Значение z для замкнутых объемов (помещений)

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 23Следующая ⇒


Вид горючего вещества	z
Водород	1,0
Горючие газы	0,5
Пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей	0,3

1.3. Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R, центром которой являются рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений на фронте падающей ударной волны Р и соответственно безразмерным коэффициентом К.

Классификация зон разрушения приводится в таблице N 2 .

Таблица N 2

Классификация зон разрушения типовых зданий и оборудования


Класс зоны разрушения	К	Р, кПа	Возможные последствия, характер повреждений зданий и сооружений
1	3,8	100	Полное разрушение зданий с массивными стенами
2	5,6	70	Разрушение стен кирпичных зданий толщиной в 1,5 кирпича; перемещение цилиндрических резервуаров; разрушение трубопроводных эстакад
3	9,6	28	Разрушение перекрытий промышленных зданий; разрушение промышленных стальных несущих конструкций; деформации трубопроводных эстакад
4	28	14	Разрушение перегородок и кровли зданий; повреждение стальных конструкций каркасов, ферм
5	56	<= 2	Граница зоны повреждений зданий; частичное повреждение остекления

1.4. Радиус зоны разрушения, м, в общем виде определяется выражением:


R = K ,	(4)

где: К - безразмерный коэффициент, характеризующий воздействие взрыва на объект.

При массе паров m более 5000 кг радиус зоны разрушения может определяться выражением:


R = K .	(5)

Методика, учитывающая тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении ТВС.

2.1. В данной методике учитывается дрейф и тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении облаков ТВС.

Для расчетов зон разрушения при взрывах ТВС следует использовать следующие соотношения.

Масса горючего вещества, способного участвовать во взрыве m (кг), определяется путем интегрирования концентрации выброшенного при аварии горючего вещества по пространству, ограниченному поверхностями и , по формуле:


,	(6)

где: х, у, z - пространственные переменные; и - поверхности в пространстве достижения соответственно верхнего и нижнего концентрационных пределов; - распределение концентрации в момент времени , кг/м ; - момент времени воспламенения, с.

Если в результате расчета по формуле (6) в первичном облаке во взрывоопасных пределах окажется масса больше 10% всей массы топлива, находящейся в первичном облаке, то масса топлива во взрывоопасных пределах первичного облака принимается равной 10% всей массы топлива, находящейся в первичном облаке.

Рассчитываются основные параметры воздушных ударных волн (избыточное давление Р и импульс волны давления I) в зависимости от расстояния до центра облака (в том числе с учетом возможного дрейфа облака ТВС).

Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном расстоянии R от центра облака при детонации облака ТВС предварительно рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по соотношению:


R = R/(Е/Р ) ,	(7)

где: Е - эффективный энергозапас ТВС, Дж (Е = q, где q - теплота сгорания топлива в облаке, - масса сгораемого топлива); Р - атмосферное давление, Па.

При расчете параметров взрыва облака, лежащего на поверхности земли, величина эффективного энергозапаса удваивается.

Далее рассчитываются безразмерное давление и безразмерный импульс фазы сжатия .

2.1.1. В случае детонации облака газовой ТВС расчет производится по следующим формулам:


ln(Р ) =-1,124 - 1,66ln(R ) + 0,26(ln(R )) ± 10%,	(8)
ln(l ) = -3,4217 - 0,898ln(R ) - 0,009(ln(R )) ± 15%.	(9)

Зависимости (8) и (9) справедливы для значений больших 0,2 и меньших 6,5. В случае <0,2 величина полагается равной 18, а в выражение (9) подставляется значение =0,142, где - безразмерный радиус от центра ТВС.

В случае детонации облака гетерогенной ТВС расчет производится по следующим формулам:


Р = 0,125/R + 0,137/R + 0,023/R ± 10%,	(10)
I = 0,022/R ± 15%.	(11)

Зависимости (10) и (11) справедливы для значений больше величины 0,25. В случае если <0,25, величина полагается равной 18, а величина I = 0,16.

2.1.2. В случае дефлаграционного взрывного превращения облака ТВС к параметрам, влияющим на величины избыточного давления и импульса положительной фазы, добавляются скорость видимого фронта пламени и степень расширения продуктов сгорания . Для газовых смесей принимается = 7, для гетерогенных - = 4. Для расчета параметров ударной волны при дефлаграции гетерогенных облаков величина эффективного энергозапаса смеси домножается на коэффициент ( - 1)/ . Величина определяется исходя из взрывоопасных свойств горючего вещества и загроможденности окружающего пространства, влияющего на турбулизацию фронта пламени.

Безразмерные давление и импульс фазы сжатия I определяются по соотношениям:


= ( /С ) (( - 1)/ )(0,83/R - 0,14/R ),	(12)
I = ( /C )(( - 1)/ )(1 - 0,4( - 1) / C ) x (0,06/R + 0,01/R - 0,0025/R ),	(13)

где C - скорость звука в воздухе, м/с.

Последние два выражения справедливы для значений больше величины 0,34, в противном случае в соотношениях (12) и (13) полагается равным 0,34.

Далее вычисляются величины и , которые соответствуют режиму детонации и для случая детонации газовой смеси рассчитываются по соотношениям (8), (9), а для детонации гетерогенной смеси - по соотношениям (10), (11) (в формулах (8) - (11) величинам и соответствуют величины и ). Окончательные значения и выбираются из условий:


= min( , ), = min( , ).	(14)

После определения безразмерных величин давления и импульса фазы сжатия вычисляются соответствующие им размерные величины:


= ,	(15)
= ( ) / .	(16)

2.2. Для расчета условной вероятности разрушения объектов и поражения людей ударными волнами используется пробит-функция, значение которой определяется следующим образом:

а) вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, может оцениваться по соотношению:


Pr = 5 - 0,26·lnV ,	(17)

где функция V определяется по следующей формуле:

V = ,

где: Р - избыточное давление, Па;

I - импульс, Па·с;

б) вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу, оценивается по соотношениям:


Рr = 5 - 0,22 · lnV ,	(18)

где функция V = .

При взрывах ТВС внутри резервуаров, разрушении оборудования, содержащего газ под давлением, в общем случае следует учитывать опасность разлета осколков и последующее развитие аварии, сопровождаемое "эффектом домино", с распространением аварии на соседнее оборудование, если оно содержит опасные вещества;

в) вероятность длительной потери управляемости у людей (состояние нокдауна), попавших в зону действия ударной волны при взрыве облака ТВС, может быть оценена по величине пробит-функции:


Рr = 5 - 5,74 · lnV ,	(19)

где функция V = + ,

где - масса тела живого организма, кг;

г) вероятность разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне определяется по формуле:


Рr = -12,6 + 1,524 · In P.	(20)

Вероятность отброса людей волной давления оценивается по величине пробит-функции:


Pr = 5 - 2,44·lnV ,	(21)

где функция V = .

При использовании пробит-функций в качестве зон 100-процентного поражения принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 90 процентов. В качестве зон, безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов, принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 1 процента.

2.3. Для расчета условной вероятности гибели людей, находящихся в зданиях, используются данные о гибели людей при разрушении зданий при взрывах и землетрясениях. Исходя из типа зданий и избыточного давления ударной волны, оценивается степень разрушения производственных и административных зданий. Данные приведены в таблице N 3 . Условная вероятность травмирования и гибели людей определяется по таблице N 4 .

Данные уточняются при их обосновании с указанием источника информации.

Таблица N 3

Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 14 15 16 17 18 19 202122 23 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!