Какие ОЭ относятся к пожаро- и взрывоопасным объектам.

Какие ОЭ относятся к пожаро- и взрывоопасным объектам?

В России имеется свыше 8 тысяч пожаро- и взрывоопасных ОЭ. Наиболее часто аварии со взрывами и пожарами происходят на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности, а также складах боеприпасов. Они приводят к серьезным последствиям: разрушению промышленных и жилых зданий, поражению производственного персонала и населения, значительным материальным потерям. На предприятиях, производящих порох, ракетное твердое топливо, взрывчатые вещества, пиротехнические средства и составы, а также продукцию на их основе, возможны еще более масштабные происшествия с массовым поражением работников предприятий и населения близлежащих населенных пунктов, разрушением промышленных объектов, складов и арсеналов. Материальный ущерб от пожаров и взрывов исчисляется десятками миллиардов рублей.

Механизм возникновения горения.

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие. Кроме того, необходимо, чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определенную энергию.

Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и цепочно-тепловой. Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному (цепочно-тепловому) механизму.

Пожар. Виды пожаров.

Пожар – неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающие опасность для жизни людей.

Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются на следующие виды:

- отдельные пожары;

- сплошной пожар;

- огневой шторм;

- массовый пожар.

Отдельный пожар - пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения.

Сплошной пожар - одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки (90 % зданий и сооружений). Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Огневой шторм – особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются: приток свежего воздуха, со всех сторон со скоростью не менее 50 км/час по направлению к границам огневого шторма (охватывает 90 % зданий).

Массовый пожар – совокупность отдельных и сплошных пожаров, охвативших более 25 % зданий.

УВВ. Параметры УВВ.

Ударная воздушная волна (УВВ) – наиболее мощный поражающий фактор при взрыве. Она образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в центре взрыва, что приводит к возникновению здесь огромной температуры и давления.

Параметры УВВ:

1.Избыточное давление определяется разностью между фактическим давлением воздуха в данной точке и атмосферным давлением:  

 

Р_изб = Р_ф – Р_атм

Измеряется в кг/см2 или паскалях (1 кг/см2 = 100 кПа). При проходе фронта УВВ избыточное давление воздействует на человека со всех сторон.

2.Скоростной напор воздуха (динамическая нагрузка).  Обладает метательным действием. Измеряется в кг/см2 или паскалях. Совместное воздействие этих двух параметров УВВ приводят к разрушениям объектов и человеческим жертвам. Скоростной напор воздуха (Па) зависит от скорости и плотности воздуха за фронтом УВВ и равен:

Р_ск = ρ

где V – скорость частиц воздуха за фронтом УВВ, м/с; 

ρ – плотность воздуха за фронтом УВВ, кг/м3.

3.Время распространения УВВ (Т_р, с).

4.Продолжительность действия фазы сжатия на объект (τ⁺, с).

 

Расчет.

Параметр Х1, характеризующий площадь пожара:

Х1=0,138

Параметр Х2, характеризующий огнестойкость и архитектурно-

планировочные особенности застройки: 0,09.

Параметр Х3, зависящий от удельной пожарной нагрузки:  0,072

Удельная пожарная нагрузка:

Р=МQ/S = 29*850*500/2800=8,8МДж/м3

Показатель пожарной безопасности К:

К=0,049+Х1+Х2+Х3=0,349.

Первая категория пожара для твердых горючих материалов, 2-3 единицы пожарной техники, вода - 64-150л/м2.

 Общий расход огнетушащего вещества (воды) для тушения пожара и

количество заправок машин водой:

W=П*N*T/1000=648т

Вывод: для тушения пожара понадобится 648тонн воды, 3 еденицы пожарной техники, время тушение около двух часов.

 

 

Задача 2. Произвести оценку пожарной обстановки при возникновении пожара на складе ЛВГЖ (открытые площадки, подземные резервуары). Оценить величину радиуса смертельного поражения при мгновенном разрушении резервуара хранения ЛВГЖ

S=2800м2; Вид ЛВГЖ – керосин; масса ЛВГЖ – 500т

Расчет.

Х1=0,138;

Х2=0,27;

Х3=0,362

Удельная пожарная нагрузка:

Р=M*Q/S=500000*43,2/2800=7714,2МДж/кг

Показатель пожарной опасности К:

К=0,099+Х1+Х2+Х3=0,77

Третья категория пожара, 20-28 единиц пожарной техники, пены 145-230л/м2, время тушения – 12-18 часов.

Радиус поражени: 110метров.

Вывод: на тушение пожара потребуется 12-18 часов, 20-28 едениц пожарной техники, радиус поражения около 110 метров.

 

Задача 3. В результате утечки бытового газа в кухне квартиры площадью S и высотой H при температуре T0 образовалась равновесная газовоздушная смесь (ГВС). Рассчитать избыточное давление взрыва.

S=9м2; Н=2,7м; То=24С; К1=2; метан.

Расчет.

Свободный объем помещения:

Vсв = 0,8 Vп=0,8*9*2,7=19,44м3.

 

Масса горючего газа, поступившего в помещение в результате

аварии:

Мг = Vсв*ρг=19,44*0,716=13,92кг.

Избыточное давление взрыва ГВС:

ΔРф = (МгQгPоZ)/(Vсв*ρв*Св*То*К1)=13,92*50*101*0,5/19,44*1,225*1010*297*2=

=2,4кПа.

Вывод: избыточное давление взрыва равно 2,4кПа, произойдет частичное разрушение остекления.

 

Задача 4. В результате разгерметизации емкости с сжиженным газом в количестве Q, произошел взрыв газовоздушной смеси (ГВС). Определить радиусы зон разрушений при Δ Рф1=100 кПа, Δ Рф2=50 кПа, Δ Рф3=20 кПа, R4=7 кПа.

Q=5т; окись углерода; к=13.

Расчет.

Радиус детонации:

rо=18.5*4.027=4.37м

Величина максимального давления в зоне детонации при взрыве

заданной ГВС (Pmax, кПа) в воздушном пространстве: 730.

r1/rо=3 при Δ Рф1=100 кПа, Δ Рф2=50 кПа, Δ Рф3=20 кПа, R4=7 кПа

r1/rо=4

r1/rо=8

r1/rо=10

Радиусы зон 100,50, 20, 7.

R100=cn*rо=4,37*3=13.11м

R50=17.48м; R20=34.96м; R7=43,7м.

Скорость распространения детонационной волны:

D = (2(γ2с – 1)Qс)1/2=(2(1,256*1,256-1)*2,93)1/2=1,83м/с.

Время полной детонации облака ГВС:

Tд=ro/D=4,37/1,83=2,38с.

Вывод: в результате разгерметизации емкости с сжиженным газом скорость распространения детонационной волны = 1,83м/с, время полной детонации = 2,38.

Задача 5. В районе железнодорожной станции находятся вагоны, содержащие ВВ (взрывчатые вещества). Спрогнозировать инженерную обстановку в районе железнодорожной станции и численность пострадавших в результате взрыва ВВ людей. На расстоянии r1 находится здание станции, на расстоянии r2 – здание вагонного депо, на расстоянии r3 – жилые строения (одноэтажные деревянные дома).

R1=400m,R2=120m, R3=250m, N1=54чел., N2=15чел.,N3=12чел.,n=2шт.,Qв=50т, Вид ВВ – ТНРС, ϕ= 80чел/км2.

Расчет.

Количество взрывчатых веществ, находящееся в вагонах:

Qоб = Qв* n=50*2=100т

Эффективная масса ВВ (по отношению к тротилу):

Q = Qоб * Кэфф=100*0,39=39т.

ΔРф на расстояниях r1, r2, r3

400м: 0,1кг*с/см3; 120м: 0,3кг*с/см3; 250м: 0,2кг*с/см3.

Степень разрушений слабая: на расстоянии 400м избыточное давление 20-30 кПа, 120м – 5-10кПа, 250м – 6-8кПа.

Количество людей, пострадавших в результате взрыва ВВ:

Nоб.зд.= 0,15*Nср.р.= 0,15*81=12чел.

 

Общее число пострадавших:

Nоб.откр.=d* ϕ*P*F=23чел.

Общие потери людей в районе железнодорожной станции:

Nоб=Nоб.зд.+Nоб.откр.= 12+23=35чел.

Безвозвратные потери людей на объекте:

Nб = 0,6Noб=0,6*35=21чел

санитарные потери:

Nc = Noб – Nб=35-21=14чел.

Вывод: в результате взрыва ВВ на станции пострадают 35 человек. Количество взрывчатых веществ 100тонн.

Какие ОЭ относятся к пожаро- и взрывоопасным объектам?

В России имеется свыше 8 тысяч пожаро- и взрывоопасных ОЭ. Наиболее часто аварии со взрывами и пожарами происходят на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности, а также складах боеприпасов. Они приводят к серьезным последствиям: разрушению промышленных и жилых зданий, поражению производственного персонала и населения, значительным материальным потерям. На предприятиях, производящих порох, ракетное твердое топливо, взрывчатые вещества, пиротехнические средства и составы, а также продукцию на их основе, возможны еще более масштабные происшествия с массовым поражением работников предприятий и населения близлежащих населенных пунктов, разрушением промышленных объектов, складов и арсеналов. Материальный ущерб от пожаров и взрывов исчисляется десятками миллиардов рублей.