Взрывы Расчётное задание выполнил студент Осокин Евгений, группа 4016/1 Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет Гидротехнический факультет Кафедра "Защита в чрезвычайных ситуациях" Санкт-Петербург 1998
    Взрывы - это опасные процессы, имеющие место в нашей жизни. Они несут потенциальную опасность как для человека, так и для различных техногенных и природных объектов. Поэтому при проектировании различных объектов необходимо учитывать возможность случайного взрыва. Задача №1
    Лужская губа
    корабль
    административное здание
    крытые склады
    Размеры крытых складов 36 х 250 х 5 м
    Склады на 50 % зыполнены углем
    Безопасное давление фронта взрывной волны:
    для корабля 2 КПа
    для здания 5 КПа
    Необходимо определить безопасное расстояние при возможном взрыве: от складов до административного здания - R1 ,
    от складов до корабля - R2 .
    
    Будем считать, что взорвётся 1 склад.
    Vсв = 36 * 250 * 5 = 45 000 м3
    КПа
    где ? = 0,055 кг / м3
    ?о = 1,225 кг / м3
    Ро = 101 КПа (атмосферное давление)
    То = 293 К (исходная температура)
    Q = 35 100 КДж / кг (теплота взрыва угольной пыли)
    z = 0.5 (склады заполнены наполовину )
    x = 1 (резервуар герметичен)
    Найдём массу ГПВС:
    m = ? * Vсв = 0,055 * 45 000 = 2 475 кг
    Рассчитаем тротиловый эквивалент взрыва:
    
    Gтр = кг
    
    где Qтрот = 4520 КДж / кг
    z = 1
    Построим график зависимости силы взрыва от удалённости от него.
    Расчёт будем вести по формуле:
    
    Результаты расчёта сведены в таблицу 1.
    Таблица 1
    R, м 50 200 500 600 700 ?Рф , КПа 78.4 22.1 6.4 5 4.3
    По результатам расчёта в таблице 1 строим график 1.
    
    
    Из графика видно, что безопасным расстоянием
    -для корабля >300 м
    -для административного здания > 200 м
    Из приведенных выше расчётов следует :
    - необходимо обеспечить безопасные расстояния для административ- ного здания и корабля.
    - предусмотреть необходимые меры предосторожности от взрыва второго терминала, если взрыв одного уже произошёл. Задача №2
    Данные и обозначения:
    В каждом А 13 х 600 м3 под давлением в 16 атм. содержится бутан.
    ?Рф безоп = 20 КПа
    ?Рф пораж = 65 КПа
    В каждом В 10 000 м3 содержится пропан.
    ?Рф безоп = 30 КПа
    ?Рф пораж = 120 КПа
    С - посёлок городского типа.
    ?Рф безоп = 30 КПа
    ?Рф пораж = 120 КПа
    - определить безопасное расстояние между площадками с газовыми терминалами R1
    - определить безопасное расстояние между площадкой с газовым терминалом [2] до посёлка [3] R2
    Решение:
    Будем считать, что на площадке [1] взорвутся 3 блока А
    Найдём объём сжатого газа во взорвавшихся блоках:
    V3А = 3 * 13 * 600 = 23 400 м3
    Найдем вес сжатого бутана:
    
    Gб = V3А * ? = 23 400 * 0,601 = 14 063 т = 14 063 000 кг
    где ? = 0,601 т / м3 (плотность сжатого бутана)
    
    Объем образовавшегося облака при взрыве:
    
    Vо = м3
    где ? = 0,5 (для сжиженных газов под давлением)
    М = 58 (молекулярная масса бутана)
    Сстх = 0,0313 (объёмная концентрация стахостического состава)
    
    Масса облака
    М1 = Vо* ?бут = 86 761 000 * 1,328 = 115 217 280 кг
    где ?бут = 1,328 кг / м3 (плотность бутана)
    М2 = V3А * ?бут = 23 400 * 1,328 = 31 075 кг
    
    Радиус огненного шара рассчитаем по формуле:
    Ro = м
    
    Определим массу тротилового эквивалента:
    кг
    где Qбут = 2776 КДж / кг (теплота взрыва бутана)
    Qтрот = 4520 КДж / кг (теплота взрыва тротила)
    
    Построим график зависимости силы взрыва от удалённости от него.
    
    Расчёт будем вести по формуле Садовского:
    
    Результаты расчёта сведены в таблицу 2.
    Таблица 2
    R, м 1 000 1 500 2 000 3 000 5 000 ?Рф , КПа 198 83 48 24 3 По результатам расчёта в таблице 2 строим график 2.
    
    
    
    
    Будем считать, что на площадке [2] взорвутся 3 блока В
    Найдём объём газа во взорвавшихся блоках:
    V3А = 3 * 10 000 = 30 000 м3
    Найдем вес сжатого пропана:
    
    Gп = V3В * ? = 23 400 * 0,582 = 17 460 т = 17 460 000 кг
    где ? = 0,582 т / м3 (плотность сжатого бутана)
    
    Объем образовавшегося облака при взрыве:
    
    Vо = м3
    где ? = 1 (атмосферное давление)
    М = 44 (молекулярная масса пропана)
    Сстх = 0,0403 (объёмная концентрация стахостического состава)
    
    Масса облака
    М1 = Vо* ?проп = 220 563 950 * 1,315 = 290 041 590 кг
    где ?проп = 1,315 кг / м3 (плотность пропана)
    М2 = V3В * ?проп = 30 000 * 1,315 = 39 450 кг
    
    Радиус огненного шара рассчитаем по формуле:
    Ro = м
    Радиус эвакуации будет равен:
    Rэ ~ 3,5Ro = 3,5 * 95,7 = 335 м
    Определим массу тротилового эквивалента:
    кг
    где Qпроп = 2801 КДж / кг (теплота взрыва пропана)
    Qтрот = 4520 КДж / кг (теплота взрыва тротила)
    
    Построим график зависимости силы взрыва от удалённости от него.
    Расчёт будем вести по формуле Садовского:
    
    Результаты расчёта сведены в таблицу 3.
    Таблица 3
    R, м 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 ?Рф , КПа 87,1 56,3 40,3 30,9 24,8
    По результатам расчёта в таблице 3 строим график 3.
     Выводы:
    Как видно из графиков 1 и 2 радиус поражения при взрыве на площадке [1] R = 1 200 м, а при взрыве на площадке [2] R = 2 300 м. ............