Для різних ступенів ураження та руйнування

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 ΔР_ф, 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 ΔР_ф, 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 ΔР_ф, 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