Вибухи

Розрахункове завдання виполнмл студент: Осокін Євген група 4016 / 1

Санкт-Петербурзький Державний Технічний Університет

Гідротехнічний факультет, Кафедра "Захист у надзвичайних ситуаціях"

Санкт-Петербург 1998

Вибухи - це небезпечні процеси, що мають місце в нашому житті. Вони несуть потенційну небезпеку як для людини, так і для різних техногенних та природних об'єктів. Тому при проектуванні різних об'єктів необхідно враховувати можливість випадкового вибуху.

Завдання № 1

Лужская губа

корабель

адміністративна будівля

криті склади

Розміри критих складів 36 х 250 х 5 м

Склади на 50% зиполнени вугіллям

Безпечне тиск фронту вибухової хвилі:

для корабля 2 КПа

для будівлі 5 КПа

Необхідно визначити безпечну відстань при можливому вибуху: від складів до адміністративної будівлі - R1,

від складів до корабля - R2.

Будемо вважати, що вибухне 1 склад.

Vсв = 36 * 250 * 5 = 45 000 м3

КПа

де r = 0,055 кг / м3

Rо = 1,225 кг / м3

Ро = 101 кПа (атмосферний тиск)

Те = 293 К (вихідна температура)

Q = 35 100 кДж / кг (теплота вибуху вугільного пилу)

z = 0.5 (склади заповнені наполовину)

x = 1 (резервуар герметичний)

Знайдемо масу ГПВС:

m = r * Vсв = 0,055 * 45 000 = 2475 кг

Розрахуємо тротиловий еквівалент вибуху:

Gтр = кг

де Qтрот = 4520 КДж / кг

z = 1

Побудуємо графік залежності сили вибуху від віддаленості від нього.

Розрахунок будемо вести за формулою:

Результати розрахунку зведені в таблицю 1.

Таблиця 1

За результатами розрахунку в таблиці 1 будуємо графік 1.

З графіка видно, що безпечним відстанню

-Для корабля> 300 м

-Для адміністративної будівлі>; 200 м

З наведених вище розрахунків слід:

- Необхідно забезпечити безпечні відстані для адміні-ного будівлі і корабля.

- Передбачити необхідні запобіжні заходи від вибуху другого терміналу, якщо вибух одного вже відбувся.

Завдання № 2

Дані та позначення:

У кожному А 13 х 600 м3 під тиском в 16 атм. міститься бутан.

DРф безоп = 20 кПа

DРф пораж = 65 кПа

У кожному У 10 000 м3 міститься пропан.

DРф безоп = 30 кПа

DРф пораж = 120 кПа

С - селище міського типу.

DРф безоп = 30 кПа

DРф пораж = 120 кПа

- Визначити безпечну відстань між майданчиками з газовими терміналами R1

- Визначити безпечну відстань між майданчиком з газовим терміналом [2] до селища [3] R2

Рішення:

Будемо вважати, що на майданчику [1] вибухнуть 3 блоки А

Знайдемо об'єм стислого газу під вибухнули блоках:

V3А = 3 * 13 * 600 = 23 400 м3

Знайдемо вага стисненого бутану:

Gб = V3А * r = 23 400 * 0,601 = 14 063 т = 14063000 кг

де r = 0,601 т / м 3 (щільність стисненого бутану)

Обсяг утворився хмари під час вибуху:

Vо = м3

де n = 0,5 (для зріджених газів під тиском)

М = 58 (молекулярна маса бутану)

Сстх = 0,0313 (об'ємна концентрація стахостіческого складу)

Маса хмари

М1 = Vо * rбут = 86 761 000 * 1,328 = 115 217 280 кг

де rбут = 1,328 кг / м3 (щільність бутану)

М2 = V3А * rбут = 23 400 * 1,328 = 31 075 кг

Радіус вогняної кулі розрахуємо за формулою:

Ro = м

Визначимо масу тротилового еквівалента:

кг

де Qбут = 2776 КДж / кг (теплота вибуху бутану)

Qтрот = 4520 КДж / кг (теплота вибуху тротилу)

Побудуємо графік залежності сили вибуху від віддаленості від нього.

Розрахунок будемо вести за формулою Садовського:

Результати розрахунку зведені в таблицю 2.

Таблиця 2

За результатами розрахунку в таблиці 2 будуємо графік 2.

Будемо вважати, що на майданчику [2] вибухнуть 3 блоки У

Знайдемо обсяг газу під вибухнули блоках:

V3А = 3 * 10 000 = 30 000 м3

Знайдемо вага стисненого пропану:

Gп = V3В * r = 23 400 * 0,582 = 17 460 т = 17460000 кг

де r = 0,582 т / м 3 (щільність стисненого бутану)

Обсяг утворився хмари під час вибуху:

Vо = м3

де n = 1 (атмосферний тиск)

М = 44 (молекулярна маса пропану)

Сстх = 0,0403 (об'ємна концентрація стахостіческого складу)

Маса хмари

М1 = Vо * rпроп = 220 563 950 * 1,315 = 290 041 590 кг

де rпроп = 1,315 кг / м3 (щільність пропану)

М2 = V3В * rпроп = 30 000 * 1,315 = 39 450 кг

Радіус вогняної кулі розрахуємо за формулою:

Ro = м

Радіус евакуації буде дорівнює:

Rе ~ 3,5 Ro = 3,5 * 95,7 = 335 м

Визначимо масу тротилового еквівалента:

кг

де Qпроп = 2801 КДж / кг (теплота вибуху пропану)

Qтрот = 4520 КДж / кг (теплота вибуху тротилу)

Побудуємо графік залежності сили вибуху від віддаленості від нього.

Розрахунок будемо вести за формулою Садовського:

Результати розрахунку зведені в таблицю 3.

Таблиця 3

За результатами розрахунку в таблиці 3 будуємо графік 3.

Висновки:

Як видно з графіків 1 і 2 радіус ураження при вибуху на майданчику [1] R = 1 200 м, а під час вибуху на майданчику [2] R = 2 300 м. Необхідно розташувати майданчика на відстані не менше 2 300 м один від одного. Селище міського типу можна розташовувати за межами Rе = 350 м