Исследование устойчивости объектов экономики железнодорожного транспорта к воздействию поражающих факторов и разработка мероприятий по повышению устойчивости функционирования объектов, страница 9

Расход керосина из пробоины и средняя скорость определяются следующим образом:

где Sо – площадь сечения универсального сливного прибора или пробоины, м2;

Vср – средняя скорость истечения ЛВЖ, м/с.

,

где μ – коэффициент расхода жидкости, учитывающий сужении струи и трение (для ЛВЖ 0,3);

Н – высота столба жидкости в цистерне  (диаметр цистерны), м.

 м/с.

 кг/мин.

На 41ой минуте площадь разлива составит

 м2.

Длина и ширина фронта  пожара пролива определяется исходя из условия прямоугольной формы его распространения

,

где  - площадь пожара, м2;

      а – длина фронта пожара, м;

b – ширина фронта пожара, м.

Ширина фронта пожара, при Sn = Sp = 215 м2 составляет:

 м.

Длина фронта пожара:

 м.

2. Производится расчет возможного количества вагонов, попавших в зону пожара.

Общее количество вагонов в очаге пожаров:

,

где Sb – средняя площадь пола вагона, м2;

      Кр – коэффициент учитывающий расстояние между подвижным составом (0,75 при полной загрузке станции).

 шт.

Количество Nк вагонов на крайних железнодорожных путях по длине фронта пожара:

где lb – средняя длина вагона, м; при этом учитывается расстояние между торцами вагонов равное 1 м.

 шт.

Количество Nш вагонов на железнодорожных путях по ширине фронта пожара:

Nшчжд

где чжд – минимальное расстояние, занимаемое одним железнодорожным путем с подвижным составом,  4м.

Nш шт.

Таким образом, в зоне пожара может находиться 4 цистерны. Возможная пожарная обстановка показана на рис. 3.

3. Расчет зоны опасного воздействия теплового излучения пожара пролива, то есть зоны возможного распространения пожара при gкр>12,5 кВт/м2.

Масса пролитого керосина составит

 т.

В этом случае плотность теплового излучения на расстоянии 30 м составит 12,5 км кВт/м2. Таким образом, граница опасной зоны расположена на расстоянии 30 м от границы пролива.

На схеме показана зона возможного распространения пожара, то есть при нахождении в данной зоне горючих материалов произойдет их воспламенение.

4. Через 15 – 25 мин после начала теплового воздействия пожара от пролива на цистерну с СУГ  произойдет взрыв этой цистерны с образованием огненного шара.

Определим массу огненного шара, его радиус и время существования

 т.

 м.

 с.

Полагается, что в зоне радиусом 70 м все горючие материалы воспламеняются.

Определим коэффициент облученности φ и величину плотности теплового излучения q (кВт/м2) на различных расстояниях от огненного шара, так как при величине теплового излучения более 85 кВт/м2 происходит воспламенение происходит через 3 – 5 с, полагается, что при времени облучения 10,8 с воспламенение произойдет при qкр = 60 кВт/м2. Такой величине плотность соответствует расстоянию от поверхности огненного шара – 50 м.

Таким образом, зона возможного распространения огненного шара (рис. ХХ) составляет 120 м (70 м + 50 м) от цистерны с СУГ.

XII. Определение зон катастрофического затопления при разрушении гидротехнического сооружения.

Исходные данные (2 вариант):

Глубина воды в водохранилище перед плотиной Н = 30 м

Начальная глубина воды в русле реки hо = 8 м

Объём водохранилища W = 70 млн. м3

Длина плотины В = 1400 м

Уклон дна русла реки i = 10-4

Коэффициент шероховатости русла реки n = 0,05 м

Расстояние до гидроузла 50 км

Ширина проран Вп = 150 м.

Решение:

1.  Наносим расчетные створы (створ) на крупномасштабную карту (ситуационный план).

2.  Определяем основные параметры волны прорыва в нулевом створе.

2.1 Средняя скорость движения волны прорыва определяется

где с – коэффициент Шези, учитывающий форму русла реки и его шероховатость:

где R – гидравлический радиус, приближенно равен глубине воды H.