Задание
Раздел 1. Оценка поражающих факторов ядерного взрыва
По исходным данным (табл.1.21) определить:
1.1. Расстояния отцентра взрыва, на которых открыто находящийся человек может получить легкую,средней тяжести, тяжелую степень поражения от действия воздушной ударной волны.
1.2. Зону поражениялюдей световым импульсом.
1.3. Расстояния, накоторых открыто находящийся человек может получить ожоги 1, 2, или 3-й степени.
1.4. Зону пораженияпроникающей радиацией.
1.5. Расстояние, накотором открыто находящийся человек получит дозу облучения, вызывающую лучевуюболезнь 2-й степени.
1.6. Зонурадиоактивного заражения местности.
1.7. Действиепоражающих факторов на объекты, находящиеся на расстоянии R1(табл.1.5).
1.8. Дозу облучения отпроникающей радиации, которую получит человек, находящийся в защитномсооружении с заданным Косл на расстоянии R1.
1.9. Время началавыпадения (tн) радиоактивных осадков на местности, продолжительностьвыпадения (tв), время, за которое сформируется радиационнаяобстановка от момента взрыва (tф = tн + tв) вточке, заданной координатами R2 и У.
1.10. Уровень радиации(мощность дозы) на местности и в защитном сооружении, на момент формированиярадиационной обстановки (tф) в точке с координатами R2 иУ.
1.11. Поглощенную иэквивалентные дозы, которые могут быть получены людьми за время нахождения взащитном сооружении (dТ) в той же точке при g-облучении.
1.12. Уровень радиациина местности к концу пребывания в защитном сооружении в точке с координатами R2и У.
1.13. Маршрут эвакуациилюдей из зараженной зоны автотранспортом и пешими колоннами. Вычислить времядвижения. Составить план-схему местности.
1.14. Уровень радиациив точке выхода на момент выхода из зараженной зоны.
1.15. Поглощенную дозу,которая может быть получена за время эвакуации.
1.16. Суммарную дозу,которая может быть получена людьми за время нахождения на зараженнойтерритории. Раздел2. Оценка химической обстановки при аварии на химически опасном объекте
Поданным (табл. 2.10) произвести оценку химической обстановки:
2.1.Определить размеры и форму очага заражения (глубину и ширину распространения зараженноговоздуха).
2.2.Определить время подхода зараженного воздуха к объекту. Раздел3. Прогнозирование и оценка степени опасности в очаге поражения взрывов твердыхвзрывчатых веществ (ВВ) и газопаровоздушных смесей(ГПВС)
По данным таблицы 3.11оценить степень опасности в очаге поражения, определив при этом:
3.1.Радиус зоны детонации.
3.2.Радиус зоны действия продуктов взрыва.
3.3.Степень поражения объектов, находящихся на заданном расстоянии от центра
взрыва.
3.4. Влияние взрываоткрыто находящегося в районе указанного в п. 3.3. объекта.
Выполнение Раздел1. Оценка поражающих факторов ядерного взрыва
Ядерныйвзрыв является одной из самых опасных чрезвычайных ситуаций мирного и военноговремени. При ядерном взрыве выделяется огромное количество энергии,образующейся при цепной реакции деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана иплутония или термоядерной реакции синтеза легких ядер изотопов водорода(дейтерия, трития). Мощность ядерного боеприпаса (мощность ядерного взрыва)принято характеризовать тротиловым эквивалентом. Тротиловый эквивалент – этомасса тротила (тротил – вещество с теплотой взрыва 4240 кДж/кг), при взрывекоторой выделяется столько же энергии, что и при взрыве ядерного боеприпаса.
Прилюбом ядерном взрыве можно выделить четыре основных поражающих фактора:механическое воздействие воздушной ударной волны (ВУВ), механическоевоздействие сейсмических волн в грунте или водной среде, радиационноевоздействие проникающей радиации и радиоактивного заражения, тепловоевоздействие светового излучения. Для некоторых элементов объектов поражающимфактором может быть электромагнитное излучение (импульс) ядерного взрыва.
Вокругэпицентра взрыва условно можно выделить три характерных зоны. В первой зоненаблюдается разрушение практически всех сооружений, это зона воронки ядерноговзрыва, радиус которой изменяется от 175 до 1340 м. Вторая зона характеризуется наличием пластических деформаций грунта, а ее радиус можетсоставлять до 2,5 радиуса самой воронки. В этой зоне наиболее опасным длязаглубленных сооружений является действие прямых ударных волн и волн сжатия.Третья зона характеризуется наиболее существенным влиянием волн сжатия, инициируемыхвоздушной ударной волной.
Исходные данныеq, кт Видимость до … км Скорость ветра, км/ч
R1, км № объекта из табл. 1.5
R2, км У, км
Косл dT, сут
V1, км/ч
V2, км/ч Тип местности 2000 50 50 3,5 8, 25, 41 200 4,0 500 3 11 65 Равнинная лесистая
q — мощность наземного ядерноговзрыва;
R1 — расстояние до объекта;
R2 — расстояние по оси следа радиоактивных осадков;
У — удаление от оси следарадиоактивных осадков;
Косл — коэффициент ослабления внешнейрадиации в защитном сооружении;
dT — продолжительность нахождения взащитном сооружении;
V1 — скоростьдвижения пешей колонны;
V2 — скоростьдвижения автомобильного транспорта.
Определитьрасстояния от центра взрыва, на которых открыто находящийся человек можетполучить легкую, средней тяжести, тяжелую степень поражения от действиявоздушной ударной волны.
Используяданные таблицы 1.2 определим коэффициент уменьшения для горной местности безлеса: k = 0,8-0,7, возьмем k = 0,75.
Используяданные таблиц 1.3 и 1.4, определим расстояния, на которых открыто находящийсячеловек может получить разные травмы, рассчитаем расстояние, на котором открытонаходящийся человек может получить:
— легкую травму при избыточном давлении Рф = 20-30 кПа:
R20= 8,8·0,75 = 6,6 (км);
R30= 7,0·0,75 = 5,25 (км);
— травмы средней тяжести при избыточном давлении Рф = 30-50 кПа:
R30 = 7,0·0,75 = 5,25 (км);
R50 = 5,1·0,75 = 3,825 (км);
— тяжелые травмы в диапазоне значений избыточного давления от 50 до 80 кПа:
R50= 5,1·0,75 = 3,825 (км);
R80=/>(км);
Крайнетяжелые травмы в диапазоне избыточного давления от 80 кПа и более, человекможет получить на расстоянии от центра взрыва, не превышающем 3,4 км.
Всоответствии с рассчитанными данными составим таблицу:Характер поражения
Рф, кПа Радиусы зон поражения, км. Легкие травмы (ушибы, вывихи, общая контузия) 20-30 6,6–5,25 Травмы средней тяжести (контузия, повреждение органов слуха, кровотечения). 30-50 5,25–3,825 Тяжелые травмы (переломы, сильные кровотечения) 50-80 3,825–3,4 Крайне тяжелые поражения более 80 менее 3,4
Определить зонупоражения людей световым импульсом.
Поправочныйкоэффициент на прозрачность атмосферы при прозрачном воздухе и видимостью до 50км kпр = 1,4.
Потабл. 1.6 определяем радиус зоны поражения с учётом поправочного коэффициентана прозрачность атмосферы (kпр =1,4) и коэффициента местности (k=0,75), получаем:
Rзп = 1,4·18,675·0,75 = 19,609 (км)
Определитьрасстояние, на которых открыто находящийся человек может получить ожоги 1, 2или 3-й степени.
Используя данные таблицы 1.6 и учитывая поправочныйкоэффициент на прозрачность атмосферы (kпр = 1,4), рассчитаем диапазонырасстояний от центра взрыва, на которых открыто находящийся человек можетполучить:
— ожог первой степени в диапазонеэнергии светового импульса от 100 кДж/м2 до 200 кДж/м2:
R100= 17,95·1,4·0,75 =18,85 (км);
R200= 13,9·1,4·0,75 = 14,6(км);
— ожог второй степени(диапазон энергии светового импульса составляет от 200 до 400 кДж/м2:
R200= 13,9·1,4·0,75 = 14,6 (км);
R400= 8,9·1,4·0,75 = 9,3(км);
— ожог третьей степени(диапазон энергии светового импульса составляет от 400 до 600 кДж/м2:
R400= 8,9·1,4·0,75 = 9,3(км);
R600= 7,6·1,4·0,75 = 7,98 (км);Степень ожога открытых участков кожи
Световой импульс, кДж/м2 Радиусы зон поражения, км 1-й степени (покраснение кожи) 100 — 200 18,85 – 14,6 2-й степени (пузыри) 200 — 400 14,6 – 9,3 3-й степени (омертвление кожи) 400 — 600 9,3 – 7,98
Определитьзону поражения проникающей радиацией.
Потабл.1.10 определяем радиус зоны поражения проникающей радиацией в зависимости от дозы проникающейрадиации и при мощности ядерного взрыва 2000 кт:
Вмирное время (безопасная доза — 5 рад) = 4 км;
Ввоенное время (безопасная доза — 50 рад) = 3,25 км.
Определитьрасстояние, на котором открыто находящийся человек получит дозу облучения,вызывающую лучевую болезнь 2-й степени.
Человекможет получить лучевую болезнь второй степени при дозе облучения от 2,5 до 4 Гр= от 250 до 400 рад.
Используяданные таблицы 1.10 при мощности заряда в 2000 кт, путем интерполяция,определим, что человек может при ядерном взрыве получить лучевую болезнь второйстепени в диапазоне расстояний от 2,035 до 2,16 км.
Rзп =/>(км);
Rзп = /> (км).
Определить зонурадиоактивного заражения местности.
По табл. 1.12 примощности ядерного взрыва 2000 кт и скорости ветра 50 км/ч зона радиоактивного заражения имеет размеры: длина – 538 км, ширина -39 км.
Определить действиепоражающих факторов на объекты, находящиеся на расстоянии R1=3,4 км.
Поданным таблицы 1.3 на расстоянии 3,5 км при взрыве мощностью в 2000 ктопределили, что действует избыточное давление Рф = 97 кПа.
Потаблице 1.6 определяемзначение светового импульса для R1=3,5 км и мощности взрыва 2000 кт: СИ/>3000 кДж/м2 — вызывает сильнейшие разрушения.
Потаб.1.5 определяем степень разрушения объектов:
8. Кирпичныемногоэтажные (3 и более этажа) здания: полное разрушение;
25.Тепловые электростанции: полное разрушение;
41. Подвижнойжелезнодорожный состав: полное разрушение.
Определить дозуоблучения от проникающей радиации, которую получит человек, находящийся взакрытом сооружении с заданнымКосл на расстоянии R1.
Потабл.1.10 определяем дозу проникающей радиации при R1=3,5 км и q=2000кт: Дпр/>27рад.
Человек,находящийся в защитном сооружении с Косл=500 на расстоянии R1=3,5км получит дозу проникающей радиации, равную:
Дпр/Косл = 27/500 = 0,054 рад.
Определитьвремя начала выпадения (tн) радиоактивных осадков на местности,продолжительность выпадения (tвып), время, за которое сформируетсярадиационная обстановка от момента взрыва (tф = tн + tвып)в точке, заданной координатами R2 и У.
Поданным табл. 1.11 при скорости ветра 50 км/ч, расстоянии по оси следа радиоактивных осадков R2 = 200 км и удалении от оси следа радиоактивныхосадков У = 4,0 км время начала выпадения радиоактивных осадков на объекте tн=3,5 ч, а продолжительность их выпадения составит tвып=1 ч. Время, за которое сформируетсярадиационная обстановка от момента взрыва в точке, заданной координатами R2= 200 км и У = 4,0 км, составит tф= tн + tвып =3,5+1=4,5 ч.
Определитьуровень радиации (мощность дозы) на местности и в защитном сооружении на моментформирования радиационной обстановки (tф) в точке с координатами R2и У.
1)Определим ожидаемую мощность дозы на местности после выпадения радиоактивныхосадков.
Потабл. 1.14 находим, мощность дозы через 1 ч после взрыва после взрыва мощностью 2000 кт на оси зоны РЗ на расстоянии200 км: Р0= 158 (рад/ч).
Мощностьдозы после выпадения радиоактивных осадков (РО) через 4,5 ч составит:
Р4,5 = Р0× 4,5-1,2 = 158 × 4,5-1,2 = 25,99 (рад/ч).
По табл. 1.16 находим коэффициент, учитывающий снижениерадиации при отклонении от оси зоны РЗ на 1 км: k = 0,86.
Тогда уровень радиации нарасстоянии 200 км и при отклонении от оси зоны заражения в 4,0 км будет равен:
Р4,5 = 25,99 × k = 25,99 · 0,86 = 22,35 (рад/ч).
2)В защитном сооружении мощность дозы с учётом Косл на момент формированиярадиационной обстановки составит:
P = 22,35/500 = 0,044 (рад/ч).
22,35> 0,5 рад/ч, следовательно, местность считается зараженнойрадиоактивными веществами.
0,044
Определитьпоглощенную и эквивалентную дозы, которые могут быть получены людьми за времянахождения в защитном сооружении (dТ) в той же точке при γ — облучении.
Определимпоглощенную дозу при нахождении людей в защитном сооружении с учетом того, чтолюди укрылись в ПРУ через 1час 10 минут после взрыва:
Тк= dT+1 = 72+1,1(6) = 73, 1(6) (ч)
Поглощеннуюдозу (рад) в зараженном районе определяют по формуле:
/>
гдеР0 – уровень радиации на данное время, То, Тк и Тн — время конца и начала облучения.
Дпру =/>(рад).
Определить уровеньрадиации на местности к концу пребывания в защитном сооружении в точке скоординатами R2 и У.
Времяконца пребывания в защитном сооружении – 73,1(6) ч после взрыва. За это времяуровень радиации на местности составит:
P73,1(6)= Р4,5 ·(Тк / tн)-1.2 =22,35·(73,1(6)/ 4,5)-1,2 = 0,789 (рад/ч).
ПримемP73,1(6) = 1 (рад/ч).
Определить маршрутэвакуации людей из зараженной зоны автотранспортом и пешими колоннами, времядвижения. Составить план-схему местности.
ядерныйвзрыв авария химический поражающий
/>
Расстояние, котороепреодолевают люди при эвакуации, будет равно:
S = 39/2 – 4 = 15,5 (км)
Пешие колонныпреодолевают расстояние 15,5 км при скорости движения V1 = 11 км/ч за время:
t1 = 15,5/11 = 1,41 (ч)
Автомобилипреодолевают расстояние 15,5 км при скорости движения V1 = 65 км/ч за время:
t2 = 15,5/65 = 0,24 (ч)
Эвакуациялюдей должна производиться по кратчайшему пути выхода из зоны заражения, т.е.от оси взрыва перпендикулярно направлению ветра. (пунктирная стрелка).
Пешиеколонны преодолеют расстояние 15,5 км при скорости движения 11 км/ч за t1 = 1,41 ч, автомобили при скорости движения 65 км/ч за t2 = 0,24 ч.
Определитьуровень радиации в точке выхода на момент выхода из зараженной зоны.
Награницах зоны заражения через 1 час после взрыва уровень радиации равен 8рад/ч.
Времявыхода из зараженной зоны людей пешими колоннами составит:
tЭВ = (73,1(6)+1,41) = 74,58 (ч) послевзрыва.
Времявыхода из зараженной зоны людей автотранспортом составит:
tЭВ = (73,1(6)+0,24) = 73,41 (ч) послевзрыва.
Заэто время уровень радиации в точке выхода из зараженной дозы составит:
Р0= 8 рад/ч.
P74,58= Р0· (74,58 /4,5)-1.2 = 0,276 (рад/ч);
P73,41= Р0· (73,41 /4,5)-1.2 = 0,035 (рад/ч);.
Определить поглощеннуюдозу, которая может быть получена людьми за время эвакуации.
При эвакуации пешимиколоннами:
/>
Приэвакуации автотранспортом (с учетом коэффициента ослабления внешней радиациипри нахождении в автотранспорте Косл = 2):
/>
Определитьсуммарную дозу, которая может быть получена людьми за время нахождения назараженной территории.
Общаядоза внешнего облучения будет складываться из дозы за время пребывания в ПРУ (Дпру),дозы за время эвакуации из заражённой зоны (Дэв).
Общая доза внешнегооблучения составит:
1) При эвакуации пешимиколоннами:
Д = Дпру + Дэв= />+ 0,154 = 3,189 (рад);
2) При эвакуации наавтотранспорте:
Д = Дпру + Дэв= />+ 0,002 = 3,037 (рад) .
Д/> Раздел 2. Оценка химической обстановки при аварии нахимически опасном объекте
Избольшого числа вредных веществ, в том числе производимых и используемых впромышленности, лишь сравнительно небольшая часть может быть отнесена к опасными тем более к тем, которые могут привести к ЧС различного масштаба. Критериемдля отнесения химического вещества к опасным служит уровень средней смертельнойдозы. В настоящее время в соответствии с законом РФ «О безопасности впромышленности» (1997) к ним относят 179 наиболее опасных веществ, используемыхв промышленности. Из этих веществ в зависимости от их свойств выделенывещества, которые при несоблюдении норм безопасности или нарушении штатныхтехнологий могут заразить окружающую среду с поражающими концентрациями, статьпричиной массового поражения людей, привести к ЧС. Такие вещества получилиназвание аварийно химически опасных (АХОВ).
Крупнымизапасами АХОВ располагают предприятия химической, целлюлозно-бумажной,нефтехимической, металлургической промышленности, предприятия агропромышленногокомплекса, ЖКХ.
Химическиопасным объектом (ХОО) называется объект, при аварии или разрушении которогомогут произойти массовые поражения людей и загрязнения окружающей среды АХОВ.На аварийно химически опасных объектах в больших количествах, наиболеераспространенными являются хлор, аммиак, сероводород, сероуглерод, сернистыйангидрид, диметиламин, азотная и серная кислоты.
Развитиеаварийных процессов на ХОО и масштабы возможных ЧС в большой мере зависят отспособа хранения АХОВ. Такие вещества, как хлор, аммиак, сероводород, фтор иряд других, имеют низкие температуры кипения, в силу чего при нормальныхокружающих температурах находятся в газообразном состоянии. Так как в такомсостоянии они занимают большие объемы, не приемлемые в производственныхусловиях, то для их хранения и транспортировки используются способы хранения,позволяющие сократить объем резервуаров. Наиболее эффективным способом храненияявляется сжижение газов.
Дляхранения веществ в виде жидкости используются два основных способа. Первыйспособ – хранение под давлением, при котором температура кипения веществаповышается выше температуры окружающей среды. Вторым способом являетсяизотермическое хранение при температурах на 0,1 – 0,20С нижетемпературы кипения вещества при нормальном давлении. Хранение осуществляется врезервуарах с теплоизоляцией.
Приавариях на ХОО поражение людей химическими веществами происходит в основном привдыхании зараженного воздуха (ингаляционно), при попадании АХОВ на кожу, приупотреблении в пищу зараженных продуктов и воды (пероральное). Степень ихарактер нарушений жизнедеятельности человека (степень поражения) привоздействии АХОВ зависят от токсичности АХОВ, его агрегатного состояния,концентрации в воздухе, продолжительности воздействия, путей проникновения ворганизм и индивидуальных особенностей организма человека./>/>Исходные данные
Q, т
АХОВ
Скорость ветра, м/с
t,0С
Вертикальная устойчивость воздуха
Вид
разлива
АХОВ
Высота поддона, м
Расстояние до объекта, R, км 45 Хлористый водород 5 20 Изотермия В поддон 1,0 1,8
Определить размеры и форму очага заражения (глубину и ширинураспространения зараженного воздуха).
Расчетыпроизводятся методом коэффициентов.
Метеорологическую обстановку определяют по прогнозу илифактически уточняют на момент аварии. Параметры метеорологической обстановкивключают:
— направление и скорость ветра на высоте 10 м: 5 м/с;
— температуру воздуха и почвы в районе аварии: 20 oC;
— степень вертикальной устойчивости атмосферы: изотермия.r -
удельный вес АХОВ (табл. 2.6), r = 1,191т/м3; H - толщина слоя жидкости (АХОВ) в поддоне, h = 0,8 м.
K1 - зависит от условий хранения АХОВ (табл. 2.5), K1 = 0,28;
K2 -
зависит от физико-химических свойствАХОВ (табл. 2.5), K2 =0,037;
K3 -
отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозы данного АХОВ (табл. 2.5), K3 = 0,3;
K4 -
учитывает скорость ветра (табл. 2.3), K4 = 2,34;
K5 -
учитывает степень вертикальной устойчивости атмосферы, при изотермии:
K5 = 0,23;
K7 -
учитывает влияние температуры воздуха (табл. 2.5), K7 = 1,0/1,0. Q0 - исходное количество АХОВ.
Времяиспарения хлористого водорода с площади его разлива определяется по формуле:
/>,
Тогдавремя испарения хлористоговодорода равно:
/>
K6 -
зависит от времени после начала аварии и определяется после расчета продолжительности полного испарения АХОВ — Ти. Принимаем при
Ти > 1ч, K6 = />
Рассчитаеможидаемую глубину зоны заражения. Для этого определяем эквивалентные количестваАХОВ в первичном (Q1) и вторичном (Q2) облаках:
/>,
/>т
/>,
/> т
Потабл. 2.4 находим глубины зон заражения первичным (Г1) и вторичным(Г2) облаками с учетом скорости ветра 5 м/с:
дляQ1 = 0,8649 т: Г1 = 1,55 км,
дляQ2 = 1,384 т: Г2 = 1,92 км.
Исходяиз этих значений полная глубина заражения:
Гп= Гmax + 0,5 * Гmin
Гп= 1,92 + 0,5*1,55 = 5,02 км.
Предельно возможная глубина переносавоздушных масс составляет:
Гв= Ти·Vп= 11,005·29 = 319,145 км,
гдеVп = 29 км/ч — скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха (табл.2.1).
Заокончательную расчетную глубину зоны заражения принимаем меньшее из значений Гпи Гв.
Следовательно:
Г =Гп = 5,02 км.
Шириназоны заражения хлористым водородом приближенно определяется по степенивертикальной устойчивости атмосферы и по колебаниям направления ветра: приизотермии принимают 0,15 глубины зоны, следовательно, ширина зоны: 0,753 км.
Рассчитаемвеличину площади возможного и фактического заражения АХОВ:
— возможное: />,
где/> — угловойразмер зоны заражения (табл. 2.2), />;
Sв= 8,72·10-3·5,022·45 = 9,88 км2;
— фактическое: />,
гдеKв — зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха, приизотермии Kв=0,133.
Sф = 0,133·5,022·0,450,2= 2,86 км2
Формазараженной площади.
/>
Определитьвремя подхода зараженного воздуха к объекту.
Времяподхода переднего фронта зараженного воздуха к объекту определяется скоростьюпереноса переднего фронта зараженного воздуха (табл. 2.1 — Vп) при имеющейся степени вертикальной устойчивостиатмосферы (изотермии):
Тп= R/Vп = 1,8/29 = 0,062 мин. Раздел 3. Прогнозирование и оценка степени опасностив очаге поражения/>/>взрывов твердых взрывчатых веществ (ВВ) и газопаровоздушных смесей(ГПВС)
Взрыв– быстро протекающий процесс физического или химического превращения веществ,сопровождающийся высвобождением большого количества энергии в ограниченномобъеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется ираспространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровьюлюдей, нанести материальный ущерб и ущерб окружающей среде, стать источникомЧС.
Источникомэнергии при взрыве могут быть как химические, так и физические процессы. Взрывысжатых и сжиженных газов – взрывы, энерговыделение при которых обусловленофизическими процессами, связанными с адиабатическим расширением парогазовыхсред и перегревом жидкостей.
К взрывчатымвеществам могут быть отнесены любые вещества, способные к взрывчатомупревращению, однако на практике к ВВ относят вещества, обладающие следующимисвойствами:
— достаточно высокое содержание энергии в единице массы и большая мощность,развиваемая при взрыве;
— пределами чувствительности к внешнему воздействию, обеспечивающие какдостаточную безопасность, так и легкость возбуждения взрыва.
Напромышленных предприятиях наиболее взрывоопасными являются образующиеся внормальных или аварийных условиях газовоздушные и пылевоздушные смеси (ГВС иПлВС)./>/>Исходные данные
№
варианта
Взрывчатые
вещества
Масса ВВ,
кг
Расстояние до объекта по (табл. 3.4),
R, м
Горючий компонент
(ГПВС)
Емкость,
Q, т
Расстояние,
R, м 8 Аммонал-200 750 400 Этилен 100 300 />/>Оценка степени опасности в очаге поражения привзрыве твердых взрывчатых веществ.
Определитьрадиус зоны детонации.
Определимпараметры воздушно-ударной волны при взрыве Аммонала-200 массой 750 кг на расстоянии 400 м от человека..
Примемформу заряда сферической и исходя из этого определяем объем по формуле:
V = M/r,
где r = 1,0 г/см3 – плотность аммонала-200.
V = M / rА = 750000 / 1,0 = 750000 (см3)
Радиус сферы определяемиз формулы объема шара:
Ro =/>(см)
Определение радиусазоны действия продуктов взрыва.
Продуктывзрыва, вызывающие бризантное действие действуют на расстоянии примерно до 20×Ro
20×Ro = 20 × 56,372 = 1127 см = 11,27 м.
Поэтомубризантное действие взрыва 750 кг аммонала-200 будет на расстоянии до11,27 м.
Определениестепени поражения объектов, находящихся на заданном расстоянии от центравзрыва.
Прирасчете параметров ВУВ при взрывах различных химических ВВ с энергией взрыва Q (кДж/кг) величину массы ВВ следуетумножить на коэффициент, равный отношению энергии взрыва Q данного ВВ к энергии взрыва тротила Qт = 4240 кДж/кг (табл. 3,1). Поусловию задачи — взрывчатое вещество: аммонал-200.
Мэт = />.
Используяданные таблицы 3.1 рассчитаем тротиловый эквивалент для аммонала-200 массой 750 кг:
Мэт = /> = 872,4 кг.
Приведенноерасстояние определяем по формуле:
/> м/кг1/3
Давление D Рф (в МПа) для свободнораспространяющейся сферической ВУВ определяется по формуле:
/>Рф = />.
Следовательно,для вычисленного Rп давление ВУВ будет:
/>Рф =/>кПа
По условиюзадачи на расстоянии 400м от взрыва находятся стены кирпичных зданий в 2,5кирпича (предельная величина />Рпр = 53 кПа). Давление ВУВ (/>Рф = 3 кПа) не превышаетпредельную величину />Рпр. Следовательно,элементы сохранят свою ремонтопригодность.
Определениевлияния взрыва на человека, открыто находящегося в районе указанного в п.3.3объекта.
Поформулам и значениям из пункта 3.3 видно, что человек, находящийся в моментвзрыва 750 кг аммонала-200 возле указанного объекта нарасстоянии 400 м при таком давлении ВУВ не получит повреждений./>/>Оценка степениопасности в очаге поражения при взрыве газопаровоздушной смеси.
Определитьрадиус зоны детонации.
Определимпараметры воздушно-ударной волны при взрыве ГПВС этилена массой
Q = 100т на расстоянии 300 м от человека.
Приближеннаяформула для определения объема облака (м3):
V0= />
mг –молекулярная масса горючего вещества: 28;
Cстх – объемная концентрациястехиометрической смеси (табл. 3.2): 6,54 %.
К =0,5, т.к. этилен – сжиженный газ.
V0= />= 1039755 м3
Определяемрадиус R0полусферического облака ГПВС:
R0=/>=62,85 м
Определениестепени поражения объектов, находящихся на заданном расстоянии от центравзрыва.
Расчётмаксимума избыточного давления взрыва на соответствующих расстояниях ведется сприменением «приведенных» расстояний и давлений по тротиловомуэквиваленту наземного взрыва полусферического облака МТ:
/>,
где />– масса горючего облака
rстх = 1,285 кг/м3;
QТ – энергиявзрыва тротила (QТ = 4184 кДж/кг );
Qм.стх = 3010кДж/кг (таб.3.2).
Масса горючего облакаэтилена будет равна:
М = /> = 1336085 кг.
МТ = /> 1922378 кг
Для расстояния R = 300 м и при МТ = 1922378 кг этилена вычисляем “приведенное” расстояние:
/> 2,4 м/кг1/3
Максимальное избыточноедавление ударной волны:
DРм = Р0·/>,
где Р0 =101,3кПа – атмосферное давление.
/>определяется из выражения:
/>,
/>= -0,1037
Следовательно, />= 0,7875
Определяем максимальноеизбыточное давление ударной волны:
DРм =101,3×0,7875 = 79,78 кПа.
Исходяиз количества вещества и степени перехода его в стехиометрическую смесь сучетом коэффициента К условный (расчетный) радиус зоны детонационной волны Rо(м) определяется по формуле:
Ro = 18,5 />= 68,15 м
Поусловию задачи на расстоянии 400м от взрыва находятся стены кирпичных зданий в2,5 кирпича (предельная величина />Рпр = 53 кПа). Давление ВУВ (/>Рф = 79,78 кПа)превышает предельную величину />Рпр. Следовательно,элементы будут разрушены и не сохранят свою ремонтопригодность.
Определениевлияния взрыва на человека, открыто находящегося в районе указанного в п.3.2объекта.
Поформулам и значениям из пункта 3.2 видно, что человек, находящийся в моментвзрыва 100 т этилена возле указанного объекта на расстоянии 400 м при таком давлении ВУВ погибнет.
Список используемой литературы
1) Атаманюк В.Г. и др.Гражданская оборона: Учеб. для вузов. — М.: Высш. шк., 1986. – 207 с.
2) Белов С.В., ИльницкаяА.В. и др. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк.,2004. – 606 с.
3) Глинка Н.Л. Общаяхимия: Учеб. для вузов. – Л.: Химия, 1979. – 720 с.
4) Расчет параметровпоражающих факторов в условиях чрезвычайных ситуаций: Методические указания ккурсовой работе по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», Мурманск, 2001