Розрахунок площі легкоскидних конструкцій

 

Питання противибухового захисту будівель та споруд висвітлюються у СНиП 2.09.02-85. Производстенные здания.(п.2.42.)

В приміщеннях категорії А і Б слід передбачати зовнішні легкоскидні огороджуючі конструкції. Площа ЛСК визначається розрахунком.

Зниження тиску під час вибуху досягається за рахунок випуску продуктів вибуху та вибухонебезпечної суміші, яка не вступила в реакцію, через отвори, які звільнили ЛСК, що відкрилися або зруйнувалися.

Площа ЛСК, відповідно до СНиП 2.09.02-85, визначається розрахунком.

При цьому приймаються припущення:

- вибухонебезпечна суміш розподілена по всьому об'єму приміщення або його частини;

- концентрація суміші близька до стехіометричної;

- горіння суміші розповсюджується по сфері;

- ЛСК руйнуються миттєво при досягненні в приміщенні допустимого надмірного тиску DR_д;

- процес витікання газів через отвори розглядається як адіабатичний.

Прийняті допущення добре сходяться з експериментальними даними.

Якщо відсутні розрахункові дані, площа ЛСК приймається не менше 0,05 м² на 1 м³ об'єму приміщення категорії А і не менше 0,03 м² на 1 м³ об'єму приміщення категорії Б.

Загальна методика розрахунку площі легкоскидних конструкцій.

Загальна площа отворів ЛСК.

Загальна площа отворів ЛСК, які відчиняються, F_ВП визначається за формулою:

 

, (12.62)

 

де: f_вп – питома площа перерізу ЛСК, м²/м³; V_п – об'єм приміщення, м³.

 

Питома площа перерізу ЛСК.

Питома площа перерізу ЛСК визначається із рівняння нерозривності:

 

, (12.63)

 

де: DV_в – надмірний об'єм продуктів горіння, які утворилися під час вибуху, м³/м³; υ_в – швидкість витікання продуктів горіння, м/с; t_в – час вибуху, с.

 

Для визначення площі вибухових прорізів у приміщеннях з неповною загазованістю f_вп^нп розглянемо два випадки. Неповна загазованість по висоті приміщення і неповна загазованість по площі приміщення. У першому випадку приймається рівномірний розподіл вибухонебезпечної суміші по всій площі підлоги на частину висоти приміщення, а в другому випадку приймається рівномірна загазованість по усій висоті приміщення, але на обмеженій площі.

Відношення питомої площі вибухових прорізів за неповної загазованості f_вп^нп до питомої площі вибухових прорізів за повної загазованості f_вп^п. Враховуючи, що допустимий тиск на конструкції Р_доп за неповної і повної загазованості однаковий, а також, що ΔV_в^нп = ΔV^п _, одержимо для першого випадку загазованості:

, (12.64)

звідки

, (12.65)

де індекси НП і П позначають відповідно неповну і повну загазованість.

 

Для другого випадку загазованості питому площу вибухових отворів визначають як для випадку повної загазованості приміщень, однак загальну площу вибухових отворів визначають у залежності від об’єму вибухонебезпечних ділянок.

Питання для самоконтролю

1. Що таке вибух? Що такевибухова хвиля?

2. Охарактеризуйте види вибухових хвиль.

3. Назвіть параметри вибухових хвиль. Від чого вони залежать?

4. Що таке швидкісний натиск?

5. Що таке тротиловий еквівалент?

6. Охарактеризуйте детонаційний вибух.

7. Охарактеризуйте дефлаграційний вибух.

8. У чому різниця між детонаційним та дефлаграційним вибухом?

9. Чим повинна забезпечуватися вибухобезпечність об'єкту?

10. Що таке вибухозахист?

11. Назвіть планувальні заходи щодо вибухопопередження.

12. Назвіть конструктивні заходи щодо вибухопопередження.

13. Чим характеризуєтьсявибухотривкість конструкцій?

14. Чим забезпечують вибухотривкість об'єкту при зовнішніх аварійних вибухах?

15. Наведіть принципи проектування вибухотривких будівель при загрозі зовнішніх аварійних вибухів.

16. Наведіть напрями забезпечення вибухозахисту будівель при загрозі внутрішніх аварійних вибухів.

17. Як забезпечують зниження надмірного тиску, що виникає при внутрішніх аварійних вибухах?

18. Наведіть приклади легкоскидних конструкцій.

19. Як під впливом динамічного навантаження руйнується балка ззащемленими кінцями?

20. Як під впливом динамічного навантаження руйнується балка з шарнірно-обпертими кінцями?

21. Наведіть причини руйнування будівельних конструкцій при аварійних вибухах.

22. Наведіть особливості впливу вибухових хвиль на будівельні об'єкти.

23. За якими граничними станами розраховують конструкції при загрозі аварійних вибухів?

24. Наведіть вимоги до будівельних конструкцій вибухонебезпечних виробництв.

25. Охарактеризуйте особливості наземного вибуху.

26. Охарактеризуйте особливості розповсюдження вибухових хвиль при наземному вибуху.

27. Наведіть особливості зонування при вибуху конденсованої ВР.

28. Наведіть особливості зонування при вибуху газоповітряної суміші.