Прогнозирование и оценка последствий аварийных взрывов топливовоздушных смесей

Скорость распространения фронта племени определяется по формуле

                                        V = k ·М ,                                           (4)

                             где:  k - константа, равная 43;

                         М -масса топлива, содержащегося в облаке.

Задание 2. Рассчитать эффективный энергетический запас топливовоздушной смеси.

Эффективный энергозапас топливовоздушной смеси рассчитываются по формуле:

                                               Е = 2М ·q ·С /С ,                             (5) 

Задание 3. Рассчитать расстояние при взрыве.

Безразмерное расстояние при взрыве рассчитывается по формуле:

                                                  R = R/(E/P ) ,                                (6)              

Задание 4. Рассчитать давление при взрыве.

Безразмерное давление при взрыве рассчитывается по формуле:

                          P = (V /С ) (( - 1)/ )(0,83/R - 0,14/R ) ,          (7)

Задание 5. Расчет аварии, связанный с образованием «огненного шара»:

      Поражающее  действие «огненного шара» на  человека определяется величиной  тепловой энергии (импульсом теплового  излучения) и временем существования  «огненного шара», а на остальные  объекты – интенсивностью его теплового излучения.

Исходные данные:

количество разлившегося при аварии топлива 10,6 м3;

плотность жидкой фазы пропана, rГ = 530 кг/м3;

температура «огненного шара»,  q = 1350 К.

    Необходимо определить время существования «огненного шара» и расстояние, при котором импульс теплового излучения соответствует различным степеням ожога человека.

Порядок оценки последствий аварии по ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов»:

Импульс теплового излучения Q, кДж, рассчитывают по формуле:

                                             Q = ts · q ,                                              (8)      

где ts - время существования огненного шара, с;

        q - интенсивность теплового излучения, кВт/м2.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара», проводят по формуле:

                                              q = Ef · Fq · t ,                                      (9)

где Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м2;

Fq - угловой коэффициент облученности;

t  - коэффициент пропускания атмосферы.

Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных данных, допускается принимать Ef  равным 450 кВт/м2.

Угловой коэффициент облученности рассчитывают по формуле

                                   ,               (10)

где Н- высота центра «огненного шара», м;

Ds - эффективный диаметр «огненного шара», м;

r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» Ds рассчитывают по формуле

                                                Ds =5,33 m 0,327,                                  (11)

где m - масса горючего вещества, кг.

  H - определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной Ds/2.

Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывают по формуле

        

                                                  ts = 0,92 m 0,303  ,                          (12)

Коэффициент пропускания атмосферы т рассчитывают по формуле

                                    t = ехр [-7,0 · 10-4 ( - Ds / 2)] ,       (13)

 

4.3. Оформление и представление результатов.

1. Изучить теоретический курс лекционных занятий и предлагаемую  учебную литературу.

     2. Методические рекомендации  по идентификации опасных производств  и повышению устойчивости функционирования  ОЭ.

3. Провести идентификацию опасных производственных объектов, используя признаки опасности объекта. 

4. Исследовать устойчивость объектов экономики.

5. Разработать мероприятия по  ПУФ ОЭ.

6. Сделать выводы по полученным  исследованиям, сформулировать предложения.

7. Подготовить отчет по выполненной  работе. Форма отчетности – письменная, согласно требованиям методических  рекомендаций по выполнения практической работы.

8. Подготовить ответы на контрольные  вопросы.

9. Осуществить самоконтроль.

  10. Защитить практическую работу  с первого раза в течении 15 минут.

Представление результатов.

• Титульный лист
• Содержание
• Нормативные ссылки (в практической работе)
• Определения
• Обозначения и сокращения
• Введение
• Основная часть
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложения

4.4  Варианты задания.

 

 

 

Поряд-ковый номер	Номер варианта	Значение М( в кг)	С	R(м)	V1, (куб.м)
1	1	2650	0,14	350	3
2	2	1750	0,13	400	4
3	3	1500	0,12	750	5
4	4	1000	0,14	1120	8
5	5	2750	0,15	480	4
6	6	3000	0,15	1350	3
7	7	2700	0,14	650	3
8	8	3500	0,13	700	7
9	9	2200	0,12	850	5
10	10	1800	0,14	950	4
11	11	2300	0,13	1050	7
12	12	2600	0,15	1150	4
13	13	3100	0,13	1300	2
14	14	1550	0,14	1400	5
15	15	1100	0,12	1550	6
16	16	2900	0,13	1650	4
17	17	1100	0,15	600	3
18	18	1450	0,14	400	2
19	19	2250	0,15	360	4
20	20	1350	0,13	750	6
21	21	1850	0,12	1200	7
22	22	3200	0,14	900	3
23	23	1900	0,15	1250	4
24	24	1650	0,13	1700	5
25	25	2350	0,12	1850	2
26	26	3150	0,14	1900	5
27	27	1850	0,15	1100	6
28	28	2000	0,15	1350	2
29	29	900	0,13	1050	4
30	30	2450	0,12	1000	6

 

 

 

 

Контрольные вопросы: 

 

1. Дать определение взрыва?
2. Перечислить основные характеристики взрыва?
3. Описать процесс взрывных превращений?
4. Обосновать закон Хопкинса-Кранца?
5. В чем заключаются особенности детонации и дефлографии?
6. Чем характеризуется фаза высокого давления?
7. Объясните процесс взрыва ТВС?
8. Приведите последовательность действия ударной волны?
9. Пользуясь вариантом задания, дайте объяснения давления при взрыве?

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ  СПИСОК 

а) основная литература:

1. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях [Текст] : учеб.пособие для вузов (доп.) / Я.Д.Вишняков, В.И.Вагин, В.В.Овчинников, А.Н.Стародубец, 2008. - 304 с.

2. Беляков Г.И. Практикум по охране  труда [Текст] : Учеб.пособие для вузов / Г. И. Беляков, 1999. - 192 с.

3. Васильев П.П. Безопасность жизнедеятельности. Экология и охрана труда. Количественная оценка и примеры [Текст] : учеб.пособие для вузов (рек.) / П. П. Васильев, 2003. - 188 с.

4. Васильев П.П. Практикум по  безопасности жизнедеятельности  человека,экологии и охране труда. [Текст] / П. П. Васильев, 2004. - 192 с.

5. Гринин А.С. Экологическая безопасность.Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях [Текст] : Учеб.пособие / А. С. Гринин, 2000

6. Мастрюков Б.С. Безопасность в  чрезвычайных ситуациях [Текст] : Учебник  для вузов(Доп.) / Б. С. Мастрюков, 2003. - 336 с.

7. Михайлов Л.А. Чрезвычайные ситуации природного, техногенного и социального характера и защита от них [Текст] : учебник для вузов (доп.) / Л.А.Михайлов, В.П.Соломин; под ред.Л.А.Михайлова, 2009. - 235 с.

8. Русак О. Н. Безопасность жизнедеятельности [Текст] : учеб.  для вузов / О. Н. Русак, К. Р. Малаян, Н. Г. Занько; под ред. О. Н. Русака, 2001. - 448 с.

9. Шульгин В.Н. Инженерная защита  населения и территорий в чрезвычайных  ситуациях мирного и военного  времени [Текст] : учебник для вузов (рек.) / под ред. В.А. Пучкова, 2010. - 684 с.

10. Юртушкин В.И. Чрезвычайные ситуации: защита населения и территорий [Текст] : учеб. пособие для вузов (Рек.) / В. И. Юртушкин, 2008. - 368 с.

11. Региональная и национальная  безопасность [Электронный ресурс] Учебное пособие / А.Б. Логунов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2011. – 448 c. Режим доступа: Znanium com. – Заглавие с экрана.

 

б) дополнительная литература:

1. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. Л.А. Михайлова. – М: Академия, 2009. – 272 c.
2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов. – М: А-Приор, – 2011. – 128 c.
3. Болтыров В.В. Опасные природные процессы / В.В. Болтыров. – М: КДУ, 2010. – 292 c.
4. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. Э.А. Арустамова. – М: Дашков и Ко, 2011. – 448 c.
5. Вишняков Я.Д. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях / Я.Д. Вешняков. – М: Аcademia, 2008. – 304 c.
6. Ильин Л.А. Радиационная гигиена / Л.А. Ильин, В.Ф. Кириллов, И.П. Коренков. – М: Гэотар-Медиа, 2010. –384 c.

7. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливовоздушных смесей РД 03-409-01.

8. Методика по идентификации опасных производственных объектов РД 03-260-99.

9. Практикум по безопасности жизнедеятельности / Под ред. А.В. Фролова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. – 496 c.

10. Сергеев В.С. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях / В.С. Сергеев. – М: Академический прект, 2010. – 464 c.

11. Соломин В.П. Чрезвычайные ситуации социального характера и защита от них / В.П. Соломин. – М: Дрофа, 2007. – 285 c.

12. Феоктистова О.Г. Безопасность жизнедеятельности. Медико-биологические основы / О.Г. Феоктистова, Т.Г. Феоктистова, Е.В. Экзерцева. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. – 320 c.

13. Хван Т.А. Безопасность жизнедеятельности. Практикум / Т.А. Хван, П.А. Хван. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2010. – 320 c.

14. Шуленина Н.С. Рабочая тетрадь по основам безопасности жизнедеятельности / Н.С. Шуленина, В.М. Ширшова, Н.А. Волобуева. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2010. – 192 c.

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1.

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ Практической работы  №2 

 Чрезвычайные ситуации, вызванные взрывами 

Данные:

С =0,077

k - константа, равная 43;

q =4,64·

= 7

Задание 1. Определение скорости распространения фронта племени.

Скорость распространения фронта племени определяется по формуле

 

                                        V = k ·М ,                                           (4)

                             где:  k - константа, равная 43;

                         М -масса топлива, содержащегося в облаке.

По формуле (4) определяем скорость распространения фронта племени

М =2700 (кг)

 (м/с)

Задание 2. Рассчитать эффективный энергетический запас топливовоздушной смеси.