Файл: Основные положения и принципы обеспечения безопасности основные понятия и определения.doc

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 (ДР_СК)-

з/ТГ ъ{7лfi

до =95 — + 390^- + 1300[кПа];
* RR²Я³

№_ск= 2,5 2 ГкПа].

ДР_ф + 720^{l J}

ДР_Ф определяет разрушающее, а ДР_СК — метательное, опрокидывающее действие ударной волны. Сила смеще­ния предмета:

Рем С_хXSXДР_Ск,

где С_х— 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 &Р_Ф > 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 АР_Ф = 30 кПа) и полных разрушений (X = 4,7 при АР_Ф = 50 кПа).
Безвозвратные потери рассчитываются по формуле:

N_CM = 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;

ЛР_ф2 = 1300

III — радиус действия воздушной ударной волны

роо

АР_ф3 = , 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 t_ce,

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; t_ce 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 V_e.K₂-D_m

где Кх — коэффициент шероховатости местности (от­крытая местность К\ — 1; городская застройка, лес Ki= 3,5); К_г— коэффициент СВУА (1; 1,5; 2); V_B— скорость ветра, м/с; D_m— токсическая доза вещества, мг. мин/л; G— масса ГВС в кг.

Безвозвратные потери людей ориентировочно опре­деляют по формуле

N_CM= 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 &Р_Фи U_mс данными, представленными в таблице 54.

Взрывы ВВ и Вв в помещении наиболее опасны, т. к. в ограниченном пространстве АР_Ф = 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 АР_Фдля углеводород­ных газов и их смесей производится по соотношению:

где G— масса газа (пара), кг; Q_v— удельная теплота взрыва, 50 х Ю³ кДж/кг; V_ce— 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; Q_v— теплота взрыва, Дж/кг.

Формула для L_max дает завышенные значения даль­ности полета, поэтому ограничивают:

L = 23SZ/G[м].

Из двух значений L_max, 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, Q_vкДж/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:

---