Оценка последствий аварий при тепловом излучении «огненных шаров» и горящих разлитий

В качестве показателей последствий пожаров рассматривается воздействие интенсивности теплового излучения и дозы теплового излучения на людей и интенсивности теплового излучения на сооружения.

В табл.3.2.4 представлены допустимые интенсивности теплового излучения пожаров ЛВЖ и СЖУГ на человека.

Таблица 3.2.4

Расчет площади с различной степенью поражения:

- со смертельным поражением

, (3.2.44)

- с санитарными потерями

. (3.2.45)

Человеческие потери (санитарные и общие):

- количество погибших

(3.2.46)

- количество санитарных потерь

(3.2.47)

где

r_см – радиус от точки на поверхности земли непосредственно под центром “огненного шара», в пределах которого люди получают смертельное поражение;

r_сп – радиус от точки на поверхности земли непосредственно под центром “огненного шара», в пределах которого имеются санитарные потери;

C_н – плотность людей на объекте.

В табл.3.2.5 представлены предельно допустимые дозы теплового излучения при воздействии «огненного шара» на человека.

Таблица 3.2.5

Расчет площади с различной степенью поражения:

- со смертельным поражением по формуле 3.2.44;

- с ожогами 3 степени

, (3.2.48)

- с ожогами 2 степени

, (3.2.49)

- с ожогами 1 степени

, (3.2.50)

r_см – радиус от геометрического центра пролива, в пределах которого люди получают смертельное поражение;

r_3ст – радиус от геометрического центра пролива, в пределах которого люди получают ожоги 3 степени;

r_2ст – радиус от геометрического центра пролива, в пределах которого люди получают ожоги 2 степени;

r_1ст – радиус от геометрического центра пролива, в пределах которого люди получают ожоги 1 степени.

Человеческие потери (санитарные и общие):

- количество погибших по формуле 3.2.46;

- количество получивших ожоги 3 степени

, (3.2.51)

- количество получивших ожоги 2 степени

, (3.2.52)

- количество получивших ожоги 1 степени

, (3.2.53)

- количество санитарных потерь

, (3.2.54)

Воздействие пожаров и «огненных шаров» на здания и сооружения определяются наличием возгораемых веществ и интенсивностью теплового излучения.

Интенсивность теплового излучения вызывающая воспламенение некоторых материалов за определенное время приведена в табл.3.2.6.

Таблица 3.2.6

При величине теплового потока более 85 кВт/м² воспламенение происходит через 3-5 с

Оценка последствий аварий при воздействии воздушной ударной волны

Оценка поражений ВУВ

Основным поражающим фактором ВУВ является избыточное давление на фронте ударной волны ΔР.

Поражение людей при взрывных явлениях возможно как от прямого воздействия ВУВ, так и в результате разрушения зданий, в которых находились люди во время взрыва.

Степень поражения людей в зависимости от воздействия от избыточного давления приведена в табл.3.2.7.

Таблица 3.2.7.

При нахождении людей во время взрыва в здании допускается что:

- в полностью разрушенных зданиях выходит из строя 100 % находящихся в них людей, при этом полагают, что все пострадавшие находятся в завалах;

- в сильно разрушенных зданиях выходит из строя до 60 % находящихся в них людей, при этом считают, что 50 % из числа вышедших из строя может оказаться в завале, остальные поражаются обломками, стеклами и давлением в волне;

- в зданиях, получивших средние разрушения, может выйти из строя до 10 - 15 % находящихся в них людей.

В качестве показателей последствий взрывных явлений на здания и сооружения рассматривается степень разрушения зданий и сооружений. Описание степеней разрушения зданий приведено в табл.3.2.8.

Таблица 3.2.8.

Степени разрушения резервуаров хранения веществ приведены в табл.3.2.9.

Таблица 3.2.9.

Расчет параметров завалов

Если здание получит сильную или полную степень разрушения, образуется завал. Завалом называется хаотическое нагромождение строительных материалов и конструкций, обломков технологического оборудования, камней и т.д.

Помимо степени разрушения строений завалы также подразделяются по:

- структуре весу обломков (процентное содержание в завалах различных типов обломков)

- структуре по составу элементов (процентное содержание в завалах обломков из различного материала);

- по внешнему виду.

По структуре по весу обломков завалы делятся на очень крупные (свыше 5 т), крупные – 2…5 т; средние – 0,2…2т, мелкие – менее 0,2 т. При определении состава спасательных сил и средств следует иметь в виду, что очень крупные и крупные обломки весом более 2-х т, перемещаются с использованием инженерной техники, средние – весом до 2-х т, могут быть перемещены с помощью ручных лебедок, а мелкие – весом до 0,2 т, могут быть перемещены спасателями вручную. Структура завала по весу обломков представлена в табл 3.2.10.

Таблица 3.2.10.

Примечание: в числителе – значения для стен из крупных панелей, в знаменателе – значения для стен из каменных материалов (кирпича, мелких обломков).

По структуре по составу элементов завалы делятся на железобетонные, кирпичные, смешанные. Железобетонные завалы состоят из обломков железобетонных, бетонных, металлических и деревянных конструкций, обломков кирпичной кладки, элементов технологического оборудования. Они характеризуются наличием большого количества крупных элементов, зачастую соединенных между собой, пустот и неустойчивых элементов. Кирпичные завалы состоят из кирпичных глыб, битого кирпича, штукатурки, обломков железобетонных, металлических, деревянных конструкций. Они характеризуются большой плотностью, отсутствием крупных элементов и пустот. Структура завала по составу элементов (%) при разрушении зданий представлена в табл 3.2.11.

Таблица 3.2.11.

Объем завалов при разрушении жилых зданий составляет 35-50%, промышленных — 15-20% строительного объема. Высота завалов жилых зданий составляет 1/5-1/7, промышленных — 1/4-1/10 их первоначальной высоты. Средний угол откосов завалов — 30°. Объем пустот в завалах составляет 40-60%.

В зависимости от структуры завалов их подразделяют на тяжелые, средние и легкие. В тяжелых завалах пустотность (объем пустот на 100 м³ завала, %) может достигать до 60 %, в средних– 45–55 %, легких – 35–45 %.

Показатели завалов зданий являются определяющими параметрами при выборе технологии спасательных работ.

Показатели завалов зданий являются определяющими параметрами при выборе технологии спасательных работ.

Принимается, что при взрыве вне здания обломки смещаются по направлению действия воздушной ударной волны.

Дальность разлета осколков здания:

, (3.2.55)

где H – высота здания, м.

Ширина завала (геометрический размер завала в направлении наименьшего размера В здания), м:

, (3.2.56)

где B – ширина здания.

Длина завала (геометрический размер завала в направлении наибольшего размера А здания), м:

, (3.2.57)

где А – длина здания.

Высота завала (расстояние от уровня земли до максимального уровня обломков в пределах контура здания), м:

, (3.2.58)

γ – удельный объем завала на 100 м³ строительного объема здания (табл.3.2.12);

k – константа (k=2 – для взрыва вне здания).

Удельный объем завала производственных зданий представлены в табл 3.2.12.

Таблица 3.2.12.

Основными факторами, определяющими высоту завала, являются этажность здания и величина действующего давления во фронте воздушной ударной волны. Чем больше давление, тем дальше разлетаются обломки, что приводит к уменьшению высоты завала.

Объем завала:

, (3.2.59)

Структура завала по весу обломков:

- объем обломков больше 5 т:

, (3.2.60)

- объем обломков от 2 до 5 т:

, (3.2.61)

- объем обломков от 0,2 до 2 т:

, (3.2.62)

- объем обломков до 0,2 т:

, (3.2.63)

Коэфициенты из формул 3.2.63 - 3.2.66 представлены в таблице 3.2.10.

При сильном разрушении зданий в расчетах можно принять, что объем завалов составляет примерно 50% от объемов завалов зданий в случае их полного разрушения.