Âçðûâû - ýòî îïàñíûå ïðîöåññû, èìåþùèå ìåñòî â íàøåé æèçíè. Îíè íåñóò ïîòåíöèàëüíóþ îïàñíîñòü êàê äëÿ ÷åëîâåêà, òàê è äëÿ ðàçëè÷íûõ òåõíîãåííûõ è ïðèðîäíûõ îáúåêòîâ. Ïîýòîìó ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ðàçëè÷íûõ îáúåêòîâ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü âîçìîæíîñòü ñëó÷àéíîãî âçðûâà.
Çàäà÷à ¹1
Ëóæñêàÿ ãóáà
êîðàáëü
àäìèíèñòðàòèâíîå çäàíèå
êðûòûå ñêëàäû
Ðàçìåðû êðûòûõ ñêëàäîâ 36 õ 250 õ 5 ì
Ñêëàäû íà 50 % çûïîëíåíû óãëåì
Áåçîïàñíîå äàâëåíèå ôðîíòà âçðûâíîé âîëíû:
äëÿ êîðàáëÿ 2 ÊÏà
äëÿ çäàíèÿ 5 ÊÏà
Íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü áåçîïàñíîå ðàññòîÿíèå ïðè âîçìîæíîì âçðûâå: îò ñêëàäîâ äî àäìèíèñòðàòèâíîãî çäàíèÿ - R1
,
îò ñêëàäîâ äî êîðàáëÿ - R2
.
Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî âçîðâ¸òñÿ 1 ñêëàä.
Vñâ
= 36 * 250 * 5 = 45 000 ì3
ÊÏà
ãäå r = 0,055 êã / ì3
rî
= 1,225 êã / ì3
Ðî
= 101 ÊÏà (àòìîñôåðíîå äàâëåíèå)
Òî
= 293 Ê (èñõîäíàÿ òåìïåðàòóðà)
Q = 35 100 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà óãîëüíîé ïûëè)
z = 0.5 (ñêëàäû çàïîëíåíû íàïîëîâèíó )
x = 1 (ðåçåðâóàð ãåðìåòè÷åí)
Íàéä¸ì ìàññó ÃÏÂÑ:
m = r * Vñâ
= 0,055 * 45 000 = 2 475 êã
Ðàññ÷èòàåì òðîòèëîâûé ýêâèâàëåíò âçðûâà:
Gòð
= êã
ãäå Qòðîò
= 4520 ÊÄæ / êã
z = 1
Ïîñòðîèì ãðàôèê çàâèñèìîñòè ñèëû âçðûâà îò óäàë¸ííîñòè îò íåãî.
Ðàñ÷¸ò áóäåì âåñòè ïî ôîðìóëå:
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷¸òà ñâåäåíû â òàáëèöó 1.
Òàáëèöà 1
| R, ì | 50 | 200 | 500 | 600 | 700 |
| DÐô
, ÊÏà |
78.4 | 22.1 | 6.4 | 5 | 4.3 |
Ïî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷¸òà â òàáëèöå 1 ñòðîèì ãðàôèê 1.
Èç ãðàôèêà âèäíî, ÷òî áåçîïàñíûì ðàññòîÿíèåì
-äëÿ êîðàáëÿ >300 ì
-äëÿ àäìèíèñòðàòèâíîãî çäàíèÿ > 200 ì
Èç ïðèâåäåííûõ âûøå ðàñ÷¸òîâ ñëåäóåò :
- íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü áåçîïàñíûå ðàññòîÿíèÿ äëÿ àäìèíèñòðàòèâ- íîãî çäàíèÿ è êîðàáëÿ.
- ïðåäóñìîòðåòü íåîáõîäèìûå ìåðû ïðåäîñòîðîæíîñòè îò âçðûâà âòîðîãî òåðìèíàëà, åñëè âçðûâ îäíîãî óæå ïðîèçîø¸ë.
Çàäà÷à ¹2
Äàííûå è îáîçíà÷åíèÿ:
 êàæäîì À 13 õ 600 ì3
ïîä äàâëåíèåì â 16 àòì. ñîäåðæèòñÿ áóòàí.
DÐô áåçîï
= 20 ÊÏà
DÐô ïîðàæ
= 65 ÊÏà
 êàæäîì  10 000 ì3
ñîäåðæèòñÿ ïðîïàí.
DÐô áåçîï
= 30 ÊÏà
DÐô ïîðàæ
= 120 ÊÏà
Ñ - ïîñ¸ëîê ãîðîäñêîãî òèïà.
DÐô áåçîï
= 30 ÊÏà
DÐô ïîðàæ
= 120 ÊÏà
- îïðåäåëèòü áåçîïàñíîå ðàññòîÿíèå ìåæäó ïëîùàäêàìè ñ ãàçîâûìè òåðìèíàëàìè R1
- îïðåäåëèòü áåçîïàñíîå ðàññòîÿíèå ìåæäó ïëîùàäêîé ñ ãàçîâûì òåðìèíàëîì [2] äî ïîñ¸ëêà [3] R2
Ðåøåíèå:
Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî íà ïëîùàäêå [1] âçîðâóòñÿ 3 áëîêà À
Íàéä¸ì îáú¸ì ñæàò&i
V3À
= 3 * 13 * 600 = 23 400 ì3
Íàéäåì âåñ ñæàòîãî áóòàíà:
Gá
= V3À
* r = 23 400 * 0,601 = 14 063 ò = 14 063 000 êã
ãäå r = 0,601 ò / ì3
(ïëîòíîñòü ñæàòîãî áóòàíà)
Îáúåì îáðàçîâàâøåãîñÿ îáëàêà ïðè âçðûâå:
Vî
= ì3
ãäå n = 0,5 (äëÿ ñæèæåííûõ ãàçîâ ïîä äàâëåíèåì)
Ì = 58 (ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà áóòàíà)
Ññòõ
= 0,0313 (îáú¸ìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ñòàõîñòè÷åñêîãî ñîñòàâà)
Ìàññà îáëàêà
Ì1
= Vî
* ráóò
= 86 761 000 * 1,328 = 115 217 280 êã
ãäå ráóò
= 1,328 êã / ì3
(ïëîòíîñòü áóòàíà)
Ì2
= V3À
* ráóò
= 23 400 * 1,328 = 31 075 êã
Ðàäèóñ îãíåííîãî øàðà ðàññ÷èòàåì ïî ôîðìóëå:
Ro
= ì
Îïðåäåëèì ìàññó òðîòèëîâîãî ýêâèâàëåíòà:
êã
ãäå Qáóò
= 2776 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà áóòàíà)
Qòðîò
= 4520 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà òðîòèëà)
Ïîñòðîèì ãðàôèê çàâèñèìîñòè ñèëû âçðûâà îò óäàë¸ííîñòè îò íåãî.
Ðàñ÷¸ò áóäåì âåñòè ïî ôîðìóëå Ñàäîâñêîãî:
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷¸òà ñâåäåíû â òàáëèöó 2.
Òàáëèöà 2
| R, ì | 1 000 | 1 500 | 2 000 | 3 000 | 5 000 |
| DÐô
, ÊÏà |
198 | 83 | 48 | 24 | 3 |
Ïî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷¸òà â òàáëèöå 2 ñòðîèì ãðàôèê 2.
Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî íà ïëîùàäêå [2] âçîðâóòñÿ 3 áëîêà Â
Íàéä¸ì îáú¸ì ãàçà âî âçîðâàâøèõñÿ áëîêàõ:
V3À
= 3 * 10 000 = 30 000 ì3
Íàéäåì âåñ ñæàòîãî ïðîïàíà:
Gï
= V3Â
* r = 23 400 * 0,582 = 17 460 ò = 17 460 000 êã
ãäå r = 0,582 ò / ì3
(ïëîòíîñòü ñæàòîãî áóòàíà)
Îáúåì îáðàçîâàâøåãîñÿ îáëàêà ïðè âçðûâå:
Vî
= ì3
ãäå n = 1 (àòìîñôåðíîå äàâëåíèå)
Ì = 44 (ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà ïðîïàíà)
Ññòõ
= 0,0403 (îáú¸ìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ñòàõîñòè÷åñêîãî ñîñòàâà)
Ìàññà îáëàêà
Ì1
= Vî
* rïðîï
= 220 563 950 * 1,315 = 290 041 590 êã
ãäå rïðîï
= 1,315 êã / ì3
(ïëîòíîñòü ïðîïàíà)
Ì2
= V3Â
* rïðîï
= 30 000 * 1,315 = 39 450 êã
Ðàäèóñ îãíåííîãî øàðà ðàññ÷èòàåì ïî ôîðìóëå:
Ro
= ì
Ðàäèóñ ýâàêóàöèè áóäåò ðàâåí:
Rý
~ 3,5Ro = 3,5 * 95,7 = 335 ì
Îïðåäåëèì ìàññó òðîòèëîâîãî ýêâèâàëåíòà:
êã
ãäå Qïðîï
= 2801 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà ïðîïàíà)
Qòðîò
= 4520 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà òðîòèëà)
Ïîñòðîèì ãðàôèê çàâèñèìîñòè ñèëû âçðûâà îò óäàë¸ííîñòè îò íåãî.
Ðàñ÷¸ò áóäåì âåñòè ïî ôîðìóëå Ñàäîâñêîãî:
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷¸òà ñâåäåíû â òàáëèöó 3.
Òàáëèöà 3
| R, ì | 2 000 | 2 500 | 3 000 | 3 500 | 4 000 |
| DÐô
, ÊÏà |
87,1 | 56,3 | 40,3 | 30,9 | 24,8 |
Ïî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷¸òà â òàáëèöå 3 ñòðîèì ãðàôèê 3.
Âûâîäû:
Êàê âèäíî èç ãðàôèêîâ 1 è 2 ðàäèóñ ïîðàæåíèÿ ïðè âçðûâå íà ïëîùàäêå [1] R = 1 200 ì, à ïðè âçðûâå íà ïëîùàäêå [2] R = 2 300 ì. Íåîáõîäèìî ðàñïîëîæèòü ïëîùàäêè íà ðàññòîÿíèè íå ìåíåå 2 300 ì äðóã îò äðóãà. Ïîñ¸ëîê ãîðîäñêîãî òèïà ìîæíî ðàñïîëàãàòü çà ïðåäåëàìè Rý
= 350 ì