Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

КАФЕДРА ЗАЩИТЫ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

д.т.н., профессор

А.В. Кипер

Калининград

1. Очаг поражения при авариях и катастрофах вызванных взрывом мощностью > 10т тротила

Очаг поражения взрыва – это область, в которой в результате воздействия воздушной ударной волны разрушаются сооружения и поражаются люди.

Рис. 13. Характерные зоны очага поражения взрыва:

1 – зона полных разрушений (на внешнем радиусе зоны давление Δ P_Ф> 50кПа), 2 – зона сильных разрушений (Δ P_ф=50÷ 30 кПа), 3 – зона средних разрушений (Δ P_ф= 30÷ 20кПа), 4 – зона слабых разрушений (Δ P_ф=20÷ 10кПа).

Для определения границы очага поражения и границ зон разрушений используется формула Садовского. В частности она необходима при расчете кривой изменения давления в функции расстояния R от эпицентра взрыва,

Δ P_ф = f(R),

Рис. 14. Изменение давления Δ P_ф функции R расстояния от эпицентра взрыва

Из данного рисунка можно определить расстояния R₁, R₂, R₃, R₄, соответствующие давлениям Δ P_ф = 50, 30, 20 и 10 кПа.

Для определения радиуса очага и зон поражения, уравнение Садовского необходимо решить относительно R следующим образом:

, (54)

где m_т – тротиловый эквивалент массы ВВ,

Для определения параметра c используется эпюра представленная на рисунке 15.

Рис. 15. Кривая зависимости параметра c от величины давления Δ P_ф

Пример: Определить радиусы зон полного, сильного, среднего и слабого разрушений при наземном взрыве заряда ВВ с тротиловым эквивалентом массы 20т.

Решение:

1) Из рисунка 15 определяются значения c, соответствующие

Δ P_ф = 50; 30; 20; 10 кПа,

c = 4, 7; 6, 4; 8, 2; 13, 5.

2) Искомые радиусы R₁, R₂, R₃, R₄ рассчитываются по формуле (54):

м - внешний радиус зоны полных разрушений;

м - внешний радиус зоны сильных разрушений;

м - внешний радиус зоны средних разрушений;

м - внешний радиус зоны слабых разрушений, он же радиус очага поражения.

2. Очаг поражения при мощности взрыва < 10т тротила

Расчёт очага поражения при взрывах заряда ВВ c тротиловым эквивалентом массы m_т< 10т имеет некоторые особенности. В этом случае при расчете воздействия ударной волны на здания и сооружения, учитывается импульс I₊ давления в фазе сжатия, который вычисляется из уравнения

,

где А ≈ 0.35;

m_т - тротиловый эквивалент ВВ;

R – расстояние от центра взрыва, м.

Для упрощения расчётов параметров очага поражения при авариях и катастрофах возникших в результате взрыва, разработаны приближённые методы, к числу которых относится метод определения степени поражения объекта.

Расстояния, на которых наблюдается одна и та же степень поражения исследуемых объектов при различных значениях m_т, определяются по формуле

, (55)

полученной опытным путем.

Давление Δ Р_Ф во фронте воздушной ударной волны на заданных расстояниях оценивается по формуле Садовского приведенной к виду:

, (56)

где

,

Пример: Промышленное здание с лёгким металлическим каркасом при взрыве ВВ с тротиловым эквивалентом m > 10т получает среднюю степень разрушения при давлении во фронте ударной волны Δ P_ф = 30 кПа. Определить расстояние, на котором здание получит аналогичную степень разрушения при взрыве тротилового заряда массой m_т = 2000кг и определить давление Δ P_ф на этом расстоянии.

Решение:

1) Из рисунка 15 определяется значение параметра c, отвечающее давлению Δ P_ф=30 кПа,

c = 6.4.

2) По формуле (55) вычисляется расстояние, на котором при взрыве тротилового заряда массой m=2000кг здание получит среднюю степень разрушения

, м.

3) Вычисляется значение

.

4) По формуле (56) находится искомое давление

, кПа.