Оценка возможных разрушений и объемов восстановительных работ при взрыве образовавшейся бензино-воздушной смеси

7. Оценка возможных разрушений и объемов

восстановительных работ при взрыве образовавшейся бензино-воздушной смеси.

Исходные данные:

– генеральный план территории станции с прилегающей территорией;

– цистерна с бензином грузоподъемностью 60 тонн;

– расстояния от приемоотправочных путей до прилегающих зданий и сооружений.

Расстояния от приемоотправочных до прилегающих зданий и сооружений приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1.

Расположение объектов от эпицентра.

Наименование объекта	Расстояние до объекта, м
Подъездной путь	110
Грузовой состав	110
Главный путь	300
Здание железнодорожного вокзала	500
Здание автовокзала	700
Малоэтажные кирпичные здания	700
Дом культуры	1500
Автомобильный мост	1000
Вагонное Депо	1500
Школа	2000

Пожаро – и взрывоопасные характеристики СНП, его основные свойства.

Пределы распространения пламени в бензино–воздушных смесях при нормальных условиях составляют  5,3 — 15% по объему, стехиометрическая концентрация — 9,5% по объему

Увеличение начальной температуры расширяет пределы распространения пламени. Увеличение давления выше атмосферного также расширяет пределы распространения пламени. Давление ниже атмосферного, при котором еще возможно воспламенение смеси, равно 50 мм рт. ст. Введение в бензино-воздушную смесь негорючих добавок (азота, углекислого газа, аргона, гелия и др.) сужает пределы распространения пламени и при содержании негорючей добавки смеси выше определенной величины смесь становится негорючей. Если в качестве разбавителя используется азот, то смесь становится негорючей при содержании добавочного азота больше 35% в бензино-воздушной смеси любого состава. Максимально безопасное содержание кислорода в бензино–воздушных смесях (при разбавителе азоте) составляет 12,1% по объему.

Максимальная величина нормальной скорости распространения пламени составляет (при нормальных условиях):

– для бензино–воздушной смеси — 0,38 м/с;

Величина нормальной скорости распространения пламени пропорциональна квадрату абсолютной температуры смеси.

Наиболее низкая температура самовоспламенения бензино–воздушной смеси равна 545 °С, а максимальная энергия воспламенения — 0,3 мДж, гасящий диаметр — 3 мм, гасящее расстояние между плоскими поверхностями — 2,5 мм.

Тротиловый эквивалент взрыва бензиновоздушной смеси равен 6,8 кг тринитротолуола на один килограмм продукта.

Определение избыточного давления при взрыве бензиновоздушной смеси (БВС)

Количество сжиженного кислорода, перешедшего в облако БВС, определяется по формуле

                                                      Q = К_п·Q_н,                                    

где  К_п — коэффициент перехода бензина в БВС;

Q_н — первоначальное количество воздуха, т.

Подставив числовые значения в формулу, получим

Q = 0,6·63,09= 37,85т.

Начальный радиус облака бензино-воздушной смеси определяется по формуле

                                                 r₀ = 18,5·.                                   

Подставив числовые значения в формулу, получим

 r₀ = 18,5· = 64 м.

Избыточное давление, действующее на прилегающие к эпицентру взрыва объекты, в зависимости от расстояния до последних, определяется из выражений:

при  1,0 <  < 1,061                 ΔР_ф = 14,2,

при 1,061 <  < 1,212              ΔР_ф = 7,327,

при 1,212 <  < 4,545              ΔР_ф = 5,383,

при  > 4,545       ΔР_ф = 0,909+3,214+8,696.

Подставив числовые значения в выражения, получим значения избыточного давления на интересующих нас расстояниях.

– на расстоянии r₀ = 64 м

ΔР_ф = 14,2 кгс/см²;

– на расстоянии 110 м  = =1,7

ΔР_ф = 5,583· = 2,14 кгс/см²;

-на расстоянии 300 м = = 4,68

ΔР_ф =  

– на расстоянии 500 м =  = 7,8

ΔР_ф = ;

Результаты расчета, а также оценка уровня возможных разрушений и объемов восстановительных работ при взрыве БВС сведем в таблицу  7.2

Таблица  7.2

Оценка уровня возможных разрушений и объемов восстановительных работ при взрыве БВС.

Наименование объекта	Расстояние до объекта R,м	Избыточное давление ΔPф,кгс/см2	Степень разрушения	Восстанови-тельные работы
Бензино-наполнительная станция	64	14,2	Полное	Восстано-влению не подлежит
Подъездной путь	110	2,144	Слабое	средний ремонт
Грузовой состав	110	2,144	—	—
Главный путь	300	0,346	—	—
Здание железнодорожного вокзала	500	0,129	Слабое	Средний ремонт
Здание автовокзала	700	0,117	—	—
Малоэтажные кирпичные здания	700	0,117	—	—
Автомобильный мост	1000	0,074	—	—
Дом культуры	1500	0,045	—	—
Вагонное Депо	1500	0,045	—	—
Школа	2000	0,032	—	—

Вывод: при взрыве цистерны на расстоянии до 200 метров и давлении 50 кПа полному разрушению подвергнутся бензинонаполнительная станция, подъездной путь и грузовой состав, стоящий на нем. Убежища с двумя режимами вентиляции в подвальном помещении пассажирского здания, само здание, железнодорожные пути и кабельные линии связи разрушению не подвергнутся или получат слабые разрушения. При расстоянии 200 метров от эпицентра взрыва избыточное давление будет приблизительно равно 50 кПа с последующим уменьшением по мере удаления от эпицентра взрыва, при этом все сооружения выходящие за этот радиус получат незначительные повреждения или вовсе не пострадают.

Мероприятия инженерно–технического характера по защите производственного персонала, зданий и сооружений, которые могут подвергнуться воздействию ударной волны при взрыве

1. Для снижения воздействия ударной волны путем уменьшения ее продольной (горизонтальной) составляющей можно предложить обваливание здания наливной станции.

2. Усиление перекрытий.

3. Установка на оконных проемах ставней.

4. Разработка противопожарных мероприятий.