Задача 4. Механічний цех розташований у промисловому будинку з металевим каркасом і бетонним заповненням стін, з поверхнею остекления близько 30 %. У цеху розташовано наступне встаткування: легкі верстати, електродвигуни герметичні потужністю до 2 кВт, підйомно-транспортне встаткування. Комунально-енергетичні мережі й транспорт: кабельні наземні електролінії, трубопроводи, поглиблені на 20 см, вантажні автомобілі. Оцінити стійкість даного об'єкта на випадок вибуху 138 т рідкого пропану на відстані 580 метрів, при необхідності запропонувати міри для підвищення стійкості.
Рішення:
Обчислимо величину надлишкового тиску ударної хвилі в місці розташування об'єкта:
- визначимо радіус дії детонаційної хвилі:
,
де r1– радіус дії детонаційної хвилі, м;
Q – кількість вибухонебезпечної речовини, т.
м;
- визначимо радіус дії продуктів вибуху:
r2 = 1,7r1,
де r2 – радіус дії продуктів вибуху, м,
r2 = 1,7∙90,4 =153,7м.
Порівнюючи величини r2 й r1 з відстанню від центра вибуху до об'єкта, можна зробити висновок, що об'єкт перебуває в третій зоні – зоні дії повітряної ударної хвилі.
Обчислимо величину надлишкового тиску, для чого спочатку розрахуємо відносну величину φ:
де r3 – відстань від об'єкта, що перебуває в третій зоні, до центра вибуху.
Потім, щоб обчислити надлишковий тиск ударної хвилі, скористаємося однієї з нижчеподаних формул, кПа:
якщо φ < 2 або φ = 2, то 
;
якщо φ > 2, то 
,
де ΔРФ – надлишковий тиск ударної хвилі, кПа.
У нашому випадку
φ = 1,54 < 2,
отже:
Складемо зведену таблицю, внесемо в неї характеристики елементів об'єкта (табл. 61).
Таблиця 61 – Зведена таблиця результатів оцінки стійкості об'єкта до дії ударної хвилі
| Характеристики елементів об'єкта | Ступінь руйнування при ΔРф, кПа | Межа стійкості, кПа | |
 10 20 30 40 50 60 70 80 90
| ел-та | об'єкта | |
| Будинок Промисловий будинок з металевим каркасом і бетонним заповненням стін, із площею остекления біля 30 % | |||
| Устаткування: Легкі верстати Електродвигуни герметичні потужністю до 2кВт Підйомно-транспортне встаткування | |||
| Комунально-енергетичні мережі й транспорт Кабельні наземні електролінії Трубопроводи, поглиблені на 20 м Вантажні автомобілі |
Примітка: Умовні позначки:
| слабкі руйнування; | сильні руйнування; | |
| середні руйнування; | повні руйнування. |
Занесемо у зведену таблицю умовними позначками ступеня руйнування елементів об'єкта при різних надлишкових тисках ударної хвилі. Необхідні дані можна взяти з додатку А.
Визначимо межу стійкості кожного елемента об'єкта як границю між слабкими й середніми руйнуваннями, занесемо отримані цифри в передостанній стовпець графи «Межа стійкості елементів, кПа» (табл. 61).
Серед отриманих цифр знайдемо найменшу, вона й буде межею стійкості об'єкта в цілому. Занесемо цю цифру в останній стовпець графи "Межа стійкості елементів, кПа». У даному прикладі це 12 кПа.
Критерієм (показником) стійкості об'єкта до дії ударної хвилі є значення надлишкового тиску, при якому будинку, спорудження, устаткування об'єкта зберігаються або одержують слабкі руйнування. Це ΔРФ гр– межа стійкості об'єкта. У даному прикладі ΔРФ гр=12 кПа.
Висновки:
1 Межа стійкості об'єкта до ударної хвилі становить 12 кПа.
2 Оскільки на об'єкт очікується максимальний надлишковий тиск 24,6 кПа, а межа стійкості об'єкта дорівнює 12 кПа, то об'єкт є нестійким до дії ударної хвилі. Нестійкими елементами є легкі верстати, будинок цеху.
3 Варто підвищити стійкість об'єкта до 25 кПа.
4 Для підвищення стійкості об'єкта пропонуються наступні заходи (додаток Б):
- для підвищення стійкості легких верстатів – надійне кріплення верстатів до фундаменту; пристрій контрфорсів, які підвищують стійкість верстатів до перекидання;
- для будинку – зміцнення несучих елементів конструкції будинку додатковими колонами й фермами; установка додаткових перекриттів, підкосів і розпірок.
