Файл: Основные положения и принципы обеспечения безопасности основные понятия и определения.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.05.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Поражающим фактором при взрывах ВВ является воздушная ударная волна (ВУВ) — (резкое сжатие воздуха, двигающегося со сверхзвуковой скоростью). ВУВ характеризуется параметрами: избыточное давление (ДРф) и давление скоростного напора (ДРСК)-
з/ТГ ъ{7лfi
до =95 — + 390^- + 1300[кПа];
* RR2Я3
№ск= 2,5 2 ГкПа].
ДРф + 720l J
ДРФ определяет разрушающее, а ДРСК — метательное, опрокидывающее действие ударной волны. Сила смещения предмета:
Рем СхXSXДРСк,
где Сх— коэффициент аэродинамического сопротивления; S — площадь лобового сопротивления, м2; G— масса заряда, кг; R— расстояние от места взрыва, м.
При взрывах и пожарах образуются зоны ЧС.
Зоной ЧС при взрывах называют территорию, в пределах которой происходит поражение людей, животных, разрушаются или повреждаются здания и сооружения. Границей зоны ЧС взрывного характера принимают &РФ > 10 кПа.
Размер зоны ЧС оперативно можно оценить зависимостью:
R= X$G[m],
где X —- коэффициент, характеризующий зоны слабых (X= 13,5 при ДРф= 10 кПа), средних (X = 8,2 при ДРф = 20 кПа), сильных (X = 6,4 при АРФ = 30 кПа) и полных разрушений (X = 4,7 при АРФ = 50 кПа).
Безвозвратные потери рассчитываются по формуле:
NCM = P• G0'666,
где G— масса ВВ, т; Р — плотность населения, тыс. чел. /км2.
Взрывы газовоздушных, топливовоздушных смесей (ГВС, ТВС) и пыли относятся к числу объемных. Они обладают рядом особенностей:
-
образованием 3-х поражающих факторов: воздушной ударной волны, теплового поля и зоны токсического задымления; -
зависимостью мощности взрыва от параметров окружающей среды (температуры, влажности, СВУА); -
для осуществления взрыва газов необходимо создание концентрации в пределах нижнего и верхнего концентрационного предела;
-
для пыли — нижнего предела.
Зона ЧС при объемных взрывах разделяется на 5 радиусов поражения:
I — радиус детонации (ДР™ах = 1750 кПа)
R, =1,75$? [м],
II — радиус действия продуктов взрыва — огненно
го шара (APJ£* s315 кПа)
i?2 = l,7Ri;
ЛРф2 = 1300
III — радиус действия воздушной ударной волны
роо
АРф3 = , 3 ' [кПа],
где .Кз — расстояние от центра взрыва, м. IV — радиус действия теплового поля
#4 = (3,1-3,6) X #2 [М].
Тепловой импульс от взрыва ГВС на расстоянии Лз»
кДж/м2
U = Jх tce,
где J— интенсивность теплового излучения, кДж/м2 х с.
J = Q0 x Fx T,
Qo — удельная теплота пожара, кДж/м2; Т — прозрачность атмосферы; Т — 1-0,058 In R3;
угловой коэффициент взаимного расположения объекта и источника взрыва; tce 0,45— 0,S5yG, [с] — продолжительность существования огненной сферы (полусферы); Qo = 1780-2200 кДж/м2 (бензин); Q0 - 2800 кДж/м2 (смесь метана, пропана, бутана); Qo = 1300 кДж/м2 (мазут), Qo = 260 кДж/м2 (дерево).
V— радиус зоны токсического задымления можно рассчитать по R,3-*'2-
Кг Ve.K2-Dm
где Кх — коэффициент шероховатости местности (открытая местность К\ — 1; городская застройка, лес Ki= 3,5); Кг— коэффициент СВУА (1; 1,5; 2); VB— скорость ветра, м/с; Dm— токсическая доза вещества, мг. мин/л; G— масса ГВС в кг.
Безвозвратные потери людей ориентировочно определяют по формуле
NCM= ЗР х G0'666 [чел.].
Сравнивая эту формулу с формулой безвозвратных потерь при взрывах ВВ, можно сделать вывод, что взрывы ГВС в 2-3 раза опаснее (по радиусу поражения) взрывов ВВ.
Поражающее действие взрывов ВВ и Вв в атмосфере оценивается путем сравнения расчетных &РФи Umс данными, представленными в таблице 54.
Взрывы ВВ и Вв в помещении наиболее опасны, т. к. в ограниченном пространстве АРФ = 30-40 кПа приводят к разрушениям объекта. Давление от взрыва Вв
формуле:
Степени разрушения, возгорания сооружений, объектов и поражения человека в зависимости от АРф и U
Наименование объекта | Степень разрушения при ЛРф, кПа | ||
Слабое | Среднее | Сильное | |
Многоэтажное кирпичное здание эт > 3 | 8-12 | 12-20 | 20-30 , |
Деревянное здание | 6-8 | 8... 12 | 12...20 |
Грузовая машина | 20-30 | 40-50 | 50-60 |
Резервуар ГСМ | 10-30 | 30-50 | 50-100 |
| Тепловой импульс, приводящий к воспламенению, кДж/м2 | ||
Кроны деревьев | 500-700 | ||
Кровля (рубероид) | 530-800 | ||
| Степень поражения людей при АРф и Un | ||
Легкие | Средние | Тяжелые | |
Люди (открыто расположенные) - травмы - ожоги | 20-40 80-100 | 40-60 100-400 | 60-100 кПа 400-600 | кДж/м2 |
в замкнутом объеме можно определить по уравнению состояния Менделеева-Клайперона:
М
где т — число г — молей, равное весу или массе газа, г, М — молекулярный вес,
R= 0,082
л ■ атм
г • моль • град
Т s 2300°К — температура горения газа, V— объем газа, л.
В реальных условиях расчет АРФдля углеводородных газов и их смесей производится по соотношению:
где G— масса газа (пара), кг; Qv— удельная теплота взрыва, 50 х Ю3 кДж/кг; Vce— свободный объем помещения, м3; Т0 = 293°К.
При всех видах взрывов образуется поле осколков при разрушениях оболочки резервуаров, стен зданий и т. д.
Максимальную дальность разлета осколков определяют по соотношению:
где V0 — начальная скорость полета осколков, вычисляется из уравнения:
где rj . р — коэффициенты участия Вв во взрыве и доля энергии взрыва, идущая на осколки (0,5; 0,4); М. — масса оболочки заряда; М — масса заряда, кг; Qv— теплота взрыва, Дж/кг.
Формула для Lmax дает завышенные значения дальности полета, поэтому ограничивают:
L = 23SZ/G[м].
Из двух значений Lmax, L принимают меньшее.
Пожары. Зоной пожаров называют территорию, в пределах которой в результате стихийных бедствий, аварий или катастроф, неосторожных действий людей, а также воздействия современных средств поражения возникают и распространяются пожары. Пожар считается ЧС в том случае, если для его ликвидации недостаточно сил и средств пожарной охраны, дислоцируемой на данной территории.
Основные характеристики пожара:
-
интенсивность теплового излучения пожара, JДж/м2, К;
-
удельная теплота сгорания, QvкДж/кг; -
удельная теплота пожара, Q0кДж/м2 х с.
На практике для расчета безопасного расстояния от различных очагов пожаров применяют соотношение:
где а — коэффициент, учитывающий геометрию очага пожара (0,02 — плоский очаг — разлив горючего, 0,08 — объемный очаг — дом, резервуар); R* — характерный размер очага пожара;
где S— площадь горящего фронтона здания, м
2;
Я = л/25,5К,
где V — объем разлившейся горючей жидкости, м3; 2-с (таблица 55).
Та б л и ца 55 Предельные значения интенсивности теплового излучения
Время воздействия | Степень поражения | J., кДж/м2х с |
Длительное воздействие | Болевые ощущения | 1,26 |
10-20 с | Ожог | 10,5 |
5 мин. | Возгорание древесины | 17,5 |
3 мин. | Возгорание горючей жидкости (мазут) | 35 |
Действие населения при пожарах и взрывах
При пожаре необходимо немедленно покинуть здание. Не рекомендуется пользоваться лифтом. Для эва-кз'ации необходимо использовать основные и запасные выходы и лестницы.
В начале пожара следует попытаться его потушить, используя любые средства. Систему энергоснабжения тушить водой нельзя (необходимо ее обесточить). При невозможности потушить пожар следует эвакуироваться. Если лестничные марши задымлены, следует закрыть двери в квартире, выйти на балкон и эвакуироваться по пожарной лестнице или на подручных средствах. Опасно входить в зону задымления при видимости менее Юм.
При повреждении здания взрывом входить в него следует с осторожностью, убедившись в отсутствии значительных повреждений перекрытий. После выноса людей из зоны разрушений и пожаров следует немедленно оказать им первую медицинскую помощь (реанимация, покой, тепло).
9.3. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА
ЧС ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ
Землетрясения — грозное явление природы, связанное со сжатием, сдвигом и колебаниями поверхности земли, обусловленные в основном тектоническими явлениями. Возможно инициирование землетрясений вулканами, обвалами, ядерными взрывами. При землетрясениях образуются продольные, поперечные и поверхностные сейсмические волны, распространяющиеся от гипоцентра. Продольные волны имеют большую скорость (6-8 км/с) и ощущаются на поверхности земли в первую очередь. Поперечные волны совершают колебания, перпендикулярные продольным со скоростью в 2-3 раза меньше. Продольные и поперечные волны определяют разрушающее воздействие в ближней зоне от эпицентра. Поверхностные волны более опасны в дальней зоне (скорость 1-0,3 км/с).
Основными характеристиками землетрясений, определяющими размеры зоны ЧС, являются: энергия (Е), магнитуда (М), интенсивность (J) и глубина гипоцентра (Л).
Энергия землетрясения равна:
Е = 10<5-24 + L4484) [Дж].
Магнитуда — мощность землетрясения, измеряемая в баллах по Ч. Рихтеру (0-9 баллов).
Интенсивность — сила землетрясения на поверхности земли (характеризует степень разрушения), измеряемая в баллах Меркалли (0-12). Связь между «М» и «J» на расстоянии Rот эпицентра выражается соотношением:
«7 = 1,5М - 3,51gVB,2 + А2 + 3.
Проявление последствий землетрясения подразделяется на 2 фазы:
Первая фаза — время прихода продольных волн, когда ощущаются толчки и здания получают незначительные повреждения: