Визначити надлишковий тиск, який буде у фронті ударної хвилі в районі промислового об'єкта (одноповерхова будівля з металевим каркасом, з дахом і стінним заповненням з хвилястої сталі) та ступень його руйнування при вибуху ємності газоповітряної суміші (пропан) Q = 8 т, відстань від ємності до об'єкта r = 300м.
Приклад виконання задачі 1
Вихідні дані:
- ємність з вуглеводневим газом Q = 8т.
- відстань від ємності до об’єкта r = 300м.
Виконання:
1. Визначити надлишковий тиск у фронті ударної хвилі в районі промислового об'єкта.
2. Визначити яке руйнування (ступінь руйнування) може зазнати промисловий об'єкт (додаток 1,2).
3. Показати на малюнку розташування промислового об'єкта в осередку вибуху газоповітряної суміші.
Розв'язання
1. Визначаємо радіус зони детонаційної хвилі:
2. Знаходимо радіус зони дії продуктів вибуху:
Якщо r > , r > , зробимо висновок, що промисловий об'єкт знаходиться у осередку вибуху газоповітряної суміші (ІІІ зона).
3. Визначаємо відносну величину φ:
4. Розраховуємо надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі для III зони при φ > 2 по формулі:
Якщо відносна величина φ ≤ 2, то надлишковий тиск для III зони визначаємо за формулою:
5. Визначаємо положення об'єкта у осередку вибуху газоповітряної суміші.
Рис. 1. Розташування промислового об'єкта в осередку вибуху газоповітряної суміші
Користуючись додатком 1, визначаємо, що одноповерхова будівля з металевим каркасом, з дахом і стінним заповненням з хвилястої сталі зазнає сильний ступінь руйнування.
Будівля від надлишкового тиску зазнає значні деформації конструкцій, що несуть, руйнування більшої частини перекриттів, стін і устаткування. Відновлення елементу можливе, але зводиться по суті до нового будівництва з використанням деяких конструкцій і устаткування, що збереглися (додаток 2)
Примітка: щоб не зробити помилку у визначенні надлишкового тиску у фронті ударної хвилі необхідно використати рис. 2 Залежність радіуса зовнішньої межі зони дії надлишкового тиску від кількості вибухонебезпечної газоповітряної суміші.
Рис. 2. Залежність радіуса зовнішньої межі зони дії надлишкового тиску від кількості вибухонебезпечної газоповітряної суміші
Таблиця 1
Варіанти вихідних даних до задачі 1
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 1,0 | 3,0 | 7,0 | 15,0 | 22,0 | 2,0 | 4,0 | 40,0 | 50,0 | 60,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 80,0 | 0,5 | 0,2 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 1,5 | 2,5 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 2,5 | 6,0 | 6,0 | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 1,5 | 3,0 | 4,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 5,0 | 6,0 | 10,0 | 11,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 6,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 7,0 | 8,0 | 10,0 | 15,0 | 50,0 | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 7,0 | 15,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 0,3 | 1,5 | 3,0 | 5,0 | 6,0 | 6,0 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | 9,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 12,0 | 15,0 | 19,0 | 21,0 | 25,0 | 29,0 | 11,0 | 35,0 | 0,1 | 0,2 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,8 | 4,6 | 5,8 | 8,0 |
| Вихідні дані | Варіанти | |||||||||
| Відстань від ємності до об'єкта (r), м. | ||||||||||
| Ємність з вуглеводневим газом (Q), т | 23,0 | 0,7 | 1,1 | 3,3 | 6,2 | 13,0 | 0,6 | 1,7 | 2,5 | 7,0 |
Таблиця 2
Варіанти вихідних даних до задачі 1
| № варіанту | Об'єкти |
| Масивна промислова будівля з металевим каркасом і устаткуванням крану вантажопідйомністю 40 т | |
| Масивна промислова будівля з металевим каркасом і устаткуванням крану вантажопідйомністю 75 т | |
| Бетонна будівля | |
| Будівля з легким металевим каркасом | |
| Промислова будівля з металевим каркасом і бетонним заповненням з площею скління 27 % | |
| Промислова будівля з металевим каркасом і суцільним крихким заповненням стін і даху | |
| Багатоповерхова залізобетонна будівля з великою площею скління | |
| Будівля зі збірного залізобетону | |
| Одноповерхова будівля з металевим каркасом і стінним заповненням з хвилястої сталі | |
| Одноповерхова будівля з металевим каркасом, з дахом і стінним заповненням з хвилястої сталі | |
| Цегляна безкаркасна виробничо-допоміжна будівля з перекриттям (покриттям) із залізобетонних збірних елементів одноповерхова | |
| Цегляна безкаркасна виробничо-допоміжна будівля з перекриттям (покриттям) з дерев'яних елементів багатоповерхова | |
| Будівля трансформаторної підстанції з цегли | |
| Складська цегляна будівля | |
| Легкий склад-навіс з металевим каркасом і шиферною покрівлею | |
| Склад-навіс із залізобетонних елементів | |
| Адміністративна багатоповерхова будівля з металевим каркасом | |
| Цегляна двоповерхова будівля | |
| Цегляна чотириповерхова будівля | |
| Дерев'яний будинок | |
| Руйнування звичайного скління будівель | |
| Руйнування армованого скління будівель | |
| Доменна піч | |
| Будівля ГЕС | |
| Затвор греблі | |
| Кран і устаткування крану | |
| Підйомно-транспортне устаткування | |
| Ковальсько-пресове устаткування | |
| Стрічковий конвеєр в галереї на залізобетонній естакаді | |
| Ковшовий конвеєр в галереї на залізобетонній естакаді | |
| Гнучкі шланги для транспортування сипких матеріалів | |
| Електродвигун потужністю 1,2 кВт, відкритий | |
| Електродвигун потужністю 1,4 кВт, герметичний | |
| Електродвигун потужністю 6,2 кВт, відкритий | |
| Електродвигун потужністю 8,4 кВт, герметичний | |
| Електродвигун потужністю 16 кВт, відкритий | |
| Електродвигун потужністю 22 кВт, герметичний | |
| Трансформатор 800 кВ | |
| Трансформатор блоковий | |
| Генератор на 200 кВт | |
| Відкритий розподільний пристрій | |
| Масляний вимикач | |
| Контрольно-вимірювальна апаратура | |
| Магнітний пускач | |
| Електролампи в плафонах | |
| Електролампи відкриті | |
| Стелажі | |
| Наземний резервуари для ГСМ | |
| Підземний металевий резервуар для хімічних речовин | |
| Частково заглиблений резервуар | |
| Наземний металевий резервуар | |
| Дерев'яне заглиблене сховище шарової конструкції | |
| Відкрито розташоване устаткування артезіанських свердловин | |
| Водонапірна вежа | |
| Котельня в цегляній будівлі | |
| Металева вишка суцільної конструкції | |
| Трансформаторна підстанція закритого типу | |
| Теплова електростанція | |
| Розподільний пристрій і допоміжні спорудження електростанції | |
| Кабельна підземна лінія | |
| Кабельна наземна лінія | |
| Повітряна лінія високої напруги | |
| Повітряна лінія низької напруги | |
| Повітряна лінія низької напруги на дерев'яних опорах | |
| Силова лінія електрифікованої залізниці | |
| Підземні сталеві трубопроводи на зварюванні діаметром 250 мм | |
| Підземні сталеві трубопроводи на зварюванні діаметром понад 500 мм | |
| Підземні чавунні і керамічні трубопроводи на розтрубах, азбоцементні на муфтах | |
| Трубопровід, на глибині 20см | |
| Трубопровід наземний | |
| Трубопровід на металевих естакадах | |
| Оглядові колодязі і засувки на мережах комунального господарства | |
| Водопровід заглиблений | |
| Мережі комунального господарства без захисних конструкцій | |
| Стаціонарна повітряна лінія зв'язку | |
| Повітряна лінія телефонно-телеграфного зв'язку | |
| Жердяна повітряна лінія зв'язку | |
| Кабельна наземна лінія зв'язку | |
| Кабельна підземна лінія зв'язку | |
| Телефонно-телеграфна апаратура поза укриттями | |
| Антенний пристрій | |
| Переносна радіостанція | |
| Укриття, що стоїть окремо, розраховане на надмірний тиск ударної хвилі 500 кПа | |
| Укриття вбудоване, розраховане на 300 кПа | |
| Укриття, що стоїть окремо, розраховане на 200 кПа | |
| Укриття вбудоване, розраховане 100 кПа | |
| Укриття, що стоїть окремо, розраховане на 50 кПа | |
| Протирадіаційне укриття, розраховане на 30 кПа | |
| Підвал без посилення несущих конструкцій | |
| Вхід у сховища з одягом крутості | |
| Вхід у сховища без одягу крутості | |
| Вантажні автомобілі і автоцистерни | |
| Легковий автомобіль | |
| Автобус | |
| Гусеничний тягач | |
| Шосейна дорога з асфальтовим покриттям | |
| Залізничні колії | |
| Рухомий залізничний склад | |
| Землерийна дорожньо-будівна машина | |
| Металевий міст з довжиною прольоту 35 м | |
| Металевий міст з довжиною прольоту 120 м | |
| Міст залізничний з прольотами 20 м | |
| Міст залізничний з прольотами 10 м | |
| Дерев'яний міст | |
| Бетонна гребля | |
| Земляна гребля шириною 90 м | |
| Злітно-посадочна смуга | |
| Транспортний літак на стоянці | |
| Вертоліт на стоянці | |
| Торгове судно |