Прогнозирование зоны взрыва конденсированных взрывчатых веществ и определение возможных потерь и ущерба

Практическое занятие №6

Прогнозирование зоны взрыва конденсированных взрывчатых веществ

и определение возможных потерь и ущерба

Цель: привить практические навыки по расчетам параметров взрыва конденсированных взрывчатых веществ (КВВ), определению потерь и ущерба с помощью вероятностного метода прогнозирования.

Учебные вопросы:

1.  Определение избыточного давления и величины импульса фазы сжатия при взрыве КВВ

2.  Определение при взрыве КВВ потерь персонала и материального ущерба с использованием пробит-функции.

Общие положения

Взрывы КВВ применяются в добывающей промышленности, например, для дробления породы в карьерах, при некоторых технологических операциях, например, при сварке взрывом. Кроме того, взрывы КВВ могут быть случайными (на складах боеприпасов) и преднамеренными (теракты).

Взрывы большинства КВВ протекают в режиме детонации со скоростями распространения взрывной волны от 1,5 км×с^-1 (для некоторых промышленных КВВ) до 8 км×с^-1. КВВ  - твёрдые вещества с плотностью р = (1,5 ¸1,8) ×10³ кг× м^-3 и энергией, выделяемой при взрыве,  до 7 000 кДж × кг^-1 (пластит 4500 кДж × кг ^-1).

При вероятностном способе прогнозирования поражающее действие ударной волы определяется избыточным давлением во фронте ударной волны DР_ф (кПа) и импульсом фазы сжатия 1+ (кПа×с). Степень (вероятность) поражения (разрушения) Р_пор (%) зависит от пробит-функции Р_г (табл. 6.2), отражающей связь между вероятностью поражения и величиной негативного воздействия D, т.е.

где а,b-константы для каждого вещества или процесса, характеризующие специфику и меру опасности воздействия.

Вероятностный метод прогнозирования по сравнению с детерминированным дает более точное представление о потерях и ущербе при любом воздействии (взрыв, облучение, пожар и т.п.), изменяются лишь расчетные зависимости.

При расчетах масса G_BB конкретного КВВ заменяется своим тротиловым эквивалентом G_THT такой массы, при взрыве которой выделяется такое же количество энергии Q_V,TНТ, как и при взрыве рассматриваемого КВВ Q_V,,BB  (табл. 6.1).

Величина избыточного давления во фронте ударной волны DР_ф в зависимости от расстояния R от центра взрыва определяется по формуле М.А. Садовского для наземного взрыва (т.е. взрыва на поверхности земли), а импульс фазы сжатия I_тнт для ориентировочных расчетов может определяться по упрощенным зависимостям.

Условие задачи

На складе опасного производственного объекта хранится КВВ.

Сценарием предусматривается взрыв всей массы КВВ.

Требуется дать прогноз потерь персонала и степени разрушения производственных зданий на территории предприятия.

Исходные данные

Таблица 6.1.

Примечание: для тротила (тринитротолуола ТНТ) Q_V,ТНТ = 4520 кДж×кг^-1

Таблица 6.2.

Значение условной вероятности поражения человека

в  зависимости от величины Р_r

Таблица 6.3.

Выражения пробит-функций для разных степеней поражения (разрушения)