Практичне заняття № 4
Прогнозування і оцінка обстановки при аваріях на вибухонебезпечних об’єктах
При попередньому прогнозуванні обстановки, що може статися внаслідок вибуху на підприємстві, зазвичай приймають такі припущення:
· розглядають можливі джерела НС (технологічні процеси, ємності, вибухонебезпечні речовини), що викликають при аварії найбільші збитки;
· маса (об’єм) вибухонебезпечної речовини при аварії відповідає максимально можливій кількості чи об’єму найбільшої ємності;
· розподіл населення в будівлях, на території об’єкта приймається таким, що відповідає середньостатистичному з рівномірною щільністю населення (персоналу) в межах населеного пункту (об’єкта господарювання).
Прогнозування обстановки при вибухах полягає у визначенні розмірів зон можливих уражень, ступеню ураження людей і руйнування об’єктів. Для цього, як правило, використовують один із двох методів прогнозування: детермінований (спрощений) і ймовірнісний.
При детермінованому способі прогнозування уражаючий ефект ударної хвилі визначається надлишковим тиском у фронті ударної хвилі ΔРф, кПа, залежно від величини якого знаходяться ступені ураження людей (Додаток 1). Ступені руйнувань будівель наведені в Додатку 2.
При імовірнісному способі прогнозування уражаюча дія імпульсного ураження (ударної хвилі) визначається як силовим фактором (надлишковим тиском у фронті ударної хвилі ΔРф, кПа), так і його інтегральним показником – добутком тиску і часового інтервалу, протягом якого діє цей тиск (імпульсом фази стиснення ударної хвилі I+, кПа·с).
Імовірність ураження людей (або руйнування будівель) Р, % (табл. 4.1), визначається залежно від значення пробіт-функції Pr, котра в свою чергу залежить від величин ΔРф, і I+. (табл. 4.2).
Таблиця 4.1
Значення імовірності Р залежно від величини пробіт-функції Рr
| Р, % | ||||||||||
| 2,67 | 2,95 | 3,12 | 3,25 | 3,38 | 3,45 | 3,52 | 3,59 | 3,66 | ||
| 3,72 | 3,77 | 3,82 | 3,87 | 3,92 | 3,96 | 4,01 | 4,05 | 4,08 | 4,12 | |
| 4,16 | 4,19 | 4,23 | 4,26 | 4,29 | 4,33 | 4,36 | 4,39 | 4,42 | 4,45 | |
| 4,48 | 4,50 | 4,53 | 4,56 | 4,59 | 4,61 | 4,64 | 4,67 | 4,69 | 4,72 | |
| 4,75 | 4,77 | 4,80 | 4,82 | 4,85 | 4,87 | 4,90 | 4,92 | 4,95 | 4,97 | |
| 5,00 | 5,03 | 5,05 | 5,08 | 5,10 | 5,13 | 5,15 | 5,18 | 5,20 | 5,23 | |
| 5,25 | 5,28 | 5,31 | 5,53 | 5,36 | 5,39 | 5,41 | 5,44 | 5,47 | 5,50 | |
| 5,25 | 5,55 | 5,58 | 5,61 | 5,64 | 5,67 | 5,71 | 5,74 | 5,77 | 5,82 | |
| 5,84 | 5,88 | 5,92 | 5,95 | 5,99 | 6,04 | 6,06 | 6,13 | 6,18 | 6,23 | |
| 6,28 | 6,34 | 6,41 | 6,48 | 6,55 | 6,64 | 6,75 | 6,88 | 7,05 | 7,33 | |
| 7,33 | 7,37 | 7,41 | 7,46 | 7,51 | 7,58 | 7,65 | 7,75 | 7,88 | 8,09 |
При повном у руйнуванні будівель під дією вибуху утворюються завали, форма і розміри яких залежать від розмірів будівлі і особливостей вибуху. При вибуху всередині будівлі уламки розлітаються на всі боки рівномірно, а при вибуху поза будівлею – зміщуються у напрямку поширення ударної хвилі (рис. 4.1).
Таблиця 4.2
Вирази пробіт-функції Pr
для різних ступенів ураження та руйнування
| Ступінь ураження (руйнування) | Пробіт-функція |
| Ураження людини | |
| 1. Розрив барабанних перетинок | P r = –12,5 + 1,524 ln Р ф |
| 2. Контузія | P r = 5 – 5,74 ln {4,2/(1 + Δ Р ф/ P 0) + + 1,3/[ I + / (P 00,5 · m 1/3)]}, де m – маса тіла людини, кг |
| 3. Летальний наслідок | P r = 5 – 2,44 ln [7,38/Δ Р ф + 1,9 · 103/(Δ Р ф I +)] |
| Руйнування будівель | |
| 4. Слабкі руйнування | P r = 5 – 0,26 ln [(4,6 / Δ Р ф)3,9 + (0,11 / I +)5,0] |
| 5. Середні руйнування | P r = 5 – 0,26 ln [ (17,5 / Δ Р ф)8,4 + (2,29 / I +)9,3] |
| 6. Сильні руйнування | P r = 5 – 0,26 ln [(40 / Δ Р ф)7,4 + (0,26 / I +)11,3] |
Рис. 4.1. Розрахункові схеми завалів при вибуху:
а – всередині будівлі; б – поза будівлею;
--- контури будівлі до руйнування; — контури завала.
При сильному руйнуванні будівель можна припустити, що об’єм завалів складає близько 50% від об’єму завалів при повному руйнуванні будівлі.
При наближених оцінках розміри завалів, що утворюються при вибуху всередині будівлі розміром А´В´Н, можна визначити за формулами:
довжина завала, м,
; (4.1)
ширина завала, м,
; (4.2)
де L – дальність розлітання уламків; приймається такою, що дорівнює половині висоті будівлі (L = H/2).
При зовнішньому вибуху розміри завала визначаються за формулами:
; (4.3)
. (4.4)
Для визначення висоти завала використовується формула
; (4.5)
де g– питомий об’єм завала на 100 м3 будівельного об’єму споруди (табл. 4.3); k– константа; k = 2 – для вибуху поза будівлею і k = 2,5 – для вибуху всередині будівлі.
Таблиця 4.3
