Безопасность жизнедеятельности при техногенных и природных чрезвычайных ситуациях

     1. Определение радиуса зоны бризантного  действия взрыва (DP_Ф = 1700 кПа) проводится по формуле:

          (3.1.)

     где Q – масса газа или топлива в резервуаре; (Q = 0,5М – одиночный резервуар, Q = 0,9М – групповое хранение);

     М – ёмкость резервуара, т.

     2. Определение радиуса зоны действия  продуктов взрыва (осколков) и огненного  шара объёмного взрыва рассчитывается  по формуле:

    (3.2.)

     Избыточное  давление в этой зоне определяется по формуле:

         (3.3.)

     3. Определение избыточного давления  в зоне действия воздушной  ударной волны.

     ^{При избыточное давление в зоне R₃ определяется по} формуле:

         (3.4.)

     При Y > 2:

    (3.5.)

     4. Определение интенсивности теплового  излучения взрыва на расстоянии  R₃:

          (3.6.)

     где Q₀ – удельная теплота пожара;

     T – прозрачность воздуха ( );

     F – угловой коэффициент, характеризующий взаимное расположение источника и объекта ^.

     5. Определение продолжительности  существования огненного шара:

          (3.7.)

     6. Определение теплового импульса:

                                             

, кДж/м² .                                        (3.8)

     7. Определение безвозвратных потерь  людей:

     (3.9.)

     где P – плотность населения.

     Поражающее  действие теплового импульса определяют, сравнивая  с данными таблицы 3.1 Приложения 3. 
 

ЗАДАЧА 3.1.

     На  объекте взорвалась цистерна с бензином массой 60 тонн (одиночное хранение). Определить характер разрушения цеха с лёгким каркасом, пожарную обстановку на объекте и потери людей. Цех находится на расстоянии 200 метров от цистерны. Плотность населения в районе аварии 1 тысяча человек на километр квадратный, удельная теплота пожара бензина 280 кДж/м².

     Решение

     Определим радиус бризантного действия взрыва:

м.

     Определим радиус бризантного действия продуктов взрыва (огненного шара):

м.

     Определим избыточное давление в зоне огненного  шара:

кПа.

     Вычислим  избыточное давление в районе цеха:

< 2.

кПа.

     Определим интенсивность теплового излучения  взрыва на расстоянии R₃ = 200 м. Для этого сначала определим F – угловой коэффициент, характеризующий взаимное расположение источника и объекта ^и T – прозрачность воздуха . Тогда имеем:

кВт/м².

     Вычислим  продолжительность существования  огненного шара:

с.

     Определим значение теплового импульса на расстоянии R₃ = 700 м:

кДж/м² .

     Определим поражающее действие взрыва цистерны с бензином:

• цех полностью разрушится (DРФ » 64,5 кПа)
• число погибших людей составит N = 3·1·30 ^0,666 = 30 человек;
• люди в районе цеха получат ожоги тяжелой степени.

 

4.ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ

 

     Воздействие землетрясений на здания и сооружения вызывается интенсивными колебаниями грунтов. В качестве характеристики сейсмического воздействия землетрясения на здания и сооружения при оценке принимается интенсивность землетрясения, выраженная в баллах.

     Степень разрушений зданий и сооружений определяется превышением фактической интенсивности землетрясения над расчетной в месте их расположения. При этом, под расчетной сейсмостойкостью понимается максимальная интенсивность сейсмического воздействия землетрясения, при котором здания и сооружения не получают разрушений, либо получают допускаемые повреждения, сохраняя при этом свои эксплуатационные качества и обеспечивая безопасность людей и сохранность оборудования.

     При оценке и прогнозировании характера  и степени разрушения зданий и  сооружений рассматриваются три типа объектов: точечные, площадные и протяженные. Точечные объекты характеризуются размерами в плане (длина, ширина), каждый из которых меньше ширины зоны средней бальности.

     Площадные объекты характеризуются размерами  в плане, каждый из которых превышает ширину зоны средней бальности.

     Протяженные объекты характеризуются размерами  в плане, один из которых значительно  превышает ширину зоны средней балльности.

     Для оценки последствий землетрясений  требуются следующие исходные данные:

• план или карта местности (населенного пункта, объекта) с нанесением прогнозируемым эпицентром землетрясения (Рис 4.1 Приложения 4 [1]);
• мощность очага землетрясения, характеризуемая магнитудой;
• глубина очага землетрясения.

     На  первом этапе производят определение параметров поражающих факторов землетрясения. Для этого определяется интенсивность землетрясения, выраженная в баллах, по формуле:

^,  (4.1)

     где I_Б – интенсивность землетрясения, баллы;

     M – магнитуда;

     R – эпицентральное расстояние, км;

       – глубина очага, км.

     Для определения расстояния от эпицентра, где возможно возникновение определенной интенсивности землетрясения в  баллах, используется следующая зависимость:

,    ^(4.2)

     где I₀ – максимальная интенсивность землетрясения (в эпицентре).

     Максимальная  интенсивность может быть получена из следующей формулы:

.    ^(4.3)

     При проведении оценки учитывается также  динамика разрушений зданий и сооружений, оказавшихся в зоне землетрясения.

     Время наступления первой фазы землетрясения (прихода продольных гипоцентральных сейсмических волн), при которой возможно незначительное разрушение зданий и сооружений, определяется по формуле:

,    (4.4)

     где V_pm  – средняя скорость распространения продольных гипоцентральных сейсмических волн.

     При определении времени наступления  первой фазы землетрясения в эпицентре  принимается R = 0.

     Средняя скорость распространения продольных гипоцентральных сейсмических волн при расположении очага землетрясения на границе слоев вычисляется по формуле:

      ,     ^(4.5)

     где h_i – мощность i-го слоя элемента структуры земного шара;

     V_pm – скорость распространения продольных гипоцентральных сейсмических волн в пределах данного слоя (таблица 4.1 Приложения 4).

     Время наступления главной фазы землетрясения (приход поверхностных сейсмических волн), при которой здания и сооружения получают определенные степени разрушения, вычисляется по формуле:

,              (4.6)

     где V_rm – средняя скорость распространения поверхностных сейсмических волн. Принимается из таблицы 4.2 Приложения 4 в зависимости от типа грунта.

     Интервал  времени от наступления первой фазы землетрясения до наступления главной  фазы определяется из формулы:

                        (4.6) 

ЗАДАЧА 4.1

     Оцените обстановку и степень разрушения воздушных ЛЭП на расстоянии 50 км от эпицентра землетрясения в 6 баллов. Глубина гипоцентра составляет 90 км. ЛЭП возведены на суглинистом грунте.

Решение

     Определение интенсивности землетрясения в  баллах:

     

 ^{баллов.}

     Из  таблицы 4.3 Приложения 4 определяем, что  для ЛЭП при =4,95  не имеют место какие-либо разрушения.

     Определение времени наступления первой фазы землетрясения (прихода продольных гипоцентральных сейсмических волн), при которой возможно незначительное разрушение зданий и сооружений.

     Для этого определим V_pm среднюю скорость распространения продольных гипоцентральных сейсмических волн:

 ^км/с

     Значения  мощности h_i i-го слоя элемента структуры земного шара и скорости V_pm распространения продольных гипоцентральных сейсмических волн в пределах данного слоя выбираем из таблицы 4.1.

     Тогда время наступления первой фазы землетрясения  составит:

     

c.

     Определение времени наступления главной  фазы землетрясения (прихода поверхностных  сейсмических волн) при которой здания и сооружения, оказавшиеся в зоне могут полностью разрушиться:

 ^с.

     Для песчаного грунта согласно Приложению 4 (табл. 4.2.) имеем скорость распространения поверхностных сейсмических волн

V_rm = 1,1 км/с.

     Интервал  времени от наступления первой фазы землетрясения до наступления главной  фазы составляет:

c.

     Заключение. Воздушные ЛЭП устойчивы, эвакуационные мероприятия производить необходимо заблаговременно.

 

Рис. 4.1. Расчётная схема для оценки разрушающего действия землетрясения

 R – эпицентральное расстояние;

h_i – глубина очага землетрясения;

ИЗ – источник землетрясения 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ

   ЛЕСНЫХ  ПОЖАРАХ

 

     Лесной  пожар – это стихийное (неуправляемое) горение, распространяющееся на лесную площадь, окруженную не горящей территорией.

     В зависимости от сгорающих материалов различают почвенные, низовые и верховые пожары. По скорости распространения пожары разделяются на три категории: сильные (более 100 м/мин), средней силы (3 – 100 м/мин) и слабые (до 3 м/мин).