Аварии на взрывоопасных объектах. Ядерные взрывы, страница 7

За внешние границы зон разрушений принимаются условные линии, на которых  волны равны: ³50 кПа – полные разрушения, =30-50 кПа – сильные разрушения;  = 20-30 кПа – средние;  = 10-20 кПа – слабые разрушения. Заметим, что цифровые значения для каждой степени разрушений весьма приближенные и касаются главным образом жилых и промышленных зданий. За границы очага разрушения (поражения) принято считать радиус с =10 кПа при ЯВ и =7кПа – при взрывах обычных ВВ.

При полном разрушении обрушивается большая часть несущих конструкций – стен, колон и перекрытий. Использовать здания невозможно. Сильное разрушение характеризуется частичным разрушением стен и перекрытий и полным разрушением легких элементов (дверей, перегородок, крыш и др.). Использовать здания невозможно. Среднее разрушение – несущие конструкции получают деформации, прогибы, трещины; второстепенные конструкции разрушаются полностью. Слабые разрушения соответствуют повреждению или деформациям отдельных легких элементов (окон, дверей, стекол). Полные и сильные разрушения требуют нового строительства. Средние и слабые разрушения требуют капитальных и средних затрат на свое восстановление. Полные разрушения на сетях коммунального и электрического хозяйства характеризуются выходом из строя значительных участков трубопроводов, разрывом кабелей, обрушением опор воздушных линий электропередач и т.п. Подобные разрушения нельзя устранить при капитальном ремонте.

Заметим, что железнодорожный подвижной состав может эксплуатироваться после воздействия избыточных давлений: вагоны – до 40 кПа, тепловозы и электровозы – до 60 кПа.

Оценку разрушающего действия волны на объекты по  можно дать используя табличные данные, представленные в прил. 8.

3.4.2. Действие волны на людей

Поражение людей возможно от барического () и метательного () воздействия волны. При воздействии избыточного давления возможны различные степени поражения людей при значениях :

20-40 кПа – условно 1 – ой степени, легкое (разрыв барабанных перепонок, кровоизлияние в легкие); 40-60 кПа – все 1-ой степени плюс вывихи, ушибы, мышечные кровоизлияния, переломы ребер, общее сотрясение всего организма, поражение второй степени; 60-100 кПа – давление трудно переносимое организмом, состояние сильной контузии, переломы костей, повреждение внутренних органов и др. (поражение третий степени, тяжелое); 100 кПа и более – поражение 4 – ой степени, крайне тяжелое вплоть до летального исхода.

При скоростях отброса тела человека наступает: 6 м/с – порог поражения; 16,5 м/с – 50% потерь; 42 м/с – 100% потерь. Для оценки воздействия ВУВ на объекты существует ряд других методик, которые наиболее полно изложены в других источниках [23, 24].

3.4.3. Тепловое действие взрывов

Критериями оценки являются величины теплового потока q и теплового импульса Q. Оценка воздействия производится путем сравнения расчетных величин q или Q с табличными данными, которые характеризуют ту или иную степень воздействия (возгорание, обугливание, ожоги и т.д.). Так, минимальная величина импульса, вызывающая воспламенение древесных материалов составляет 0,4 МДж/ м².

Болевой температурный порог для кожи человека соответствует t_пор=44°С. При t>t_пор степень поражения зависит от длительности и величины потока. Кожа человека выдерживает тепловой поток q = 21 кВт/м² в течение двух секунд, т.е. импульс Q = 42 кДж/ м². Различают 4 степени ожогов человека тепловым излучением: первая, вторая, третья и четвертая при Q, кДж/м²; 100 – 200; 200-400; 400-600 и более 600 соответственно. Смертельный исход для человека наступает при Q = 600 кДж/ м² и более.

3.4.4. Поражающее действие осколков

Любой аварийный взрыв сопровождается образованием осколков, которые делятся на первичные – фрагменты тары, упаковки, вагона, контейнера, цистерны и др. и вторичные, возникающие от воздействия ВУВ.

Поражающее действие осколков будет зависеть от энергии, которой они обладают. Энергия зависит от массы, скорости осколков, т.е. W = mV²/2. Статистика свидетельствует, что для ВВ в обычной оболочке первичные осколки имеют массу не более 75 грамм (в 99%); масса 1-20 г составляет 50%. Начальная скорость осколков может составлять 1735-2378 м/с. Вторичные осколки также способны наносить значительный урон живым объектам. Так, при =35 кПа плотность летящих осколков может достигать 3500 шт. на квадратный метр при средней скорости перемещения предметов (стекол, камней, шлака, дерева и др.) порядка 50 м/с.

Пороговая скорость осколка массой m, кг, по критерию тяжелого ранения человека Vпор=5 m^-0,5, м/с.

3.4.5. Оценка воздействия проникающей радиации и  ЭМИ

ядерного взрыва

Основные расчетные формулы изложены в п.п. 3.3.7.6; 3.3.7.7.

Порядок оценки и необходимые меры защиты от воздействия этих факторов рассматриваются в последующих разделах пособия.

В заключение этого раздела отметим, что поражающие факторы первичных взрывов могут значительно усиливаться за счет вторичных взрывов, вызванных пожарами или иными причинами (эффектом «домино»). Расчеты по оценке воздействия взрывов на объекты носят вероятностный характер, так как прогнозирование последствий идет с различными допущениями и упрощениями.