Характеристика ступенів руйнувань споруд

Рис. 3.1.1 Зони руйнувань споруд під дією ударної хвилі

Зона повних руйнувань. Характеризується максимальним надлишковим тиском у фронті ударної хвилі більше, ніж 50 кПа і руйнуванням або сильною деформацією всіх несучих конструкцій і елементів споруди, утворенням суцільних завалів. Повністю руйнуються житлові та виробничі споруди, протирадіаційні укриття (ПРУ), герметичні сховища поблизу центру вибуху.

Обладнання, засоби механізації і техніка відновленню не підлягають. На комунально–енергетичних мережах (КЕМ) та технологічних трубопроводах – пошкодження кабелів, руйнування значних ділянок трубопроводів.

Зона сильних руйнувань має надлишковий тиск у межах від 30 до 50кПа. В будівлях та спорудах значна деформація несучих конструкцій, зруйнована більша частина перекриттів та стін. Відновлення можливо, але недоцільно, тому що зведеться до нової відбудови. Обладнання та механізми в більшості зруйновані. Окремі деталі та вузли обладнання можливо використовувати як запасні частини. На КЕМ та трубопроводах деформація та розриви є тільки на окремих ділянках підземних мереж.

Зона середніх руйнувань характеризується надлишковим тиском від 20 до 30кПа. В будівлях та спорудах зруйновані другорядні конструкції (легкі стіни, перегородки, дахи, вікна, двері). Можливі тріщини в зовнішніх стінах. Деформація окремих вузлів обладнання та техніки. На КЕМ деформовані окремі опори повітряних ліній електропередачі, пошкоджені технологічні трубопроводи. Для відновлення об’єкта чи його елемента необхідний капітальний ремонт.

Зона слабких руйнувань має максимальний надлишковий тиск у межах від 10 до 20кПа. В будівлях та спорудах руйнується частина внутрішніх перегородок, двері, вікна. Обладнання має незначну деформацію другорядних елементів. На КЕМ незначні руйнування. Для відновлення об’єкта (елемента) необхідний незначний ремонт.

Згідно з цими даними визначають ступінь руйнувань різних об’єктів, а також межі стійкості кожного їх елемента – надлишковий тиск, при якому елемент отримає таку ступінь руйнувань, коли можливе відновлення зруйнованого елемента силами об’єкта і відновлення виробництва запланованої продукції в найбільш короткі строки. Це може бути у разі, коли елемент отримає середню ступінь руйнувань.

Завдання 3.1.1. Визначити межі зон руйнувань, які утворюються внаслідок вибуху парів бензину. Ємність з бензином V _ємн., заповнена на а %. Вміст бензину у паровій фазі b %. Відстань до об’єкту r,м (табл. 3.1.1). Визначити надлишковий тиск у зоні розташування об’єкта. Надати висновки стосовно зони руйнувань, в яку потрапляє об’єкт та стійкості цеху до впливу ударної хвилі, запропонувати заходи щодо ліквідації наслідків.

Таблиця 3.1.1 - Вихідні дані до завдання

Показник	Варіанти
V ємн., м3
Заповнення ємності бензином a,%
Вміст бензину у паровій фазі b,%	2,0	2,5	3,0	2,0	2,5	3,0	2,0	2,0	3,0	2,5
Відстань до об’єкта,м
Показник	Варіанти
V ємн., м3
Заповнення ємності бензином a,%
Вміст бензину у паровій фазі b,%	2,5	2,0	2,5	3,0	2,0	2,5	2,5	3,0	2,0	3,0
Відстань до об’єкта,м

Максимальний надлишковий тиск у фронті ударної хвилі визначають за допомогою діаграми. Для цього необхідно визначити масу бензину, який знаходиться у пароподібному стані.

Розв ’ язання

1. Визначимо об’єм, який займає бензин у пароподібному стані, м³, у резервуарі:

; (3.1.1)

, (3.1.2)

V_пар. – об’єм парів бензина в ємності, м^3;

V_ємн. - об’єм ємності, м^3;

V_бенз. - об’єм бензина в ємності, м³ ;

2. Розрахуємо масу бензину (т), який знаходиться в пароподібному стані:

(3.1.3)

Де ρ – щільність бензину, т/м³.

3. Врахуємо долю бензину в паровій фазі.

(3.1.4)

4. За допомогою рис.3.1.2 визначимо максимально можливий надлишковий тиск у районі об’єкта на перехресті ординат – відстань, r,м і маса бензину ,т

Рисунок 2.1.2.– Залежність надлишкового тиску від маси зрідженого вуглеводневого газу та відстані до об’єкта при вибуху газоповітряної суміші

Висновки. При руйнуванні ємності з бензином надлишковий тиск на заданій відстані в районі цеху складає DP_макс., кПа. (Згідно з характеристикою ступенів руйнувань споруд побудувати діаграму впливу ударної хвилі на споруди (див. рис.3.1.1), де вказати зону, в яку потрапляє об’єкт. Запропонувати заходи щодо забезпечення захисту населення та устаткування при вибухах.

Завдання 3.1.2. Визначити надлишковий тиск, очікуваний в районі механічного цеху при вибуху ємності, в якій знаходиться Q т скрапленого пропану. Відстань від ємності до цеху – r, м (табл. 3.1.2). Надати висновки стосовно зони руйнувань, в яку потрапляє об’єкт, та стійкості цеху до впливу ударної хвилі, запропонувати заходи щодо ліквідації наслідків.

Таблиця 3.1.2 – Вихідні дані до завдання

Номер варианта	Відстань від ємності до цеху r, м	Маса пропану Q,т	Номер варианта	Відстань від ємності до цеху r, м	Маса пропану Q,т

Розв ’ язання

1. Визначимо радіус,м, зони детонаційної хвилі,

(3.1.5)

де Q –маса скрапленого газу, т.

2. Розрахуємо радіус зони дії продуктів вибуху,м,

r₂ = 1,7 r₁ (3.1.6)

3. Визначимо відносну величину,

, (3.1.7)

де r₃ – відстань від місця вибуху до об’єкта (його елементів), м.

4. Розрахуємо максимально можливий надлишковий тиск, кПа в районі об’єкта (його елементів), м

при , (3.1.8)

при ,. (3.1.9)

Висновок (дивись ЗАДАЧА3.1.1).

СПИСОК РЕМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Кодекс Цивільного захисту України, ВРУ №5403–VI.– К.,2012.

2. Кулаков М. А. Цивільна оборона: навч. посіб. / М. А. Кулаков, Т. В. Кукленко, В. О. Ляпун, В. О. Мягкий. – Х.: Факт, 2008. – 312 с.

3. Стеблюк М. І. Цивільна оборона: підруч. -3-тє вид., перероб. і доп. / М. І. Стеблюк. – К.: Знання, 2004. – 490 с.

4. Депутат О. П. Цивільна оборона / О. П. Депутат, І. В. Коваленко, І. С. Мужик.– Львів: Афіша, 2000. – 336 с.

5. Практикум із курсу «Цивільна оборона» /М. А. Кулаков, В. О. Ля-пун, Н. П. Мандрика та ін.; за ред. проф. В. В. Березуцького – Х.: Факт, 2007. – 120 с.

6. Демиденко Г. П. и др. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: справ. /под ред. Г. П. Демиденко. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Вища шк., 1989. – 287 с.