Прогнозирование и оценка последствий при авариях, сопровождающихся взрывами

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 14Следующая ⇒

Оценка последствий при техногенных авариях, сопровождающихся взрывами, заключается в определении размеров зон возможных поражений, степеней поражения людей и разрушения объектов. Для этого обычно используется один из двух методов прогнозирования последствий взрывов: детерминированный (упрощенный) и вероятностный.

При детерминированном способе прогнозирования поражающий эффект ударной волны определяется избыточным давлением во фронте ударной волны ΔР_ф (кПа), в зависимости от величины которого находятся степени поражения людей (табл. 1.1) и степени разрушения зданий (табл. 1.2).

Таблица 1.1 -- Действие избыточного давления ударной волны на человека

Таблица 1.2 -- Избыточное давление во фронте ударной волны ΔР_ф (кПа), при котором происходит разрушение объектов

Примечание:

Слабые разрушения – повреждение или разрушение крыш, оконных и дверных проемов. Ущерб – 10 – 15% от стоимости здания.

Средние разрушения – разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей. Ущерб – 30 – 40%.

Сильные разрушения – разрушение несущих конструкций и перекрытий. Ущерб – 50%. Ремонт нецелесообразен.

Полное разрушение – обрушение зданий.

При вероятностном способе прогнозирования – поражающее действие ударной волны определяется как избыточным давлением на фронте ударной волны ΔР_ф (кПа), так и импульсом фазы сжатия ударной волны I ₊ (кПа*с).

Степень поражения (разрушения) Р_пор (%) (табл.П.1.1) определяется в зависимости от пробит-функции Pr, являющейся функцией ΔР_ф (кПа) и I₊ (кПа*с) (табл. 1.3).

Таблица 1.3 -- Выражения пробит-функций для разных степеней поражения (разрушения)

При полном разрушении зданий под действием взрыва образуются завалы, форма и размеры которых зависят от размеров здания и особенностей взрыва. При взрыве внутри здания обломки разлетаются во все стороны равномерно, а при взрыве вне здания - смещаются в направлении распространения ударной волны (рис.1.1).

Вид сверху

Вид сбоку

Рис.1.1 Расчетные схемы завалов

а) при взрыве внутри здания; б) при взрыве вне здания.

Линии соответствуют:

– контуры здания до разрушения;

– контуры завала

При сильном разрушении зданий можно принять, что объем завалов составляет примерно 50% объема завалов при полном разрушении здания.

При приближенных оценках размеры завалов, образующихся при взрыве внутри здания размером А х В х Н, можно определить по формулам:

длина завала А (м)

;                                                                                       (1.4)

ширина завала В _зав (м)

,                                                                                       (1.5)

где L - дальность разлета обломков, принимаемая равной половине высоты здания (L = Н /2).

При внешнем взрыве размеры завала определяются по формулам

;                                                                                           (1.6)

.                                                                                           (1.7)

Для определения высоты завала h (м) используется формула

,                                                                           (1.8)

где  - удельный объем завала на 100 м³ строительного объема здания (табл. 1.4); k - константа, равная k = 2 - для взрыва вне здания и k = 2,5 - для взрыва внутри здания.

Таблица 1.4 -- Объемно-массовые характеристики завалов

Тип здания	Пустотность , м 3/100 м3	Удельный объем ., м3/100 м3	Объемный вес , т/м3
Производственные здания
Одноэтажно легкого типа Одноэтажное среднего типа Одноэтажное тяжелого типа Многоэтажное Смешанного типа	40 50 60 40 45	14 16 20 21 22	1,5 1,2 1,0 1,5 1,4
Жилые здания бескаркасные
Кирпичное Мелкоблочное Крупноблочное Крупнопанельное	30 30 30 40	36 36 36 42	1,2 1,2 1,2 1,1
Жилые здания каркасные
Со стенами из навесных панелей Со стенами из каменных материалов	40   40	42   42	1,1   1,1

Примечания:

1. Пустотность завала () - объем пустот на 100 м³ завала, м³.

2. Объемный вес завала () - вес 1 м³ завала, т/м³

Для ориентировочного определения безвозвратных потерь N^безв (чел.) населения (персонала) вне зданий и убежищ можно использовать формулу

,                                                                                      (1.9)

где Р - плотность населения (персонала), тыс.чел./км²; G_тнт - тротиловый эквивалент, т.

Санитарные потери N^сан (чел.) принимаются равными

,                                                                                   (1.10)

а общие потери N^общ (чел.)

                                                                                                             (1.11)

Для ориентировочного определения потерь людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени их разрушения можно использовать следующие формулы

                                                                                    (1.12)

                                                                                   (1.13)

                                                                              (1.14)

где N_i – количество персонала в i -ом здании, чел.; n - число зданий (сооружений) на объекте; N_i^общ – общие потери при разрушении i -го здания, К_{1 i}, К_{2 i} – коэффициенты для нахождения потерь в i-ом здании, определяемые по табл. 1.5.

Таблица 1.5 -- Значения коэффициентов К₁, К₂

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману