповерховий цегляний, збудований без урахування сейсмічної стійкості;
- населений пункт знаходиться в районі, який підлягає впливу катастрофічного затоплення один раз у 100 років.
Варіанти завдання – дивись табл. 6.2.2.
Таблиця 6.2.2
Варіанти завдання та значення параметрів H, Zm, R.
| Варіанти завдання | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 |
| W ·106, м3 | |||||||
| Н, м | |||||||
| В, м | |||||||
| u, м/с | |||||||
| R, км |
Порядок виконання розрахунків:
І. Визначення параметрів хвилі прориву на заданій відстані R від дамби.
1.1. Знаходять час підходу хвилі прориву на задану відстань R (до об'єкту):
, год.
Значення u= 5−7м/с приймаються для зон катастрофічного і надзвичайно небезпечного затоплень; для ділянок можливого затоплення – u = 1,5−2,5 м/с.
1.2. Визначається висота хвилі прориву h на відстані R від дамби (греблі):
, м
де m – коефіцієнт, значення якого залежить від R − відстані до об'єкту (див. додаток до завдання 2, табл. 6.2.2.1).
1.3. Розраховується час спорожнення водосховища (водоймища) за допомогою формули:
, год.
де N – максимальні витрати води через 1 м довжини прорану (ділянки переливу води через гребінь дамби), м3/с·м − визначається за допомогою табл. 6.2.2.2 (див. додаток до завдання 2).
1.4. Оцінюється тривалість (t) проходження хвилі прориву узаданому створі гідровузла на відстані R:
t=m1T, год.
де m1 – коефіцієнт (див. додаток до завдання 2, табл. 6.2.2.1), який залежить від R.
ІІ. За даними розрахунків з використанням табл. 6.2.2.3 (див. додаток до завдання 2) оцінюють ступінь зруйнування об'єкту.
ІІІ. Визначається ризик загибелі людини у рік:
де Q(Δt) – частота подій у рік;
w – ймовірність загибелі людини від однієї події.
Примітка: якщо ступінь зруйнування об’єкту, де знаходилися люди не сприяє їхньому ураженню (ймовірність ураження заданого ступеня наближається до нуля), тоді w = 0, а це означає, що й 
.
Приклад. Обсяг води у водосховищі W = 70·106 м3, довжина прорану B = 100 м, глибина води перед дамбою H = 50 м, середня швидкість руху хвилі прориву u = 5 м/с. Визначити параметри хвилі прориву на відстані R = 25 км від дамби до створу об'єкта.
Розв’язання завдання.
2.1. Розраховують час підходу хвилі прориву до створу об'єкту:
tпід= R /3600 u = 25·103/3600·5=1,4 (год.).
2.2. Визначають висоту хвилі прориву:
У табл.6.2.2.2 (див. додаток до завдання 2) для R = 25 км знаходять коефіцієнт m = 0,2, тоді:
h = mH = 0,2H = 0,2·50 = 10 (м).
2.3. Розраховують час спорожнення водосховища по формулі:
.
Значення N знаходять у табл. 6.2.2.2 (див. додаток до завдання 2).
При H = 50м: N = 350 м3/с·м:
T= 70·106/(3600·350·100)= 0,56 (год.).
2.4. Оцінюють тривалість проходження хвилі прориву t через об'єкт на відстані R.
У табл. 6.2.6.2.2.1 (див. додаток до завдання 2) для R = 25 км визначають коефіцієнт m1=1,7. Тоді:
t = m1T= 1,7 T= 1,7·0,56=0,94 (год.).
Висновок: h = 10 м; tпід = 1,4 год.; T = 0,56 год.; t = 0,94 год. У зв’язку з тим, що h = 10 м > 6 м та u = 5 м/с > 3 м/с, ступінь зруйнування будинку кваліфікується що найменш висока. Ймовірність загибелі людини в таких умовах наближається до одиниці.
ІІІ. Визначається ризик загибелі людини у рік:
Висновок: в наслідок події, що досліджувалася ризик загибелі людини в часи знаходження удома від впливу хвилі прориву наближається до прийнятної небезпеки – 1·10-6.
Додаток до завдання 2.
Таблиця 6.2.2.1
Значення коефіцієнтів m і m1, як функцій
відстані від дамби до створу об'єкту
| Найменування параметрів | Відстань від дамби до об'єкту (R), км | ||||||
| m | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,075 | 0,05 | 0,03 | 0,02 |
| m1 | 1,7 | 2,6 |
Таблиця 6.2.2.2
Максимальна витрата води через 1 м довжини прорану
| H, м | ||||
| N, м3/с м |
Таблиця 6.2.2.3
Параметри хвилі прориву, що визначають ступінь зруйнування об'єктів
| Об'єкт | Ступінь зруйнування | |||||
| не високий | середній | високий | ||||
| h, м | u, м/с | h, м | u, м/с | h, м | u, м/с | |
| Будівлі цегляні − 4 і більше поверхів | 2.5 | 1,5 | 2,5 | |||
| Цегляні малоповерхові будинки (1-2 поверхи) | 2,5 | |||||
| Промислові будівлі без каркасні і з легким металевим каркасом | 1,5 | 7,5 | ||||
| Каркасні і панельні будинки | 1,5 | 3,5 | 2,5 | |||
| Промислові будівлі з важким металевим або залізобетонним каркасом | 1,5 | |||||
| Бетонні і залізобетонні будівлі | 4,5 | 1,5 | ||||
| Дерев'яні будинки (1–2 поверхи) | 2,5 | 1,5 | 3,5 | |||
| Збірні дерев'яні будинки | 2,5 | 1,5 | ||||
| Мости металеві | 0,5 | |||||
| Мости залізобетонні | 0,5 | |||||
| Мости дерев'яні | 0,5 | 1,5 | ||||
| Шляхопроводи з асфальтобетонним покриттям | 1,5 | |||||
| Шляхопроводи з гравійним покриттям | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 2,5 |
Таблиця 6.2.2.4
Відносна частота аварій гідротехнічних споруд напірного типу
| Причини руйнування гідротехнічних споруд | Частота, % |
| Руйнування основи | |
| Недостатність водоскиду | |
| Слабкість конструкції | |
| Нерівномірне осідання тіла греблі | |
| Високий тиск на дамбу | |
| Застосування зброї | |
| Оповзання укосів | |
| Дефекти матеріалу | |
| Неправильна експлуатація | |
| Землетрус |
Таблиця 6.2.2.5
Відносна частота зруйнування різних типів дамб
| Тип дамби | Частота аварій, % |
| Земляна | |
| Захисна з місцевих матеріалів | |
| Бетонна гравітаційна | |
| Арочна залізобетонна | |
| Дамби інших типів |
Перелік аналітичних залежностей для виконання завдання 2:
, год; , м; , год; t=m1T, год; .
Завдання 3
Тема: Виявлення шляхом прогнозу та оцінка обстановки в осередку ураження, що виникає при зруйнуванні об’єкту, небезпечного в хімічному відношенні.
Навчальна та виховна мета.
1. Ознайомити студентів з основами методики виявлення та оцінки обстановки на об’єкті господарювання при загрозі виникнення (виникненні) надзвичайної ситуації, джерелом якої є об’єкт, небезпечний в хімічному відношенні.
