 |
Вопрос 33 порядок выполнения рассчетов избыточных давлений при взрывах гпвс в открытом пространстве
|
|
|
|
5.1. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ВЗРЫВА КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
Основным поражающим действием взрывчатых веществ является ударная волна. Поэтому для определения поражающего действия взрывчатого вещества необходимо рассчитать избыточное давление взрыва
где р – давление на фронте ударной волны;
р0 – давление невозмущенного воздуха – атмосферное давление (101 кПа).
Величина Dр зависит от типа взрывчатого вещества, массы взорванного заряда, расстояния от центра взрыва и характера подстилающей поверхности.
Расчет величины избыточного давления Dр проводится в два этапа. На первом этапе находится приведенный радиус зоны взрыва по формуле
где R – расстояние от центра взрыва, м;
М – масса заряда, кг;
К – коэффициент, учитывающий характер подстилающей поверхности;
ТЭ – тротиловый эквивалент взрывчатого вещества.
В табл. 5.1 приведены значения коэффициента К для разных типов подстилающих материалов.
Таблица 5.1
Значения коэффициента К для разных материалов
Материал подстилающей поверхности
Коэффициент К
Металл
1.00
Бетон
0.95
Дерево
0.80
Грунт
0.60
Тротиловый эквивалент, как было показано выше, – это отношение массы взрывчатого вещества к массе тротила, создающей одинаковое поражающей действие. При ТЭ < 1 взрывчатое вещество обладает более сильным разрушающим действием, чем тротил (на один килограмм взрывчатого вещества); при ТЭ = 1 взрывчатое вещество имеет такую же разрушающую силу, как и тротил; при ТЭ > 1 взрывчатое вещество будет производить меньшее разрушающее воздействие, чем тротил. В табл. 4.3 приведены значения тротилового эквивалента для промышленных взрывчатых веществ. В табл. 5.2 приведены значения тротилового эквивалента для некоторых боевых взрывчатых веществ.
|
|
|
Таблица 5.2
Значение тротилового эквивалента
для боевых взрывчатых веществ
Взрывчатое вещество
ТЭ
Порох
0.66
Аммонал
0.99
Тротил
1.00
Тетрил
1.15
Гексоген
1.30
ТЭН
1.39
Тритонал 1.53
Зоны разрушения объектов
при разных значениях избыточного давления взрыва
Зона разрушения
Dр, кПа
Полное разрушение
Более 50
Сильные разрушения
30÷50
Средние разрушения
20÷30
Слабые разрушения
10÷20
По табл. 5.4 можно определить степень разрушения сооружений. При избыточном давлении взрыва Δp=71.88 кПа будет происходить полное разрушение остекления, перегородок, оконных рам, перекрытий, кирпичных и блочных стен, но разрушения железобетонных конструкций не произойдет.
Рассмотрим порядок расчета избыточного давления взрыва на следующем примере.
Требуется определить поражающее действие при взрыве заряда тротила массой 100 кг на расстоянии от здания R=2 м на открытом грунте.
Вначале определим избыточное давление взрыва Dр при взрыве тротила по формуле (5.2). Коэффициент К для открытого грунта находим по табл. 5.1. Он составляет 0.60. Тротиловый эквивалент для тротила ТЭ=1 (табл. 5.2).
Теперь по табл. 5.3 находим, что при взрыве 100 кг тротила образуется зона полного разрушения.
Для оценки степени разрушения зданий и сооружений при конкретном взрыве можно использовать табл. 5.4, в которой представлены предельные значения избыточного давления взрыва Dр, вызывающие различные степени разрушения.
Таблица 5.4
Значения предельного избыточного давления,
вызывающие различные разрушения зданий и сооружений
| Dр, кПа | Разрушение | Dр, кПа | Разрушение | Dр, кПа | Разрушение |
| 0.5÷3.0 | Частичное разрушение остекления | Разрушение перегородок, оконных рам | Разрушение кирпичных и блочных стен | ||
| 3÷7 | Полное разрушение остекления | Разрушение перекрытий | Разрушение железобетонных конструкций |
|
|
|
Одним из наиболее распространенных способов совершения террористических актов является использование взрывчатых веществ (ВВ) для подрыва различных объектов (зданий, мостов, нефте- и газопроводов, резервуаров с нефтепродуктами, производственных помещений и т.д.). Для оценки степени поражения и разрушения объектов при взрыве и, следовательно, объема и стоимости восстановительных работ необходимо знать методы расчета характеристик взрыва и его последствий.
В результате разрушения резервуаров, трубопроводов и технологического оборудования с горючими веществами возможен их выброс внутрь здания или на открытую площадку с образованием газопаровоздушной смеси (ГПВС). Взрыв образовавшейся ГПВС представляет серьезную опасность для персонала, зданий, сооружений и технологического оборудования. Особенно велика вероятность взрыва ГПВС на объектах нефтехимической и химической промышленности, где хранятся и используются значительные объемы горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей. Суммарная протяженность магистральных нефте- и газопроводов в России составляет более 130 тыс. километров. При аварийной разгерметизации отдельных их участков последствия могут быть очень трагичными. Так, например, при взрыве газовоздушной смеси, образовавшейся при аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода, 3 июля 1989 г. вблизи одного из регионов Куйбышевской железной дороги погибло 258 пассажиров двух поездов.
|
|
|
