Расчет взрыва складских помещений

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.

V_ñâ = 36 * 250 * 5 = 45 000 ì³

ÊÏà

ãäå r = 0,055 êã / ì³

r_î = 1,225 êã / ì³

Ð_î = 101 ÊÏà (àòìîñôåðíîå äàâëåíèå)

Ò_î = 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 * V_ñâ = 0,055 * 45 000 = 2 475 êã

Ðàññ÷èòàåì òðîòèëîâûé ýêâèâàëåíò âçðûâà:

G_òð =  êã

ãäå Q_òðîò = 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.

DÐ_{ô áåçîï} = 20 ÊÏà

DÐ_{ô ïîðàæ} = 65 ÊÏà

 êàæäîì  10 000 ì³ ñîäåðæèòñÿ ïðîïàí.

DÐ_{ô áåçîï} = 30 ÊÏà

DÐ_{ô ïîðàæ} = 120 ÊÏà

Ñ - ïîñ¸ëîê ãîðîäñêîãî òèïà.

DÐ_{ô áåçîï} = 30 ÊÏà

DÐ_{ô 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 ñæàòîãî ãàçà âî âçîðâàâøèõñÿ áëîêàõ:

V_3À = 3 * 13 * 600 = 23 400 ì³

Íàéäåì âåñ ñæàòîãî áóòàíà:

G_á = V_3À * 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:

V_î = ì³

ãäå n = 0,5 (äëÿ ñæèæåííûõ ãàçîâ ïîä äàâëåíèåì)

Ì = 58 (ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà áóòàíà)

Ñ_ñòõ = 0,0313 (îáú¸ìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ñòàõîñòè÷åñêîãî ñîñòàâà)

Ìàññà îáëàêà

Ì₁ = V_î* r_áóò = 86 761 000 * 1,328 = 115 217 280 êã

ãäå r_áóò = 1,328 êã / ì³ (ïëîòíîñòü áóòàíà)

Ì₂ = V_3À * r_áóò = 23 400 * 1,328 = 31 075 êã

Ðàäèóñ îãíåííîãî øàðà ðàññ÷èòàåì ïî ôîðìóëå:

R_o =  ì

Îïðåäåëèì ìàññó òðîòèëîâîãî ýêâèâàëåíòà:

 êã

ãäå Q_áóò = 2776 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà áóòàíà)

Q_òðîò = 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:

V_3À = 3 * 10 000 = 30 000 ì³

Íàéäåì âåñ ñæàòîãî ïðîïàíà:

G_ï = V_3Â * 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:

V_î = ì³

ãäå n = 1 (àòìîñôåðíîå äàâëåíèå)

Ì = 44 (ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà ïðîïàíà)

Ñ_ñòõ = 0,0403 (îáú¸ìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ñòàõîñòè÷åñêîãî ñîñòàâà)

Ìàññà îáëàêà

Ì₁ = V_î* r_ïðîï = 220 563 950 * 1,315 = 290 041 590 êã

ãäå r_ïðîï = 1,315 êã / ì³ (ïëîòíîñòü ïðîïàíà)

Ì₂ = V_3Â * r_ïðîï = 30 000 * 1,315 = 39 450 êã

Ðàäèóñ îãíåííîãî øàðà ðàññ÷èòàåì ïî ôîðìóëå:

R_o =  ì

Ðàäèóñ ýâàêóàöèè áóäåò ðàâåí:

R_ý ~ 3,5Ro = 3,5 * 95,7 = 335 ì

Îïðåäåëèì ìàññó òðîòèëîâîãî ýêâèâàëåíòà:

 êã

ãäå Q_ïðîï = 2801 ÊÄæ / êã (òåïëîòà âçðûâà ïðîïàíà)

Q_òðîò = 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 R_ý = 350 ì