Расчет параметров поражающих факторов в условиях чрезвычайных ситуаций (стр. 3 из 4)
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 ширину распространения зараженного воздуха).
Расчеты производятся методом коэффициентов.
Метеорологическую обстановку определяют по прогнозу или фактически уточняют на момент аварии. Параметры метеорологической обстановки включают:
- 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. |
Время испарения хлористого водорода с площади его разлива определяется по формуле:
,Тогда время испарения хлористого водорода равно:
| K6 | - | зависит от времени после начала аварии и определяется после расчета продолжительности полного испарения АХОВ - Ти. Принимаем при Ти > 1ч, K6 =  |
Рассчитаем ожидаемую глубину зоны заражения. Для этого определяем эквивалентные количества АХОВ в первичном (Q1) и вторичном (Q2) облаках:
,
т
, 
тПо табл. 2.4 находим глубины зон заражения первичным (Г1) и вторичным (Г2) облаками с учетом скорости ветра 5 м/с:
для Q1 = 0,8649 т: Г1 = 1,55 км,
для Q2 = 1,384 т: Г2 = 1,92 км.
Исходя из этих значений полная глубина заражения:
Гп = Гmax + 0,5 * Гmin
Гп = 1,92 + 0,5*1,55 = 5,02 км.
Предельно возможная глубина переноса воздушных масс составляет:
Гв = Ти·Vп = 11,005·29 = 319,145 км,
где Vп = 29 км/ч - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха (табл.2.1).
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимаем меньшее из значений Гп и Гв.
Следовательно:
Г = Гп = 5,02 км.
Ширина зоны заражения хлористым водородом приближенно определяется по степени вертикальной устойчивости атмосферы и по колебаниям направления ветра: при изотермии принимают 0,15 глубины зоны, следовательно, ширина зоны: 0,753 км.
Рассчитаем величину площади возможного и фактического заражения АХОВ:
- возможное:
,где
- угловой размер зоны заражения (табл. 2.2), 
;Sв = 8,72·10-3·5,022·45 = 9,88 км2;
- фактическое:
,где Kв - зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха, при изотермии Kв=0,133.
Sф = 0,133·5,022·0,450,2 = 2,86 км2
Форма зараженной площади.
Определить время подхода зараженного воздуха к объекту.
Время подхода переднего фронта зараженного воздуха к объекту определяется скоростью переноса переднего фронта зараженного воздуха (табл. 2.1 - Vп) при имеющейся степени вертикальной устойчивости атмосферы (изотермии):
Тп = R/Vп = 1,8/29 = 0,062 мин.
Раздел 3. Прогнозирование и оценка степени опасности в 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 ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести материальный ущерб и ущерб окружающей среде, стать источником ЧС.
Источником энергии при взрыве могут быть как химические, так и физические процессы. Взрывы сжатых и сжиженных газов – взрывы, энерговыделение при которых обусловлено физическими процессами, связанными с адиабатическим расширением парогазовых сред и перегревом жидкостей.
К взрывчатым веществам могут быть отнесены любые вещества, способные к взрывчатому превращению, однако на практике к ВВ относят вещества, обладающие следующими свойствами:
- достаточно высокое содержание энергии в единице массы и большая мощность, развиваемая при взрыве;
- пределами чувствительности к внешнему воздействию, обеспечивающие как достаточную безопасность, так и легкость возбуждения взрыва.
На промышленных предприятиях наиболее взрывоопасными являются образующиеся в нормальных или аварийных условиях газовоздушные и пылевоздушные смеси (ГВС и ПлВС).
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 при взрыве твердых взрывчатых веществ.
Определить радиус зоны детонации.
Определим параметры воздушно-ударной волны при взрыве Аммонала-200 массой 750 кг на расстоянии 400 м от человека..
Примем форму 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 определяем из формулы объема шара:
Ro =
(см)Определение радиуса зоны действия продуктов взрыва.
Продукты взрыва, вызывающие бризантное действие действуют на расстоянии примерно до 20×Ro
20×Ro = 20 × 56,372 = 1127 см = 11,27 м.
Поэтому бризантное действие взрыва 750 кг аммонала-200 будет на расстоянии до11,27 м.
Определение степени поражения объектов, находящихся на заданном расстоянии от центра взрыва.
При расчете параметров ВУВ при взрывах различных химических ВВ с энергией взрыва Q (кДж/кг) величину массы ВВ следует умножить на коэффициент, равный отношению энергии взрыва Q данного ВВ к энергии взрыва тротила Qт = 4240 кДж/кг (табл. 3,1). По условию задачи — взрывчатое вещество: аммонал-200.
Мэт =
.Используя данные таблицы 3.1 рассчитаем тротиловый эквивалент для аммонала-200массой 750 кг:
Мэт =
= 872,4 кг.Приведенное расстояние определяем по формуле:
м/кг1/3Давление D Рф (в МПа) для свободно распространяющейся сферической ВУВ определяется по формуле:
Рф = 
.Следовательно, для вычисленного Rп давление ВУВ будет:
Рф = 
кПаПо условию задачи на расстоянии 400м от взрыва находятся стены кирпичных зданий в 2,5 кирпича (предельная величина
Рпр = 53 кПа). Давление ВУВ ( Рф = 3 кПа) не превышает предельную величину Рпр. Следовательно, элементы сохранят свою ремонтопригодность.Определение влияния взрыва на человека, открыто находящегося в районе указанного в п.3.3 объекта.