Анализ устойчивости инженерно-технического комплекса и оценка возможной инженерной обстановки в ЧС на ождт

Исходные данные

На сортировочной станции «К», где сосредоточено большое число зданий, сооружений и устройств, обеспечивающих сортировочную работу, пропуск вагонопотоков, работу линейных предприятий, имеется ряд источников ЧС взрывоопасного характера.

Первый источник ЧС - емкости жидкого топлива (ЖТ) - 120 т пункта экипировки локомотивов (20) в восточной части станции (верхний тупик).

Второй источник ЧС - пункт погрузки взрывчатых материалов (ВМ) в западной части станции (тупик западнее парка Т - VIII), обслуживающий не более одного вагона (50 т).

Третий (возможный) источник ЧС - железнодорожные цистерны с углеводородным газом массой ~ 50 т (в парках ж.-д. станции).

Требуется исполнить

С целью повышения устойчивости инженерно-технического комплекса начальник станции приказал комиссии по чрезвычайным ситуациям исследовать физическую устойчивость основных сооружений и устройств к воздействию воздушной ударной волны при взрыве на перечисленных источниках ЧС. Необходимо:

• определить избыточные давления DР_ф во фронте воздушной ударной волны на различном удалении R от источников ЧС;

• проанализировать устойчивость ИТК станции;

• произвести прогноз инженерной обстановки;

• разработать мероприятия, повышающие устойчивость ИТК станции.

Методика выполнения

1. Определение избыточных давлений D Р_ф во фронте воздушной ударной волны на различном удалении R от источников ЧС

Указанная задача сводится к построению графиков зависимости D Р_ф = f (Q, R), являющихся исходными документами при прогнозе возможной обстановки после ЧС. Они позволяют определить:

избыточные давления D Р_ф на любом расстоянии R  от центра возможного взрыва, а следовательно степени и объемы разрушений сооружений и устройств;

радиусы функционирования R _Ф и пределы устойчивости любых сооружений и устройств;

границы зоны чрезвычайной ситуации.

Для взрывчатых материалов (ВМ) и жидкого топлива (ЖТ) графики строятся с использованием данных табл. 6.1, которая составлена для массы взрывоопасных веществ 1000 т.

 

Таблица 6.1

Зависимость D P _ф от расстояния до центра взрыва R

  при массе ВМ и ЖТ ^- 1000т

 

Избыточное давление, Расстояние                               DРф кПа от центра взрыва R, м	300	200	100	50	30	20	10
при взрыве 1000 т ВМ, м	170	200	280	400	540	690	1120
при взрыве 1000т ЖТ, м	320	380	520	760	1040	1340	1920

 

Так как табличные значения массы Q_T = 1000 т не равны фактическим (Q = 50 т. и Q = 120 т), то используют закон подобия взрывов (ЗПВ) (формула 6.1).

 

,                     (6.1)

 

где R_m – табличное значение расстояния от центра взрыва для приведенной в таблице массы Q_m;

R _фак – фактическое значение расстояния для фактической массы Q _фак

Из ЗПВ следует, что:

 

                             (6.2)

 

Задаваясь значениями DР_ф = 300, 200, 100, 50, 30, 20 и 10 кПа, по формуле (6.2) определяются соответствующие значения   для фактических значений массы  

Значение  для углеводородных газов (УВГ) определяется по графику рис. 6.1

R,м

 

Рис.6.1. График изменения избыточных давлений в зависимости от расстояния до центра взрыва (R) для различной массы углеводородных газов

 

Результаты расчетов заносят в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Результаты расчетов R _ФАК для ряда значений D Р_ф

 

Значе- ния DРф, кПа	Расстояние от источника ЧС, м
	Q  =1000т	Q  =50т	Q =1000 т	Q =120 т	Q =50 т
300 200 100 50 30 20 10	Значения Rm из табл. 6.1	Значения Rфак, рас- считанные по формуле 6.2	Значения Rm из табл. 6.1	Значения Rфак, рассчитанные по формуле 6.2	Значения R из гра- фика рис.6. 1

По данным табл. 6.2 строятся графики D Р_ф = f (Q, R) для Q =120 т, Q  =50т и Q =50 т.

На оси ординат с соблюдением масштаба откладываются значения DР_ф от 0 до 300 кПа. На оси абсцисс откладываются значения R от 0 до 1000 м. Общий вид графика представлен на рис. 6.2.

Рис 6.2. Пример построения графика DР_ф = f(Q, R)