Обеспечение взрывобезопасности при ликвидации весеннего затора на реке (стр. 6 из 10)
Избыточное давление во фронте ударной волны (Рф) - это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением (Ро), измеряется в Паскалях (Па). Избыточное давление во фронте ударной волны рассчитывается по формуле:
кПа (2.2)где: ΔРф - избыточное давление, кПа;
qэ - тротиловый эквивалент взрыва (qэ = 0,5·q = 0,5·5 = 2,5 кг, q - мощность взрыва, 5 кг);
R - расстояние от центра взрыва, 8 м.
При защите сооружений от разрушения их ударной воздушной волной не всегда имеется возможность выдержать такие безопасные расстояния, на которых объект не получит никаких повреждений.
Безопасные расстояния по действию воздушной ударной волны определяются в зависимости от веса заряда, рассчитаем для зоны растекления:
м, (2.3)где С – вес (масса) заряда Аммонита 6ЖВ, 5 кг;
kв – коэффициент, зависящий от веса заряда, его расположения и характера допустимых повреждений в окружающих сооружениях (т.е. допустимой степени безопасности); применяется по таблице А.1 в Приложении А [12].
Для зоны слабых разрушений:
м, (2.4)для зоны средних разрушений:
м, (2.5)для зоны сильных разрушений:
м, (2.6)для зоны полных разрушений:
м, (2.7)Минимальное безопасное расстояние для человека по действию на него ударной волны рассчитывается по формуле
м, (2.8)где С - вес (масса) заряда, кг.
При подсчете по формуле величина избыточного давления примерно равно 0,1 кгс/см2 и гарантирует получение контузии и другие травмы.
Если взрывные работы проводятся при отрицательной температуре воздуха, безопасное расстояние, определенное по формулам (2.3) - (2.8), должно быть увеличено не менее чем в 1,5 раза. Но так как взрывные работы на реке Белая проводятся в светлое время суток при положительных температурах, можно пренебречь увеличением безопасных расстояний.
2.2.2 Безопасные расстояния, исключающие передачу детонации от одного заряда взрывчатого вещества к другому
Ударная воздушная волна на некоторых расстояниях, сохраняя еще значительную мощность, способна вызвать детонацию во встретившемся на ее пути взрывчатом веществе. Иногда это явление бывает полезным и может быть использовано для взрывания нескольких "пассивных" зарядов взрывчатого вещества от взрыва одного "активного" заряда, взрываемого зажигательной трубкой или электродетонатором.
Однако в большинстве случаев приходится, наоборот, оберегать один заряд от взрыва соседнего заряда, т.е. располагать его на таких расстояниях, при которых был бы невозможен его взрыв. В этом случае расчет безопасного расстояния ведется по формуле
м, (2.9)где С – вес (масса) активного заряда, кг;
D – наименьший линейный размер пассивного заряда, равный ширине заряда или удвоенной его высоте, м;
Кd – коэффициент, зависящий от свойства активного и пассивного зарядов ВВ и их расположения (таблица А.2 Приложение А).
2.2.3 Безопасные расстояния по разлету осколков
Для расчета безопасных расстояний по разлету осколков за безопасное расстояние был принят удвоенный минимально допустимый радиус опасной зоны при взрыве наружного заряда.
м, (2.10)Параметры сейсмовзрывной волны не рассчитываются, т.к. принимается, что заряд поверхностный [12].
Таким образом, из расчетов следует, что ближайший к месту проведения работ населенный пункт Муксиново не попадает в зону действия поражающих факторов. Однако безопасные расстояния не соблюдены по действиям на людей, ликвидирующих затор и на ящик с оставшимися зарядами Аммонита 6ЖВ массой 35 кг (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 – Зоны воздействия поражающих факторов на окружающую среду, взрывников и ящик с зарядами
При таком взрыве получили серьезные травмы головы два взрывника, находившихся в зоне средних разрушений. Ящику со взрывчатыми материалами передалось инициирующее действие и произошла детонация взрывчатых веществ [7].
Рассчитаем параметры взрыва ящика с Аммонитом 6ЖВ, если масса взрывчатых веществ в нём равна 35 кг.
2.3 Определение параметров взрыва Аммонита 6ЖВ массой 35 кг
Расстояния воздействия воздушной ударной волны условно делят на пять зон. Используя формулу (2.3.) и таблицу А.1 Приложения А, определим радиусы зоны растекления, в которой избыточное давление во фронте ударной волны равно менее 10 кПа:
м, (2.11)Зона слабых разрушений (10…20 кПа), в которой будут наблюдаться частичные повреждения рам, дверей, нарушение штукатурки и внутренних легких перегородок:
м, (2.12)Зона средних разрушений (20…30 кПа), которой присущи разрушения внутренних перегородок, рам, дверей, бараков, сараев и т.п.:
м, (2.13)Зона сильных разрушений имеет следующие характеристики: разрушение малостойких каменных и деревянных зданий, опрокидывание железнодорожных составов, повреждение линий электропередачи, давление во фронте ударной волны от 30…50 кПа, радиус действия равен:
м, (2.14)Зона полных разрушений, характеризуемая проломом прочных кирпичных стен, полным разрушением коммунальных и промышленных сооружений, повреждение мостов и железнодорожного полотна:
м, (2.15)Избыточное давление во фронте ударной волны (Рф) рассчитывается по формуле (2.2):
кПагде: ΔРф - избыточное давление, кПа;
qэ - тротиловый эквивалент взрыва (qэ = 0,5·q = 0,5·35 = 17,5 кг, q - мощность взрыва, 35 кг);
R - расстояние от центра взрыва, 3 м.
По формуле (2.10) минимальное безопасное расстояние для человека по действию на него ударной волны рассчитаем по формуле:
м,Безопасное расстояние по разлету осколков рассчитывается согласно пункту 2.2.2 и за безопасное расстояние принимается удвоенный минимально допустимый радиус опасной зоны при взрыве наружного заряда.
м, (2.16)Находим импульс волны давления i по формуле:
i = 123∙ (34,6)0,66 / 3 = 425,2 Па · с, (2.17)
Исходя из проведенных расчетов, бригада взрывников попадает в зону избыточного давления, приводящего к летальному исходу. Обстановка по действию поражающих факторов нанесена на карту, приведенную на рисунке 2.3 [13,15].
Рисунок 2.3 – Обстановка в зоне ЧС, вызванной взрывом ящика с Аммонитом массой 35 кг
Таким образом, учитывая рисунок 2.2 и вышеизложенные расчеты можно судить о действии поражающих факторов на инфраструктуру поселка Муксиново, а также на команду взрывников, в том числе автомобиль, находящийся на берегу.
Так как здания в поселке Муксиново, попадающие в зону растекления, преимущественно деревянные одноэтажные, то степень их разрушения определяется разбитыми стеклами и развалившимися старыми гнилыми сооружениями. Автомобиль, стоящий на берегу, также попадает в зону растекления и может передать механическое воздействие на взрывчатые материалы внутри кузова, что может привести к пожару и взрыву. Команда взрывников получает смертельные травмы, несовместимые с жизнью.
3. Расчет безопасных расстояний при хранении взрывчатых веществ на складе ЗАО "Бурибаевский гок"
Взрывобезопасность необходимо обеспечивать не только при проведении взрывных работ, но и при хранении взрывчатых веществ на складах. Основным подходом в решении данной проблемы является обеспечение безопасных расстояний на стадии проектирования месторасположения хранилища до близлежащих населенных пнуктов.
Согласно "Инструкции по определению безопасных расстояний при взрывных работах и хранении взрывчатых материалов", склад взрывчатых веществ должен располагаться на безопасном расстоянии от ближайшего населенного пункта при условии, что во взрыве будет участвовать вся масса хранимых взрывчатых веществ [8].
Наибольшее количество вещества, способного участвовать во взрыве определяется массой взрывчатых материалов, находящихся во всех хранилищах склада, и составляет 120,3 тонн при максимальной загрузке.
Целью данного раздела является – расчет безопасных расстояний от склада взрывчатых веществ до близлежащих населенных пунктов, оценка риска возникновения такого взрыва.
3.1 Безопасные расстояния по действию воздушной ударной волны на здания и сооружения
По месту расположения относительно земной поверхности склады взрывчатых материалов разделяются на поверхностные, полууглубленные, углубленные и подземные.
К поверхностным относятся склады, основания хранилищ которых расположены на уровне поверхности земли; к полууглубленным - склады, здания хранилищ которых углублены в грунте ниже земной поверхности не более чем на карниз; к углубленным - у которых толща грунта над хранилищем составляет менее 15 м, и к подземным – у которых толща грунта соответственно - более 15 м.