Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра Техногенно-економічної безпеки
Розрахункова робота №3
„Оцінка інженерної обстановки при вибухах і землетрусах”
Варіант: 17
Виконав
студент групи СКС-5
Перевірив
Львів-2004
1.Теоретична частина
І. Вибухи
Однією із причин великих виробничих аварій і катастроф є вибухи, які на промислових підприємствах супроводжуються обвалом і деформаціями споруд, пожежами, виходами з ладу енергосистем.
Найчастіше спостерігаються вибухи котлів в котельнях, газів, апаратів, продукції і напівфабрикатів на хімічних підприємствах, пари бензину і інших складових палива, лакофарбовових розчинників, нерідкі випадки вибуху побутового газу.
Причинами вибухів газу, промислового (вугільного, дерев"яного пилу, газоповітряних сумішей) можуть служити відкритий вогонь, електрична іскра, в тому числі від статичної електрики.
Уражаючим фактором любого вибуху є ударна хвиля. Дія ударної хвилі на елементи споруд характеризуються складним комплексом навантажень: прямий тиск, тиск відбиття, тиск обтікання, тиск затікання, навантаження від сейсмовибухових хвиль.
Дію ударної хвилі прийнято оцінювати надлишковим тиском у фронті ударної хвилі Р (кПа).
Розрахунок точного значення надлишкового тиску при вибуху парогазоповітряної суміші поза приміщенням надзвичайно складний. Це пов'язано з невизначинністю багатьох факторів, які впливають на утворення хмари суміші, це – напрямок і швидкість руху повітря при даній щільності забудови, стан турбулентності атмосфери, температура і вологість повітря і т.п. Тому можна говорити лише про оціночний характер розрахунків.
Одна з методик полягає у оцінці значення надлишкового тиску вибухової хвилі, яка виникає при вибуху суміші повітря з вуглеводневими газами: метаном, пропаном, бутаном, етиленом, пропіленом і т.п.
При вибуху газоповітряної суміші утворюються три зони:
Зона детонаційної хвилі з постійним значенням надлишкового тиску ΔРІ = 1700 кПа і радіусом
EMBED Equation.3м,
де Q – маса газу, що вибухнув (т);
Зона дії продуктів вибуху радіусом
EMBED Equation.3 м,
надлишковий тиск в межах зони змінюється згідно з формулою
EMBED Equation.3кПа,
де r – відстань від епіцентру вибуху до даного об’єкту, що розташований у зоні.
Зона повітряної ударної хвилі rІІІ >rІІ. Значення надлишкового тиску у цій зоні знаходиться з наступних формул:
при Ψ ≤ 2 EMBED Equation.3 кПа,
при Ψ > 2 EMBED Equation.3 кПа,
де EMBED Equation.3 - допоміжний коефіціент.
Від впливу ударної хвилі на будови і споруди можуть утворитися різні ступені руйнувань. В залежності від величини надмірного тиску можуть виникнути повні, сильні, середні та слабкі руйнування, характеристика яких відображена у таблиці Д1.
Для більш детального прогнозування пошкоджень окремих об’єктів або їх елементів треба користуватися таблицею Д2.
ІІ. Землетруси
Землетруси - коливання земної кори, що виникають у результаті вибухів у глибині землі, розламів шарів земної кори, активної вулканічної діяльності. Область підземного удару викликає пружні колива...
