Задача 1. Визначення дії надлишкового тиску на об’єкт господарської діяльності при вибуху газоповітряної суміші

Визначити надлишковий тиск, який буде у фронті ударної хвилі в районі промислового об'єкта (одноповерхова будівля з металевим каркасом, з дахом і стінним заповненням з хвилястої сталі) та ступень його руйнування при вибуху ємності газоповітряної суміші (пропан) Q = 8 т, відстань від ємності до об'єкта r = 300м.

Приклад виконання задачі 1

Вихідні дані:

- ємність з вуглеводневим газом Q = 8т.

- відстань від ємності до об’єкта r = 300м.

Виконання:

1. Визначити надлишковий тиск у фронті ударної хвилі в районі промислового об'єкта.

2. Визначити яке руйнування (ступінь руйнування) може зазнати промисловий об'єкт (додаток 1,2).

3. Показати на малюнку розташування промислового об'єкта в осередку вибуху газоповітряної суміші.

Розв'язання

1. Визначаємо радіус зони детонаційної хвилі:

2. Знаходимо радіус зони дії продуктів вибуху:

Якщо r > , r > , зробимо висновок, що промисловий об'єкт знаходиться у осередку вибуху газоповітряної суміші (ІІІ зона).

3. Визначаємо відносну величину φ:

4. Розраховуємо надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі для III зони при φ > 2 по формулі:

Якщо відносна величина φ ≤ 2, то надлишковий тиск для III зони визначаємо за формулою:

5. Визначаємо положення об'єкта у осередку вибуху газоповітряної суміші.

Рис. 1. Розташування промислового об'єкта в осередку вибуху газоповітряної суміші

Користуючись додатком 1, визначаємо, що одноповерхова будівля з металевим каркасом, з дахом і стінним заповненням з хвилястої сталі зазнає сильний ступінь руйнування.

Будівля від надлишкового тиску зазнає значні деформації конструкцій, що несуть, руйнування більшої частини перекриттів, стін і устаткування. Відновлення елементу можливе, але зводиться по суті до но­вого будівництва з вико­ристанням деяких конструкцій і устаткування, що збереглися (додаток 2)

Примітка: щоб не зробити помилку у визначенні надлишкового тиску у фронті ударної хвилі необхідно використати рис. 2 Залежність радіуса зовнішньої межі зони дії надлишкового тиску від кількості вибухонебезпечної газоповітряної суміші.

Рис. 2. Залежність радіуса зовнішньої межі зони дії надлишкового тиску від кількості вибухонебезпечної газоповітряної суміші

Таблиця 1

Варіанти вихідних даних до задачі 1

Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	1,0	3,0	7,0	15,0	22,0	2,0	4,0	40,0	50,0	60,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	80,0	0,5	0,2	1,0	1,5	1,5	2,0	2,0	2,0	1,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	1,5	2,5	0,1	0,2	0,5	1,0	1,5	1,5	2,5	2,5
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	2,5	6,0	6,0	0,3	0,5	1,0	2,0	1,5	3,0	4,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	5,0	6,0	10,0	11,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	6,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	7,0	8,0	10,0	15,0	50,0	0,5	1,0	3,0	7,0	15,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	0,3	1,5	3,0	5,0	6,0	6,0	0,4	0,6	0,7	9,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	12,0	15,0	19,0	21,0	25,0	29,0	11,0	35,0	0,1	0,2
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,2	1,4
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	1,6	1,8	2,0	2,4	2,8	3,2	3,8	4,6	5,8	8,0
Вихідні дані	Варіанти
Відстань від ємності до об'єкта (r), м.
Ємність з вуглеводневим газом (Q), т	23,0	0,7	1,1	3,3	6,2	13,0	0,6	1,7	2,5	7,0

Таблиця 2

Варіанти вихідних даних до задачі 1