«Оценка пожаро и взрывоопасности промышленных объектов».

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования


«Сибирский государственный индустриальный университет»



Кафедра общей экологии и безопасности жизнедеятельности





Оценка пожаро и взрывоопасности
промышленных объектов


Методические указания к выполнению практических занятий
и контрольные задания по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
для студентов всех форм обучения и специальностей






Новокузнецк
2009


УДК 614.84(07)
О-931
Рецензент:
кандидат технических наук, профессор,
зав. кафедрой металлургии чугуна СибГИУ
Долинский В.А.







О-931Оценка пожаро- и взрывоопасности промышленных объектов.: метод. указ./Сост.: Н.К. Коротких, О.М. Стрелковская; СибГИУ.– Новокузнецк, 2009. – с.



Даются теоретические положения, соответствующие нормативным правовым актам, термины и определения устойчивости промышленных объектов при авариях и чрезвычайных ситуациях. Предложены мероприятия по повышению надежности взрыво- и пожароопасных производств. Составлены варианты заданий для самостоятельной работы студентов.





Предназначена для выполнения практических занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех форм обучения и специальностей.





Цель работы: научиться оценивать последствия пожаров и взрывов. Ознакомиться с основными мероприятиями по повышению устойчивости взрыво- и пожароопасных производств.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Нормы и правила требований пожаро-взрыво безопасности

К основным нормативным правовым актам, устанавливающим требования пожарной безопасности, относятся:
– правила пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-03), введенные в действие приказом МЧС России от 18.06.2003 № 313;
– правила пожарной безопасности являются обязательными для исполнения всеми организациями независимо от форм собственности и ведомственной принадлежности, их работниками, а также гражданами.
Правилами установлены требования пожарной безопасности к населенным пунктам, зданиям для проживания людей, научным, дошкольным и образовательным учреждениям, культурно-просветительным и зрелищным учреждениям, объектам торговли, лечебным учреждениям, промышленным предприятиям, объектам сельскохозяйственного производства, объектам транспорта, автозаправочным комплексам и станциям, при транспортировании взрывопожароопасных и пожароопасных веществ и материалов.
Нормы пожарной безопасности:
– НПБ 105-03. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, категорий наружных установок по пожарной опасности;
– НПБ 166-97. Пожарная техника, огнетушители, требования к эксплуатации;
– НПБ 110-03. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.
Пожарная и взрывная безопасность – это система организационных и технических средств, направленная на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов.
Пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВОО) – предприятия, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву.
К ним, прежде всего относятся производства, где используются взрывчатые и имеющие высокую степень возгораемости вещества, а также железнодорожный и трубопроводный транспорт, как несущий основную нагрузку при доставке жидких, газообразных пожаро- и взрывоопасных грузов.
Под устойчивостью работы промышленного объекта понимают способность объекта выпускать установленные виды продукции в объемах и номенклатуре, предусмотренных соответствующими планами в условиях чрезвычайной ситуации (ЧС), а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения. Для объектов, не связанных с производством материальных ценностей (транспорта, связи, линий электропередач и т.н.), устойчивость определяется способностью объекта выполнять свои функции.
Под устойчивостью технической системы понимается возможность сохранения ею работоспособности при ЧС.
Повышение устойчивости технических систем и объектов достигается главным образом организационно-техническими мероприятиями, которым всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта.

1.2 Определение вида, масштаба и характера пожара

Пожар характеризуется видом, масштабом или плотностью, развитием и скоростью распространения, тепловой радиацией, продолжительностью горения, температурой воздуха, зоной задымления и др.
Виды пожаров: отдельные, массовые, сплошные, огненный шторм, лесные, степные, торфяные, тление, горение в завалах,
Отдельные пожары возникают в отдельных зданиях, рассредоточенных по району при невысокой плотности застройки (менее 15 – 20 %), возможен вывод пострадавших через район пожаров. Отдельные пожары можно эффективно тушить в первые 10 – 20 мин после появления огня.
Массовые пожары – совокупность всех видов пожаров.
Сплошные пожары охватывают значительную территорию (более 90 %) при плотности застройки более 20 – 30 %, проход через район пожаров исключен. Спасательные и другие неотложные работы можно проводить через 4 – 10 часов после начала таких пожаров. Главная задача – локализация района сплошных пожаров.
Сплошные пожары могут превратиться в огненный шторм при сплошной городской застройке, отсутствии приземного ветра и малой влажности, при одновременном их возникновении в нескольких местах. В этом случае образуется мощный столб пламени, формирующийся воздушными потоками со скоростью 50 км/ч, движущимися к центру горящего района. Потушить огненный шторм нельзя, войти в район пожара можно через 2 суток. В новых городских районах, застроенных зданиями 1 и 2 степени огнестойкости, возникновение огненных штормов практически исключено.
Масштаб (размеры) пожаров определяется видом пожаров и зависит от конкретно складывающейся обстановки (климатических условий, характера застройки, противопожарных возможностей и др.). Количественно масштабы оцениваются плотностью пожаров (формула 1.1):

Pn=Nn/N, (1.1)

где Pn – плотность пожара;
Nn – количество горящих зданий;
N – общее число зданий в районе пожаров, а также длиной фронта пожара.

Развитие и скорость распространения пожаров определяются степенью огнестойкости зданий, расстоянием между ними, плотностью застройки, метеоусловиями и временем года.
Развитие пожаров, независимо от их размеров и места возникновения, происходит по одной общей закономерности и делится на три фазы.
1 фаза – распространение пламени от начального возгорания до охвата большой части горючих материалов. Эта фаза характеризуется вначале сравнительно небольшой температурой и скоростью распространения огня, поэтому пожар может быть ликвидирован в первые 15 – 20 мин за короткое время ограниченными средствами. Продолжительность фазы зависит от огнестойкости зданий, она составляет 2 ч (для зданий 1 и 2 степени), 1,5 ч (для зданий 3 степени), 1 ч (для зданий 4 степени).
2 фаза – установившееся горение до момента обрушения конструкций, продолжительностью от 1 до 4 ч.
3 фаза – выгорание материалов обрушенных конструкций при небольших скоростях сгорания и тепловой радиации, продолжительность от 2 до 5 часов.
Максимальная скорость горения материалов наступает к моменту выгорания 30 % начальной массы, что соответствует 20 – 25% продолжительности пожара.

1.3 Термины и определения

Основными причинами аварий и катастроф на объектах являются:
– ошибки, допущенные при проектировании, строительстве и изготовлении оборудования;
– нарушение технологии производства, правил эксплуатации оборудования, требований безопасности;
– низкая трудовая дисциплина;
– стихийные бедствия.
Пожары на предприятиях могут возникать также вследствие повреждения электропроводки и машин, находящихся под напряжением, топок и отопительных систем, емкостей с легковоспламеняющимися жидкостями и т.д.
Наиболее характерными последствиями аварий являются взрывы, пожары, обрушения зданий, заражение атмосферы и местности аварийно химическими опасными и радиоактивными веществами.
Авария – это чрезвычайная ситуация, связанная с разрушительным высвобождением собственного энергозапаса промышленного предприятия, при котором сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия и отходы производства, а также установленное на промышленной площадке оборудование, вовлекаясь в аварийный процесс, создают поражающие факторы для персонала, населения, окружающей среды и самого промышленного предприятия.
Катастрофа – это авария, сопровождающаяся гибелью людей.
Пожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.
Горение – химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха, а также хлор, фтор, йод, бром, оксиды азота) и источника зажигания. Кроме этого необходимо, чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник зажигания имел бы достаточную энергию.
Для горения и воспламенения важное значение имеет концентрация газов и паров в воздухе. Диапазон горения и воспламенения характеризуется нижним и верхним пределами взрываемости. Они являются важнейшей характеристикой взрывоопасности горючих веществ. Нижний предел взрыва характеризуется наименьшей концентрацией газов и паров воздуха, при котором возможен взрыв, а верхний – наибольшей их концентрацией, при которой еще возможен взрыв.
Все горючие жидкости пожароопасны. Они горят в воздухе при определенных условиях, зависящих от концентрации их паров. Горючие жидкости постоянно испаряются, образуя над поверхностью насыщенные взрывоопасные пары.
Взрыв – чрезвычайно быстрое выделение энергии в ограниченном объеме, связанное с внезапным изменением состояния вещества и сопровождающееся образованием большого количества сжатых газов, способных производить механическую работу.
Детонация – весьма быстрое разложение взрывчатого вещества (газовоздушной смеси), распространяющееся со скоростью в несколько км/с и характеризующееся особенностями, присущими любому взрыву, указанному выше. Детонация характерна для военных и промышленных смесей, находящихся в замкнутом объеме.
Детонация представляет собой взрыв, распространяющийся с максимально возможной для данного вещества (смеси) и данных условий (например, концентрацией смеси) скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе и измеряемой тысячами метров в секунду. В условиях детонации достигается максимальное разрушительное действие взрыва.
Взрыв приводит к повреждению и разрушение зданий, сооружений технологического оборудования, емкостей и трубопроводов. Эти явления связаны как с самим взрывом, так и с действием образующейся при взрыве ударной волны.
Ударной – называется волна характеризующаяся наличием поверхности разрыва основных физических параметров состояния среды (давления, плотности, температуры), в которой она распространяется со сверхзвуковой скоростью 330 м/с. В зависимости от того, в какой среде распространяется волна – в воздухе, в воде или в грунте, ее называют воздушной ударной волной, ударной волной в воде или сейсмовзрывной волной в грунте.
При взрыве образуется большое количество газообразных продуктов. Переднюю границу волны, характеризующуюся резким скачком давления, называют фронтом ударной волны.
Во фронте ударной волны происходит скачкообразное изменение параметров состояния воздуха (давления, плотности, температуры, скорости движения).
Параметры состояния воздуха, находясь под весьма высоким давлением (порядка нескольких мегапаскалей, МПа), подобно сильно сжатой и мгновенно отпущенной пружине, расширяются.
Так как давление окружающего воздуха во много раз меньше давления продуктов взрыва, то последние, расширяясь, наносят резкий удар по прилегающим слоям. За счет этого воздух сжимается, повышается его давление, плотность, температура.
Общее действие взрыва проявляется в разрушении оборудования или помещения, вызываемых ударной волной, а также выделением вредных веществ (продуктов взрыва или содержащихся в оборудовании).
Основным параметром ударной волны, определяющим ее разрушающее и поражающее действие, является избыточное давление
Избыточное давление во фронте ударной волны – это разница между максимальным и атмосферным давлением (формула 1.2):


·Р1=Р1-Р0, кПа (кгс/см2), (1.2)

Избыточное давление в данной точке зависит от расстояния до центра взрыва и его мощности. Формулы для определения избыточного давления приведены в следующем разделе.
При детонационном горении (детонации) распространение пламени происходит со скоростью, близкой к скорости звука или превышающей ее. Химическая энергия, выделяющаяся в детонационной волне, подпитывает ударную волну, не давая ей затухнуть. В условиях детонации достигается максимальное разрушительное действие взрыва. Поэтому режим детонационного горения принят за расчетный случай для прогнозирования инженерной обстановки при авариях с взрывом.
Инициирование (зажигание) газовоздушной смеси (ГВС) с образованием очага горения возможно при следующих условиях:
– концентрация горючего газа в ГВС должна быть в диапазоне между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени;
– энергия зажигания от искры, горящей поверхности должна быть не ниже минимальной.
Нижний концентрационный предел (Снкп) распространения пламени – это такая концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.
Верхний концентрационный предел (Свкп) распространения пламени – это такая концентрация горючего в смеси с окислительной средой, выше которой смесь становится неспособной к распространению пламени.
Минимальная энергия инициирования (зажигания) (Эи) – наименьшее значение энергии электрического разряда, способное воспламенить смесь стехиометрического состава.
Концентрация газа стехиометрического состава (Ссх) – концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, при которой обеспечивается полное без остатка химическое взаимодействие горючего и окислителя смеси.
При сгорании ГВС стехиометрического состава образуются только конечные продукты реакции горения, и выделившаяся теплота их сгорания не расходуется. По этой причине продукты сгорания нагреваются до максимальной температуры.
К основным факторам, влияющим на параметры взрыва, относят:
– массу и тип взрывоопасного вещества;
– параметры и условия хранения взрывоопасного вещества или использования в технологическом процессе;
– место возникновения взрыва;
– объемно-планировочные решения зданий.
Последствия взрыва на пожаровзрывоопасных предприятиях определяются в зависимости от условия размещения взрывоопасных продуктов. Если продукты размещаются вне помещений, то принимается, что авария развивается по сценарию взрыва в открытом пространстве. Если технологический аппарат с взрывоопасными продуктами размещен в зданиях, то авария развивается по сценарию взрыва в замкнутом объеме.
Следовательно, взрывы на промышленных предприятиях и базах хранения можно разделить на две группы – в открытом пространстве и производственных помещениях.
В открытом пространстве на промышленных предприятиях и базах хранения возможны взрывы ГВС, образующихся при разрушении резервуаров со сжатыми и сжиженными под давлением или охлаждением (в изотермических резервуарах) газами, а также при аварийном разливе ЛВЖ.
В производственных помещениях, наряду с взрывом ГВС, возможны также взрывы пылевоздушных смесей (ПВС), образующихся при работе технологических установок.

2 Взрывы газовоздушных смесей (ГВС)
в открытом пространстве

С целью проведения расчетов с гарантированным запасом по объему инженерно-спасательных работ, при обосновании исходных данных принимают такой случай разрушения резервуара, чтобы образовавшийся при этом взрыв ГВС произвел максимальное поражающее воздействие. Этот случай соответствует разрушению того резервуара, в котором хранится максимальное количество горючего вещества на рассматриваемом объекте.
При взрыве ГВС различают две зоны действия: детонационная волна – в пределах облака ГВС; воздушная ударная волна (ВУВ) – за пределами облака ГВС.
В зоне облака действует детонационная волна, избыточное давление во фронте которой принимается постоянным в пределах облака ГВС и приблизительно равным 13 EMBED Equation.3 1415 = 17 кгс/см2 (1,7 МПа).
Расчетные формулы, используемые при расчете последствий взрывов газовоздушных смесей. В расчетах принимают, что зона действия детонационной волны ограничена радиусом 13 EMBED Equation.3 1415, который определяется из допущения, что ГВС после разрушения емкости образует в открытом пространстве полусферическое облако. Объем полусферического облака может быть определен по формуле 2.1:
13 EMBED Equation.3 1415, м3, (2.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415– объем полусферического облака, м3;
13 EMBED Equation.2 1415 = 3,14;
13 EMBED Equation.3 1415 – радиус действия детонационной волны, м.

Учитывая, что киломоль идеального газа при нормальных условиях занимает 22,4 м3, объем образовавшейся ГВС при аварийной ситуации составит (формула 2.2):

13 EMBED Equation.3 1415, м3, (2.2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – объем полусферического облака, м3;
13 EMBED Equation.2 1415 – коэффициент, учитывающий долю активного газа (долю продукта, участвующего во взрыве); принимают в зависимости от способа хранения продукта;
13 EMBED Equation.2 1415 – количество сжиженных углеводородных газов в хранилище до взрыва, кг;
13 EMBED Equation.2 1415 – стехиометрическая концентрация газа, % по объему;
13 EMBED Equation.2 1415 – молярная масса газа, кг/кмоль.
Из условия равенства полусферы и объема образовавшейся смеси, получим радиус зоны действия детонационной волны (формула 2.3):
13 EMBED Equation.3 1415, м. (2.3)
Зона действия ВУВ начинается сразу за внешней границей облака ГВС. Давление во фронте ударной волны 13 EMBED Equation.3 1415 зависит от расстояния до центра взрыва, которое можно определить исходя из соотношения (формула 2.4):

13 EMBED Equation.3 1415, (2.4)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – давление во фронте ударной волны, кПа;
r – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м;
13 EMBED Equation.3 1415 – радиус действия детонационной волны, м.
Пример: Требуется определить избыточное давление во фронте ударной волны (13 EMBED Equation.3 1415), ожидаемое в районе механического цеха при взрыве облака ГВС, образованного при разрушении резервуара с 10 т (Q) сжиженного под давлением пропана. Расстояние от центра взрыва до механического цеха (r) – 300 м.
Исходные данные:
– вещество, характеризующее смесь – пропан (ГГ);
– количество Q = 10 т = 104 кг;
– расстояние от центра взрыва r – 300 м;
– способ хранения продукта – сжижен под давлением.
Определить:
– избыточное давление во фронте ударной волны – 13 EMBED Equation.3 1415.
Расчет:
1. Находим по приложению А1 значения коэффициента k: для газов, сжиженных под давлением – k = 0,6.
2. Находим по приложению А2 значения 13 EMBED Equation.2 1415, С: пропан – 13 EMBED Equation.2 1415 = 44 кг/кмоль; С = 4,03 % .
3. Определяем радиус зоны действия детонационной волны по формуле (2.3):
13 EMBED Equation.3 1415, м.
4. Определяем соотношение 13 EMBED Equation.3 1415
5. По приложению А3 при 13 EMBED Equation.3 1415 определяем давление во фронте ударной волны 13 EMBED Equation.3 1415 = 12 кПа.

3 Взрывы газопаровоздушных (ГПВС) и
пылевоздушных (ПВС) смесей в
производственных помещениях

Наиболее типичными аварийными ситуациями при прогнозировании последствий взрывов в производственных помещениях считаются: разрушение аппарата или трубопровода со смешанными газами или жидкостями; потеря герметичности трубопроводов (разрыв сварного шва, прокладки, отрыв штуцера); разлив жидкостей по полу помещения или по рельефу местности; образование или выброс горючей пыли. В этом случае газо-, паро-, пылевоздушная смесь займет частично или полностью весь объем помещения. Затем этот объем заменяется расчетной сферой (в отличие от полусферы в открытом пространстве), радиус которой определяется с учетом объема помещения, типа и массы опасной смеси. При прогнозировании последствий считают, что процесс в помещении развивается в режиме детонации.
Расчетные формулы, используемые при расчете последствий взрывов ГПВС. При взрыве газо-паровоздушных смесей зону детонационной волны, ограниченную радиусом 13 EMBED Equation.3 1415, можно определить по формуле (3.1):
13 EMBED Equation.3 1415, м, (3.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – радиус действия детонационной волны, м;
13 EMBED Equation.3 1415 – коэффициент, м/кДж1/3;
Э – энергия взрыва смеси, кДж.

13 EMBED Equation.3 1415, кДж, (3.2)

где 13 EMBED Equation.3 1415 – объем смеси, м3;
13 EMBED Equation.3 1415 – плотность смеси стехиометрического состава, кг/м3;
13 EMBED Equation.3 1415 – энергия взрывчатого превращения единицы массы смеси стехиометрического состава, кДж/кг.

13 EMBED Equation.3 1415, (3.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – объем газа в помещении, м3;
С – стехиометрическая концентрация горючего по объему, %.

При объеме ГПВС (13 EMBED Equation.3 1415) более объема помещения (13 EMBED Equation.3 1415) объем смеси (13 EMBED Equation.3 1415) принимают равным свободному объему помещения (13 EMBED Equation.3 1415).
13 EMBED Equation.3 1415, м3. (3.4)
Для оперативного прогнозирования последствий взрыва в производственных помещениях расчеты целесообразно проводить для случая, при котором будут максимальные разрушения, то есть когда свободный объем помещения, где расположены емкости с газом, будет полностью заполнен взрывоопасной смесью стехиометрического состава. Тогда уравнение (3.2) по определению энергии взрыва можно записать в виде:

13 EMBED Equation.3 1415, кДж , (3.5)

Далее принимается, что за зоной детонационной волны с давлением 17 кгс/см2, действует ВУВ. Давление во фронте ударной волны 13 EMBED Equation.3 1415 зависит от расстояния до центра взрыва, которое можно определить по формуле (2.4).

Пример: Требуется определить избыточное давление во фронте ударной волны (13 EMBED Equation.3 1415) ГПВС на расстоянии (13 EMBED Equation.3 1415) 30 м от контура помещения при разрушении его ограждающих конструкций. Произошел взрыв этилено-воздушной смеси при разгерметизации технологического блока внутри производственного помещения (размеры цеха: длина – 25 м, ширина – 15 м, высота – 4 м).
Исходные данные:
– вещество, характеризующее смесь – этилен (ВВ);
– размеры цеха: а – 25 м, b – 15 м, h – 4 м;
– расстояние от контура помещения, 13 EMBED Equation.3 1415 – 30 м.
Определить:
– избыточное давление во фронте ударной волны – 13 EMBED Equation.3 1415.
Расчет:
1. Находим по прил. 2 значения 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415; С:
этилен – 13 EMBED Equation.3 1415 = 1,285 кг/м3; 13 EMBED Equation.3 1415 = 3,01 кДж/кг; С = 6,54 %.
2. Определяем объем помещения:
13 EMBED Equation.3 1415 м3.
3. Определяем свободный объем помещения:
13 EMBED Equation.3 1415 м3.
4. Определяем энергию взрыва смеси по формуле (3.5):
13 EMBED Equation.3 1415 кдж.
5. Определяем радиус зоны детонационной волны, которая образуется при взрыве газопаровоздушных смесей (ГПВС) по формуле (3.1):
13 EMBED Equation.3 1415 м.

6. Определяем соотношение 13 EMBED Equation.3 1415

7. По приложению А3 при 13 EMBED Equation.3 1415определяем давление во фронте ударной волны 13 EMBED Equation.3 1415 = 100 кПа (1 кгс/см2).
Расчетные формулы, используемые при прогнозе последствий взрывов ПВС. При нарушении герметичности технологических аппаратов пыль выбрасывается в помещение, где вместе с накопившейся пылью смешивается с воздухом, образуя ПВС, способную гореть. Искровой разряд приводит к взрывному горению такой смеси. В отличие от ГВС образование взрывоопасного облака ПВС в помещении может происходить в процессе самого горения. Взрыву в большинстве случаев предшествуют локальные микровзрывы (хлопки) в оборудовании, резервуарах и воспламенение в отдельных участках здания, что вызывает встряхивание пыли, осевшей на полу, стенах и других строительных конструкциях и оборудовании. Это приводит к образованию взрывоопасных концентраций пыли во всем объеме помещения, взрыв которой вызывает сильные разрушения.
При оперативном прогнозировании последствий при взрыве ПВС принимают, что процесс развивается в детонационном режиме. Зону детонационной волны, ограниченную радиусом r0, можно определить по формуле (3.1), в которой энергия взрыва определяется из выражения (формула 3.6):

13 EMBED Equation.3 1415, кДж, (3.6)
где Q – удельная теплота сгорания вещества, образовавшего пыль, кДж/кг;
m – расчетная масса пыли, кг.

При оперативном прогнозировании расчетная масса пыли определяется из условия, что свободный объем помещения будет полностью заполнен взвешенным дисперсным продуктом, образуя при этом ПВС стехиометрической концентрации (формула 3.7):
13 EMBED Equation.3 1415, кг, (3.7)

где 13 EMBED Equation.3 1415 – свободный объем помещения, м3;
С – стехиометрическая концентрация пыли, г/м3.

13 EMBED Equation.3 1415, (3.8)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – нижний концентрационный предел распространения пламени, г/м3.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (13 EMBED Equation.3 1415) – это минимальное содержание пыли в смеси с воздухом, при котором возможно возгорание.
Значение 13 EMBED Equation.3 1415 для различных веществ находится в пределах:
– неорганических веществ (сера, фосфор) 2 – 30 г/м3;
– пластмасс 20 – 100 г/м3;
– пестицидов и красителей 30 – 300 г/м3;
– шерсти 100 – 200 г/м3.

Далее принимается, что за зоной детонационной волны с давлением 17 кгс/см2, действует ВУВ. Давление во фронте ударной волны 13 EMBED Equation.3 1415 зависит от расстояния до центра взрыва, которое можно определить по формуле (2.4).

Пример. Требуется определить избыточное давление во фронте ударной волны (13 EMBED Equation.3 1415) ПВС на расстоянии 13 EMBED Equation.3 1415 – 30 м от контура помещения при разрушении его ограждающих конструкций. Произошел взрыв в цехе по переработке полиэтилена при разгерметизации технологического блока ПВС (размеры цеха: длина – 25 м, ширина – 15 м, высота – 4 м).

Исходные данные:
– вещество, характеризующее смесь – полиэтилен;
– размеры цеха: а – 25 м, b – 15 м, h – 4 м;
– расстояние от контура помещения: 13 EMBED Equation.3 1415 – 30 м.

Определить:
– избыточное давление во фронте ударной волны – 13 EMBED Equation.3 1415.
Расчет:
1. Находим по приложению А4 значения 13 EMBED Equation.3 1415; Q:
полиэтилен – 13 EMBED Equation.3 1415= 45 г/м3; Q = 47,1 кДж/кг.
2. Определяем объем помещения:
13 EMBED Equation.3 1415 м3.
3. Определяем свободный объем помещения:
13 EMBED Equation.3 1415 м3.
4. Определяем стехиометрическую концентрацию пыли:
13 EMBED Equation.3 1415 г/ м3.
5. Определяем массу пыли исходя из условия, что свободный объем помещения будет полностью заполнен взвешенным дисперсным продуктом, образуя при этом ПВС стехиометрической концентрации:
13 EMBED Equation.3 1415 кг.
6. Определяем энергию взрыва смеси по формуле (3.6):
13 EMBED Equation.3 1415 кДж.

7. Определяем радиус зоны детонационной волны, которая образуется при взрыве ПВС по формуле (3.1):
13 EMBED Equation.3 1415 м.

8. Определяем соотношение 13 EMBED Equation.3 1415
9. По приложению А3 при 13 EMBED Equation.3 1415 = 4,6 определяем давление во фронте ударной волны 13 EMBED Equation.3 1415 = 43 кПа (0,43 кгс/см2).

4 Оценка обстановки в зоне разрушения

При выполнении оценки обстановки на пожаровзрывоопасных объектах рекомендуется на план объекта нанести зоны с радиусами, соответственно равными 13 EMBED Equation.3 1415 = 100; 50; 30; 20; 10 кПа.
Для ЧС, вызванных взрывами, при оперативном прогнозировании обстановки принято рассматривать четыре степени разрушения зданий:
– слабые (10 ( 13 EMBED Equation.3 1415 < 20 кПа);
– средние (20 ( 13 EMBED Equation.3 1415 < 30 кПа);
– сильные (30 ( 13 EMBED Equation.3 1415 < 50 кПа);
– полные (13 EMBED Equation.3 1415 ( 50 кПа).
Характеристики степеней разрушения зданий приведены в приложении А5.
Обстановку в зоне разрушения принято оценивать показателями, которые могут быть разделены на две группы:
– показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку;
– показатели, определяющие объем аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения.
К основным показателям инженерной обстановки относят:
количество зданий, получивших полные, сильные, средние и слабые разрушения;
объем завала;
количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций;
количество аварий на КЭС.
Кроме основных показателей, при оценке инженерной обстановки могут определяться вспомогательные показатели, к которым относятся:
дальность разлета обломков от контура здания;
высота завала.
К основным показателям, влияющим на объемы поисково-спасательных работ, относятся:
общая численность пострадавших людей;
число пострадавших, оказавшихся в завале;
число людей, оказавшихся без крова (для жилых районов);
потребность во временном жилье.
При взрывах на объектах люди поражаются непосредственно ВУВ, осколками остекления и обломками зданий, получивших полные и сильные разрушения, значительная часть людей может оказаться в завалах.
Данные показатели используются при определении состава сил и средств, приведенных для ликвидации последствий аварий.
На основании анализа материалов случившихся аварий основным фактором, определяющим потери, является степень повреждения зданий. Принимается, что:
– в полностью разрушенных зданиях выходит из строя 100 % находящихся в них людей, при этом полагают, что все пострадавшие находятся в завалах;
– в сильно разрушенных зданиях выходит из строя до 60 % находящихся в них людей, при этом считают, что 50 % из числа вышедших из строя может оказаться в завале, остальные поражаются обломками, стеклами и давлением в волне;
– в зданиях, получивших средние разрушения, может выйти из строя до 10 – 15 % находящихся в них людей.

4.1 Определение показателей, характеризующих инженерную обстановку

Расчетные формулы, используемые при оценке показателей, непосредственно характеризующих инженерную обстановку. Рассмотрим порядок определения показателей, характеризующих инженерную обстановку:
1. Количество зданий, получивших степени разрушения определяют путем сопоставления давлений, характеризующих прочность зданий и давлений, характеризующих воздействие взрыва.
В приложении А6 приведены интервалы давлений, вызывающих ту или иную степень разрушения жилых, общественных и производственных зданий при взрывах ВВ и горючих смесей.
2. Объем завала полностью разрушенного здания определяют по формуле 4.1:
13 EMBED Equation.3 1415, м3, (4.1)
где a, b, h – длина, ширина и высота здания, м;
( – объем завала, принимаемый для промышленных зданий ( = 20 м3, для жилых зданий ( = 40 м3.
3. Объем завала здания, получившего сильную степень разрушения, принимают равным половине от объема завала полностью разрушенного здания.
4. Количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций, принимают из расчета один участок на здание, получившее сильное разрушение.
5. Количество аварий на КЭС принимают равным числу разрушенных вводов коммуникаций в здание (электро-, газо-, тепло- и водоснабжения). Кроме того, проверяется возможность разрушения головных элементов коммуникаций и линий снабжения. Ввод коммуникации считается разрушенным, если здание получило полную или сильную степень разрушения. При отсутствии исходных данных можно принять, что каждое здание имеет четыре ввода коммуникации.
6. Дальность разлета обломков разрушенных зданий определяется для оценки заваливаемости подъездов. Дальность разлета обломков принимают равным половине высоты здания.
7. Высота завала вычисляется для выбора способа проведения спасательных работ. Если высота завала составляет 4 – 5 м, то более эффективной является проходка галерей в завале, при проведении спасательных работ из заваленных подвалов. Расчеты высоты завала проводят по формуле4.2:
13 EMBED Equation.3 1415, м, (4.2)
где h – высота здания, м;
( – объем завала здания, м3;
k – показатель, равный для взрыва вне здания – 2; внутри здания – 2,5.

Пример. Требуется определить показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку, в пределах которой оказались цех № 1, цех № 2 и жилое здание. Произошел взрыв этилено-воздушной смеси при разгерметизации технологического блока внутри производственного помещения. Исходные данные: (сведены в таблицу 1).
Определить:
– показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку.
Расчет:
1. Определяем количество зданий, получивших степень разрушения путем сопоставления давлений, характеризующих прочность зданий (см. приложение А6) и давлений, характеризующих воздействие взрыва (таблица 1).
При 13 EMBED Equation.3 1415 = 6 кПа степень разрушения жилого здания – слабая;
при 13 EMBED Equation.3 1415 = 50 кПа степень разрушения цеха № 1 – сильная;
при 13 EMBED Equation.3 1415 = 95 кПа степень разрушения цеха № 2 – полная.

Таблица 1 – Исходные данные

Цех № 1
Цех № 2
Жилое здание

Размеры
а – 25 м,
b – 15 м,
h – 4 м;
а – 35 м,
b – 70 м,
h – 8 м;
а – 40 м,
b – 60 м,
h – 10 м

Избыточное давление
13 EMBED Equation.3 1415 = 50 кПа
13 EMBED Equation.3 1415 = 95 кПа
13 EMBED Equation.3 1415 = 6 кПа

Тип
здания
железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
кирпичное
малоэтажное


2. Определяем объем завала полностью разрушенного здания:
13 EMBED Equation.3 1415, м3

3. Определяем объем завала здания, получившего сильную степень разрушения:
13 EMBED Equation.3 1415, м3
4. Определяем количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций: т.к. зданий получивших сильное разрушение одно, то количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций – 1.
5. Определяем количество аварий на КЭС: т.к. исходные данные по количеству вводов коммуникаций в здание отсутствуют, то принимаем, что каждое здание имеет четыре ввода коммуникации. Ввод коммуникации считается разрушенным, если здание получило полную или сильную степень разрушения. Количество аварий на КЭС-8.
6. Определяем дальность разлета обломков разрушенных зданий:
– дальность разлета обломков для цеха № 1: h/2 = 4/2 = 2 м;
– дальность разлета обломков для цеха № 2: h/2 = 8/2 = 4 м;
7. Определяем высоту завала:
13 EMBED Equation.3 1415 м,
Высота завала составляет 10,9 м, то более эффективной является проходка галерей в завале, при проведении спасательных работ из заваленных подвалов.

4.2 Определение показателей, влияющих на объемы
поисково-спасательных работ

Расчетные формулы, используемые при оценке показателей, влияющих на объемы поисково-спасательных работ. Рассмотрим порядок определения показателей, влияющих на объемы поисково-спасательных работ:
1. Максимальное количество людей, вышедших из строя в зданиях, составит:
13 EMBED Equation.3 1415, чел, (4.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – количество людей, находящихся в зданиях, получивших соответственно полные, сильные и средние разрушения.

2. Безвозвратные потери людей на объекте составят:
13 EMBED Equation.3 1415, чел, (4.4)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – максимальное количество людей вышедших из строя в здания.
3. Санитарные потери:
13 EMBED Equation.3 1415, чел. (4.5)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – максимальное количество людей вышедших из строя в здания;
13 EMBED Equation.3 1415 – безвозвратные потери людей.
4. Число пострадавших, оказавшихся в завалах, определяется из выражения:
13 EMBED Equation.3 1415, чел. (4.6)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – количество людей, находящихся в зданиях, получивших соответственно полные и сильные разрушения.

5. Число людей, оказавшихся без крова, принимается равным численности людей, проживающих в зданиях, получивших конкретные степени разрушения.
6. Потребность в жилой площади во временных зданиях, домиках и палаточных городках может быть определена из расчета размещения:
– 3 – 4 человека (или 1 семья) в комнате сборно-разборного домика, площадью 8 – 10 м2;
– 4 – 5 человек (или 1 семья) в одной лагерной палатке;
– до 20 человек в палаточном общежитии УСБ-56 и до 30 коек при использовании УСБ-56 для развертывания больниц и медицинских пунктов при двухъярусном размещении больных.

Пример: Требуется определить показатели, влияющие на объемы поисково-спасательных работ, в пределах которой оказались цех № 1, цех № 2 и жилое здание при взрыве облака ГВС, образованного при разрушении резервуара со сжиженным под давлением пропаном.
Исходные данные: (сведены в таблицу 2)

Таблица 2 – Исходные данные

Цех № 1
Цех № 2
Жилое здание

Избыточное давление
13 EMBED Equation.3 1415 = 50 кПа
13 EMBED Equation.3 1415 = 95 кПа
13 EMBED Equation.3 1415 = 6 кПа

Количество
людей, чел.
200
100
150


Определить:
– показатели, влияющие на объемы поисково-спасательных работ.
Расчет:
1. Используя показатели инженерной обстановки (см. пункт 4.2) определяем количество людей, находящихся в зданиях, получивших:
– полные разрушения – 13 EMBED Equation.3 1415 чел.;
–сильные разрушения –13 EMBED Equation.3 1415 чел.

2. Определяем максимальное количество людей, вышедших из строя в зданиях:
13 EMBED Equation.3 1415, чел.

3. Определяем безвозвратные потери людей на объекте:
13 EMBED Equation.3 1415, чел.

4. Определяем санитарные потери:
13 EMBED Equation.3 1415, чел.

5. Определяем число пострадавших, оказавшихся в завалах:
13 EMBED Equation.3 1415, чел.

6. Определяем число людей, оказавшихся без крова: т.к. жилое здание получило слабую степень разрушения, то людей, оказавшихся без крова – нет.
7. Потребности в жилой площади во временных зданиях, домиках и палаточных городках – нет.

5 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить методические указания и ответить на контрольные вопросы.
2. Получить у преподавателя номер варианта для самостоятельной работы.
3. Используя исходные данные, согласно полученному варианту, самостоятельно.


6 Задания для самостоятельной работы

1. Рассчитать последствия взрыва ГВС в открытом пространстве.
Используя исходные данные таблицы 3 требуется определить избыточное давление во фронте ударной волны (13 EMBED Equation.3 1415), ожидаемое в районе жилого здания и цехов при взрыве облака ГВС, образованного при разрушении резервуара с Q т вещества, характеризующее газовоздушную смесь.
Для всех вариантов расстояние от центра взрыва до жилого здания – r1= 800 м; до цеха № 1 – r2 = 500 м; до цеха № 2 – r3 = 300 м.
Расчетные формулы и пример расчета, используемые при прогнозе последствий взрывов ГВС приведены в разделе 2.

Таблица 3 – Исходные данные для самостоятельного решения

варианта
Вещество,
характеризующее смесь
Условные
обозначеия*
Количество
вещества
Q, т
Способ
хранения
продукта

1
Аммиак
ГГ
250
Резервуар

2
Гексан
ЛВЖ
500
Аварийный разлив

3
Пропан
ГГ
750
Сжижен под давлением

4
Ацетилен
ВВ
1000
Резервуар

5
Метан
ГГ
250
Резервуар

6
Бензол
ЛВЖ
500
Аварийный разлив

7
Бутилен
ГГ
750
Сжижен под давлением

8
Этилен
ВВ
1000
Резервуар

9
Пропилен
ГГ
250
Сжижен охлаждением

10
Толуол
ЛВЖ
500
Аварийный разлив

11
Водород
ГГ
750
Резервуар

12
Пентан
ЛВЖ
1000
Аварийный разлив

13
Бутан
ГГ
250
Сжижен под давлением

14
Ксилол
ЛВЖ
500
Аварийный разлив

15
Окись углерода
ГГ
750
Резервуар

* ГГ – горючий газ; ВВ – взрывоопасное вещество; ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость.



2. Рассчитать последствия взрыва ГПВС в производственном помещении.
Используя исходные данные таблицы 4 требуется определить избыточное давление во фронте ударной волны (13 EMBED Equation.3 1415) ГПВС на расстоянии – r1 м от контура помещения при разрушении его ограждающих конструкций. Произошел взрыв ГПВС при разгерметизации технологического блока внутри производственного помещения (размеры цеха: длина – a, м, ширина – b, м, высота – h, м).
Расчетные формулы и пример расчета, используемые при прогнозе последствий взрывов ГПВС приведены в разделе 3.

Таблица 4 – Исходные данные для самостоятельного решения

вари-
анта
Вещество,
характеризующее смесь
Условные
обозначения*
Размеры
цеха
a, b, h, м
Расстояние
от контура
помещения r1, м

1
Аммиак
ГГ
100, 10, 6
15

2
Гексан
ЛВЖ
80, 12, 5
14

3
Пропан
ГГ
70, 15, 4
13

4
Ацетилен
ВВ
60, 20, 4
12

5
Метан
ГГ
50, 25, 4
10

6
Бензол
ЛВЖ
40, 25, 5
25

7
Бутилен
ГГ
30, 20, 4
16

8
Этилен
ВВ
35, 15, 5
12

9
Пропилен
ГГ
45, 12, 4
18

10
Толуол
ЛВЖ
55, 10, 6
24

11
Водород
ГГ
65, 8, 5
28

12
Пентан
ЛВЖ
75, 6, 4
35

13
Бутан
ГГ
85, 10, 5
24

14
Ксилол
ЛВЖ
90, 12, 5
35

15
Окись углерода
ГГ
120, 15, 6
6


3. Рассчитать последствия взрыва ПВС в производственном помещении.
Используя исходные данные таблицы 5 требуется определить избыточное давление во фронте ударной волны (13 EMBED Equation.3 1415) ПВС на расстоянии – r1 м от контура помещения при разрушении его ограждающих конструкций.
Произошел взрыв в цехе при разгерметизации технологического блока ПВС (размеры цеха: длина – a, м, ширина – b, м, высота – h, м).
Расчетные формулы и пример расчета, используемые при прогнозе последствий взрывов ПВС приведены в разделе 3.

Таблица 5 – Исходные данные для самостоятельного решения

варианта
Вещество,
характеризующее смесь
Размеры
цеха
a, b, h, м
Расстояние
от контура помещения
r1, м

1
Полистирол
100, 10, 6
15

2
Полиэтилен
80, 12, 5
14

3
Метилцеллюлоза
70, 15, 4
13

4
Полиоксадиазол
60, 20, 4
12

5
Сера
50, 25, 4
10

6
Полиэтилен
40, 25, 5
25

7
Нафталин
30, 20, 4
16

8
Фталиевый ангидрид
35, 15, 5
12

9
Уротропин
45, 12, 4
18

10
Адипиновая кислота
55, 10, 6
24

11
Сера
65, 8, 5
28

12
Алюминий
75, 6, 4
35

13
Нафталин
85, 10, 5
24

14
Полистирол
90, 12, 5
35

15
Уротропин
120, 15, 6
6


4. Определить показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку.
Используя исходные данные таблиц 6 и 7 требуется определить показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку, в пределах которой оказались цех № 1, цех № 2 и жилое здание.
Произошел взрыв ГВС при разгерметизации технологического блока внутри производственного помещения.
Расчетные формулы и пример расчета, используемые при оценке показателей, непосредственно характеризующих инженерную обстановку приведены в разделе 4.

5. Определить показатели, влияющие на объемы поисково-спасательных работ.
Используя исходные данные таблиц 4 и 5 требуется определить показатели, влияющие на объемы поисково-спасательных работ, в пределах которой оказались цех № 1, цех № 2 и жилое здание при взрыве облака ГВС, образованного при разрушении резервуара со сжиженным под давлением пропаном.
Расчетные формулы и пример расчета, используемые при оценке показателей, влияющих на объемы поисково-спасательных работ приведены в разделе 4.

Таблица 6 – Исходные данные для самостоятельного решения

вари-
анта
Типы здания


Жилое здание
Цех № 1
Цех № 2

1
2
3
4

1
Кирпичное
малоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т

2
Кирпичное
многоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла

3
Железобетонное крупнопанельное малоэтажные
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т

4
Железобетонное крупнопанельное
многоэтажные
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т

5
Железобетонное монолитное
многоэтажное
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т

6
Железобетонное монолитное
повышенной этажности
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т


Продолжении таблицы 6

1
2
3
4

7
Каменное
малоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т

8
Каменное
многоэтажные
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т

9
Кирпичное
малоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла

10
Кирпичное
многоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т

11
Железобетонное крупнопанельное малоэтажные
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т

12
Железобетонное крупнопанельное
многоэтажные
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т

13
Железобетонное монолитное
многоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т

14
Железобетонное монолитное
повышенной этажности
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла

15
Каменное
малоэтажное
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т


Таблица 7 – Исходные данные для самостоятельного решения
№ варианта
Типы зданий
Размеры здания, м
Количество людей, чел.
13 EMBED Equation.3 1415, кПа



длина
ширина
высота



1
Кирпичное малоэтажное
150
20
10
160
12

2
Кирпичное многоэтажное
200
30
15
450
40

3
Железобетонное крупнопанельное малоэтажное
300
40
25
200
12

4
Железобетонное крупнопанельное многоэтажные
180
40
18
480
30

5
Железобетонное монолитное многоэтажное
250
40
20
300
35

6
Железобетонное монолитное повышенной этажности
350
50
30
600
40

7
Каменное малоэтажное
60
60
50
12
10

8
Каменное многоэтажные
100
30
5
60
11

9
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
500
160
15
100
50

10
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
740
200
12
60
120

11
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
620
300
15
454
70

12
Железобетонное крупнопанельное с железобетонным каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью от 50 до 100 т
800
150
20
140
130

13
Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла
170
100
30
8
25

14
Железобетонное монолитное повышенной этажности
255
50
125
450
55

15
Железобетонное крупнопанельное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью до 50 т
200
45
35
120
110

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А1 – Значение коэффициента k
Способ хранения продукта
k

Резервуар с газообразным веществом
1

Газ, сжиженный под давлением
0,6

Газ, сжиженный охлаждением
(хранящийся в изотермических емкостях)
0,1

Аварийный разлив ЛВЖ
0,05


Приложение А2 – Основные характеристики газопаровоздушных смесей
Вещество, характеризующее смесь
Формула вещества, образующего смесь
Характеристики смеси



13 EMBED Equation.3 1415,
кг/кмоль
13 EMBED Equation.3 1415,
кг/м3
13 EMBED Equation.3 1415,
кДж/кг
С,
об. %

Газовоздушная смесь (ГВС)

Аммиак
CH3
15
1,180
2,370
19,72

Ацетилен
C2H2
26
1,278
3,387
7,75

Бутан
C4H10
58
1,328
2,776
3,13

Бутилен
C4H8
56
1,329
2,892
3,38

Водород
H2
2
0,933
3,425
29,59

Метан
CH4
16
1,232
2,763
9,45

Окись углерода
CO
28
1,280
2,930
29,59

Пропан
C3H8
44
1,315
2,801
4,03

Пропилен
C3H6
42
3,314
2,922
4,46

Этилен
C2H4
28
1,285
3,010
6,54

Паровоздушные смеси (ПВС)

Бензол
C6H6
78
1,350
2,937
2,84

Гексан
C6H14
86
1,340
2,797
2,16

Ксилол
C6H10
106
1,355
2,830
1,96

Пентан
C5H12
72
1,340
2,797
2,56

Толуол
C7H8
92
1,350
2,843
2,23


Приложение А3 – Давление во фронте ударной волны в
зависимости от расстояния до шнура взрыва
r/r0
0 – 1
1,01
1,04
1,08
1,2
1,4
1,8
2,7

13 EMBED Equation.3 1415, кПа
1700
1232
814
568
400
300
200
100

r/r0
3
4
5
6
8
12
20


13 EMBED Equation.3 1415, кПа
80
50
40
30
20
10
5


Приложение А4 – Показатели взрывных явлений пыли
Вещество
13 EMBED Equation.3 1415, г/м3
13 EMBED Equation.3 1415, кДж/кг

Полистирол
27,5
39,8

Полиэтилен
45,0
47,1

Метилцеллюлоза
30,0
11,8

Полиоксадиазол
18,0
18,0

Пигмент зеленый (краситель)
45,0
42,9

Пигмент бордо на полиэтилене
39,0
42,9

Нафталин
2,5
39,9

Фталиевый ангидрид
12,6
21,0

Уротропин
15,0
28,1

Адипиновая кислота
35,0
19,7

Сера
2,3
8,2

Алюминий
58,0
30,13



Приложение А5 – Характеристика степеней разрушения зданий
Степени
разрушения
Характеристика разрушения

Слабые
Частичное разрушение внутренних перегородок, кровли, дверных и оконных коробок, легких построек и др. Основные несущие конструкции сохраняются. Для полного восстановления требуется капитальный ремонт.

Средние
Разрушение меньшей части несущих конструкций. Большая часть несущих конструкций сохраняется и лишь частично деформируется. Может сохраняться часть ограждающих конструкций (стен), однако при этом второстепенные и несущие конструкции могут быть частично разрушены. Здание выводится из строя, но может быть восстановлено.

Сильные
Разрушение большей части несущих конструкций. При этом могут сохраняться наиболее прочные элементы здания, каркасы, ядра жесткости, частично стены и перекрытия нижних этажей. При сильном разрушении образуется завал. Восстановление возможно с использованием сохранившихся частей и конструктивных элементов. В большинстве случаев восстановление нецелесообразно.



Приложение А6 – Степени разрушения зданий от избыточного давления при взрывах взрывчатых веществ и
горючих смесей
Типы зданий
Степени разрушения и
избыточные давления, кПа


слабые
средние
сильные
полные

Кирпичные и каменные:
малоэтажные
многоэтажные

8 – 20
8 – 15

20 – 35
15 – 30

35 – 50
30 – 45

50 – 70
45 – 60

Железобетонные крупнопанельные:





малоэтажные
10 – 30
30 – 45
45 – 70
70 – 90

многоэтажные
8 – 25
25 – 40
40 – 60
60 – 80

Железобетонные монолитные:





многоэтажные
25 – 50
50 – 115
115 – 180
180 – 250

повышенной этажности
25 – 45
45–105
105–170
170-215

Железобетонные крупнопанельные с железобетонным и металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью, в тоннах:





до 50
5 – 30
30 – 45
45 – 75
75 – 120

от 50 до 100
15 – 45
45 – 60
60 – 90
90 – 135

Складские помещения с металлическим каркасом и стенами из листового металла
5 – 10
10 – 20
20 – 35
35 – 45


КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите основные понятия и определения, которые влияют на устойчивость промышленных объектов?
2. Что понимают под устойчивостью работы промышленного объекта?
3. Какие объекты относят к пожаровзрывоопасным?
4. Что называется горением?
5. Что называют распространением пламени?
6. Каким может быть горение в зависимости от скорости распространения пламени?
7. Что называется ударной волной?
8. Что называют фронтом ударной волны?
9. Каким основным параметром ударной волны определяется ее разрушающее и поражающее действие?
10. При каких условиях возможно инициирование газовоздушной среды с образованием очага горения?
11. Что называется нижним и верхним концентрационным пределом распространения пламени?
12. Какие две зоны действия различают при взрыве ГВС?
13. Перечислите основные показатели инженерной обстановки.
14. Перечислите основные показатели, влияющие на объемы поисково-спасательных работ.
15. Какие технические мероприятия обеспечивают или снижают взрыво- и пожароопасность производств.
16. Какие мероприятия направлены на снижение материальных и человеческих потерь для соседних помещений и окружающих зданий и сооружений?
17. Какие мероприятия направлены на повышение надежности работы предприятия, где прогнозируется авария?
18. Что называется минимальной энергией инициирования?
19. Что называют концентрацией газа стехиометрического состава?
20. Назовите основные факторы, влияющие на параметры взрыва.





БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. - М.: Химия, 1991.
2. Безопасность жизнедеятельности/ Под общ. ред. С.В. Белова. - М.:Высш.шк., 1999.


СОДЕРЖАНИЕ

1 Теоретические положения..
3

1.1 Нормы и правила требований пожаро-взрыво безопасности.
3

1.2 Определение вида, масштаба и характера пожара..
4

1.3 Термины и определения.
6

2 Взрывы газовоздушных смесей (ГВС) в открытом
постранстве..

10

3 Взрывы газопаровоздушных (ГПВС) и пылевоздушных (ПВС) смесей в производственных помещениях..

12

4 Оценка обстановки в зоне разрушения...
18

4.1 Определение показателей, характеризующих инженерную
обстановку..

19

4.2 Определение показателей, влияющих на объемы
поисково-спасательных работ..

22

5 Порядок выполнения работы
24

6 Задания для самостоятельной работы.
25

Приложение..
31

Контрольные вопросы...
33

Библиографический список..
36
















Учебное издание
Составитель:
Коротких Надежда Константиновна
Стрелковская Ольга Михайловна





Оценка пожаро и взрывоопасности
промышленных объектов


Методические указания к выполнению практических занятий
и контрольные задания по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
для студентов всех форм обучения и специальностей



Редактор Н.И. Суганяк




Подписано в печать
Формат бумаги 60 84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная.
Усл. печ. л. Уч. изд. .Тираж экз. Заказ .

Сибирский государственный индустриальный университет.
654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Типография СибГИУ.








13PAGE 15


13PAGE 15


13PAGE 143615


13PAGE 143115







25




Приложенные файлы

  • doc 6863394
    Размер файла: 598 kB Загрузок: 2

Добавить комментарий