Визначення ступеню руйнувань під час вибуху

Ступінь руйнувань будівель» споруд, обладнання залежить від їх конструктивної міцності та величини надлишкового тиску ( Р) ударної хвилі. Величина надлишкового тиску, в свою чергу, визначається кількістю вибухової речовини Q, і відстанню від досліджуваної точки до центру вибуху L.

Під час вибуху газоповітряної суміші вуглеводневих продуктів створюється осередок вибуху, який поділяють на три зони.

Зона І — зона детонаційної хвилі (знаходиться в межах хмари вибуху) має радіус R₁:

, м, (1)

де Q, тонн - кількість вуглеводневого продукту.

В межах цієї зони надзвичайно великий надлишковий тиск ударної хвилі вибуху: Р= І700 кПа.

Зона 2 - зона дії продуктів вибуху (охоплює всю територію, де розлетілись продукти газоповітряної суміші внаслідок її детонації) має радіус R₂:

R₂= 1,7 х R₁. (2)

 

Надлишковий тиск вибухової хвилі в межах зони 2 розраховується за формулою:

Р = 1300 + 50, кПа, (3)(3)

де L, м - відстань від центру вибуху до обраної точки в межах зони 2.

Зона 3 — зона дії повітряної ударної хвилі. Надлишковий тиск в цій зоні може бути розрахованим за формулою:

(4)

або визначеним за допомогою графіків (рис.2)

Рис. 2. Графіки залежності надлишкового тиску Р від кількості пропану Q і відстані до центру вибуху L

 

Після визначення величину надлишкового тиску вибухової хвилі в районі цеху можна оцінити ступінь можливих руйнувань (див. таблицю додатку 5).

ПРИКЛАД 1

Умова. Визначити можливу ступінь руйнування будівлі цеху зі збірного залізобетону, що знаходиться на відстані 800 м від вибухонебезпечного сховища, де зберігаються 300 m зрідженого пропану.

Розв'язок.

І). Визначимо за формулами (1), (2), в яку зону осередку вибуху потрапляє наш об'єкт.

Радіус зони 1:

Радіус зони 2:

R₂ = 1,7 R₁ = 1,7 117= 199 м <800 м,

тобто наш об'єкт при можливій аварії потрапить в 3-ю зону осередку вибуху.

2). Для зони 3 задопомогою графіків (рис.2) знаходимо величину надлишкового тиску ударної хвилі на відстані L = 800 м від центру вибуху Q= 300 т пропану. Це буде P = 25 кПа.

 

3). З додатку 5 визначаємо, що будівлі зі збірного залізобетону від ударної хвилі з надлишковим тиском 25кПа отримає середні руйнування. З додатку 2 визначаємо, якого характеру руйнування очікуються при можливій аварії.

Висновок: Під час аварії на вибухонебезпечному об'єкті з вибухом 300 т пропану будівля цеху може отримати середні руйнування, 3 додатку 6 визначаємо, що це: *руйнування даху, *внутрішніх перегородок, *вибиті двері та вікна, *у капітальних стінах можливі тріщини.

Визначення очікуваного характеру пожеж

Внаслідок вибухів на промислових об'єктах можуть виникати окремі або суцільні пожежі

Окрема пожежа виникає в окремій будівлі чи споруді.

Суцільна пожежа характеризується тим, що упродовж 1...2 годин вогонь охоплює до 90% всіх будівель і споруд об'єкту.

Характер виникнення та розповсюдження пожежі залежить від таких чинників:

- ступеню руйнувань будівель і споруд під час вибуху;

- категорії пожежної небезпеки виробництва (додаток 7);

- ступеня вогнестійкості будівель і споруд (додаток 8);

- щільності забудови об'єкту (Щ) та ін.

Очікуваний характер пожеж з урахуванням наведених чинників можна визначити за допомогою таблиці 2

Таблиця 2

Можлива пожежна обстановка після вибуху

№ п/п	Характер забудови та категорія пожежної небезпеки	Ступінь вогнестійкості будівель	Р, кПа	Очікувана пожежна обстановка
Упродовж перших 30 хв.	Через 1-2 години після вибуху
	Міська забудова або виробничі приміщення, будівлі та споруди категорій пожежної небезпеки В,Г,Д	IV, V	10...20	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>20%
>20	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>10%
III	20...50	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>20%
I, II	20...50	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>30%
	Виробничі об’єкти категорій пожежної небезпеки А і Б	-	10...50	Окремі пожежі, що швидко перетворюються у суцільні, і супроводжуються вибухами виробничого устаткування

ПРИМІТКА: Щільність забудови - це процентне відношення загальної площі всіх забудов до площі території об'єкту.

ПРИКЛАД 2

Умова: Визначити можливу пожежну обстановку після вибуху, якщо в районі розташування столярного цеху надлишковий тиск ударної хвилі 25кПа. Будівля цеху має вогнетривкість несучих стін - 2год., а перекриття - 0,75 год. Щільність забудови об’єкту 23%.

Розв'язок:

1) Визначаємо категорію пожежної небезпеки виробництва.

З додатку 7 знаходимо, що столярний цех відноситься до категорії В пожежної небезпеки виробництва.

2) Визначаємо ступінь вогнестійкості будівлі цеху.

З додатку 8 знаходимо, що будівля із збірного залізобетону (матеріал неспалимий) з наведеним значенням границі вогнетривкості стін та перекриттів мас III ступінь вогнестійкості.

3) Оцінюємо можливу пожежну обстановку на ділянці, де розташований столярний цех.
По таблиці 2 визначаємо, що для виробництва категорії В, ІІІ ступеню вогнестійкості будівель, при надлишковому тиску 25кПа і щільності забудови більше 20% можна очікувати в перше 30 хв. окремі пожежі, які за 1...2 год можуть перерости в суцільну.

Висновок: Після вибуху в районі столярного цеху очікуються окремі пожежі з подальшим переростанням їх у суцільну пожежу.