Методика расчета параметров зоны ЧС (разрушений) при взрыве ГПВС в открытой атмосфере

При взрыве ГПВС образуется зона ЧС с ударной волной (УВ), вызывающей разрушения зданий, оборудования и т. п. аналогично тому, как это происходит от УВ ядерного взрыва. В данной же методике зону ЧС при взрыве ГПВС делят на 3 зоны: зона детонации (детонационной волны); зона действия (распространения) ударной волны; зона воздушной УВ (Рис. 24).

Рис. 24. Зоны чрезвычайной ситуации при взрыве газо-паровоздушной смеси.

r₁ – радиус зоны детонационной волны (зона I); r₂ – радиус зоны действия УВ взрыва (зона II); r₃ – радиус зоны действия воздушной УВ (зона III).

Зона детонационной волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны r ₁, м приближенно может быть определен по формуле

, где

Q - количество взрывоопасной ГПВС, хранящейся в емкости, т.

17, 5 – эмпирический коэффициент, который позволяет учесть различные условия возникновения взрыва.

В пределах зоны I действует избыточное давление (Δ Р _ф), которое принимается постоянным Δ Р _ф1 = 1700 кПа.

Зона действия УВ взрыва (зона II) – охватывает всю площадь разлета ГПВС в результате ее детонации. Радиус этой зоны:

r ₂ = 1, 7 r ₁

Избыточное давление в пределах зоны II изменяется от 1350 кПа до 300 кПа и находится по формуле:

Δ Р _ф2 = 1300(r ₁/ r) + 50, где

r – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м.

В зоне действия воздушной УВ (зона III) – формируется фронт УВ, распространяющийся по поверхности земли. Радиус зоны r ₃> r ₂, и r ₃ - это расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной УВ (Δ Р _ф3): r ₃= r. Избыточное давление в зоне III в зависимости от расстояния до центра взрыва рассчитывается по формуле:

Δ Р _ф3= , при Ψ ≤ 2,

или

Δ Р _ф3= , при Ψ ≥ 2,

где Ψ = 0, 24 r ₃ / r ₁= (0, 24 r)/(17, 5 ) – относительная величина.

Степени разрушений элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны приведены в таблице 16.

Расстояния (м) от центра взрыва до внешних границ зон разрушения (R_i) рассчитываются по формуле:

, где

r₁ – радиус зоны детонационной волны;

ψ – определенный коэффициент, который принимается равным:

– для зоны слабых разрушений ψ ₁₀ = 2, 825;

– для зоны средних разрушений ψ ₂₀ = 1, 749;

– для зоны сильных разрушений ψ ₃₀ = 1, 317;

– для зоны полных разрушений ψ ₅₀ = 1, 015.

Площади зон разрушения и очага поражения рассчитываются по формуле:

S = π R ², где

R – радиус каждой из зон разрушений.