Ответы(ful)l. Это все, что мне прислали

• Название: Это все, что мне прислали
• Анкор: Ответы(ful)l.docx
• Дата: 12.12.2017
• Размер: 15.84 Mb.
• Имя файла: Ответы(ful)l.docx
• Тип: Документы; #11167
• страница: 2 из 4

ВТОРИЧНОЕ ОБЛАКО СДЯВ - облако СДЯВ (сильнодействующее ядовитое вещество), образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности
15. Модель образования вторичного облака.
Пока хз
16. Испарение с зеркала разлития за счет теплообмена с атмосферным воздухом.
Рассмотрим процесс образование токсичного облака при квазимгновенном выбросе перегретого сжиженного газа на неограниченную поверхность



В случае квазимгновенного разрушения емкостного оборудования, содержащего сжиженный газ под давлением, происходит истечение и практически мгновенное испарение в окружающее пространство определенной его части , с образованием первичного облака за счет сброса давления .

Оставшаяся часть жидкой фазы растекается по подстилающей поверхности

.

Вследствие теплопритока от подстилающей поверхности и теплообмена с воздухом по зеркалу разлития происходит дальнейшее его испарение с интенсивностью , с образованием вторичного облака за счет испарения с зеркала разлития площадью S_зр за время _исп → .
Одним из основных факторов, определяющих размеры ЗХЗ и ожидаемые последствия возможной аварии, является количество химически опасного вещества перешедшего в токсичное облако Q_обл.



– масса первичного облака за счет сброса давления.

– масса вторичного облака за счет испарения с зеркала разлития.

Испарение за счет теплообмена с атмосферным воздухом
Скорость испарения жидкости зависит

- от рода жидкости (Р(Т)-парциальным давлением паров, ),

- от температуры жидкости в момент разгерметизации (Т),

- от скорости ветра (v₁₀) над поверхностью жидкости.
Интенсивность или массовая скорость испарения определяется по формуле Мацака:

, кг/(см²)

(Т,v) – интенсивность испарения вещества, кг/(см²);

Р(Т) – давление насыщенных паров вещества при температуре окружающей среды, Па;

 – молекулярная масса;

v₁₀ – скорость ветра на высоте 10 м (высота флюгера), м/с.
Давление насыщенного пара Р_нп (Па) – давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью.

Р_нп тем выше, чем ниже Т_кип. Характеризует летучесть вещества.

Определяется из справочной литературы или на основе расчетных методов:
1. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса (описывает отношение между давлением пара p, теплотой испарения H и температурой  T вещества: ln p = H/RT + константа)

, кПа

Н_кип – удельная теплота испарения, кДж/кг (или Дж/г);

R = 8,314 Дж/(мольК) – универсальная газовая постоянная.

М - молярная масса вещества, г/моль (М [г/моль]=)
Для пересчета на мольную теплоту испарения Дж/моль, удельная теплота испарения умножается на молярную массу вещества:

10³Н_кип[Дж/кг]×10^-3[кг/моль]=Н_кип[Дж/г]×[г/моль]=Н_кип×=Н [Дж/моль];
Размеры ЗХЗ кроме массы аварийного выброса, также зависят от:

- метеоусловий,

- характера местности на пути распространения зараженного воздуха,

- условий хранения и характера выброса ядовитых веществ,

- степени токсичности вещества.
17. Формула Мацака. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

Испарение за счет теплообмена с атмосферным воздухом
Скорость испарения жидкости зависит

- от рода жидкости (Р(Т)-парциальным давлением паров, ),

- от температуры жидкости в момент разгерметизации (Т),

- от скорости ветра (v₁₀) над поверхностью жидкости.
Интенсивность или массовая скорость испарения определяется по формуле Мацака:

, кг/(см²)

(Т,v) – интенсивность испарения вещества, кг/(см²);

Р(Т) – давление насыщенных паров вещества при температуре окружающей среды, Па;

 – молекулярная масса;

v₁₀ – скорость ветра на высоте 10 м (высота флюгера), м/с.
Давление насыщенного пара Р_нп (Па) – давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью.

Р_нп тем выше, чем ниже Т_кип. Характеризует летучесть вещества.

Определяется из справочной литературы или на основе расчетных методов:
1. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса (описывает отношение между давлением пара p, теплотой испарения H и температурой  T вещества: ln p = H/RT + константа)

, кПа

Н_кип – удельная теплота испарения, кДж/кг (или Дж/г);

R = 8,314 Дж/(мольК) – универсальная газовая постоянная.

М - молярная масса вещества, г/моль (М [г/моль]=)
Для пересчета на мольную теплоту испарения Дж/моль, удельная теплота испарения умножается на молярную массу вещества:

10³Н_кип[Дж/кг]×10^-3[кг/моль]=Н_кип[Дж/г]×[г/моль]=Н_кип×=Н [Дж/моль];
Размеры ЗХЗ кроме массы аварийного выброса, также зависят от:

- метеоусловий,

- характера местности на пути распространения зараженного воздуха,

- условий хранения и характера выброса ядовитых веществ,

- степени токсичности вещества.
18. Огневые шары.







19. Характер процесса образования огневого шара.

Образование и горение огненного шара при выбросе и зажигании топлива в атмосфере — весьма сложный процесс, включающий нестационарное развитие горючего облака, его турбулентное смешение с окислителем, приводящее к возникновению горючей смеси, зажигание и распространение пламени по частично перемешанному газу, диффузионное горение топлива в переобогащенной смеси. В процессе образования и горения выброса важную роль играет начальный импульс газа, созданный источником, а после возгорания топлива — силы плавучести и процессы радиационного теплопереноса.

Эмпирические зависимости, полученные путем обработки результатов экспериментов и описывающие интегральные параметры (максимальный размер огненного шара, время жизни и высоту подъема горящего облака, мощность излучения с единицы поверхности) как функции массы вовлеченного топлива (см. обзор в разделе 3.1 Главы 3) позволяют провести экспресс-анализ аварийной ситуации и оценить ее максимально возможные последствия. При этом, однако, используется высокая степень схематизации, приводящая к существенному упрощению наблюдаемых явлений и сведению их многообразия к нескольким типовым сценариям. В то же время имеется очень мало экспериментальных сведений о внутренней концентрационно-тепловой и радиационной структуре огненных шаров. Отчасти это объясняется тем, что крупномасштабные опыты весьма дорогостоящи и опасны, а процесс горения в огненном шаре существенно нестационарен и имеет короткую протяженность по времени. Можно сказать, что до настоящего времени существует серьезное несоответствие между сложностью и многообразием процессов, происходящих при горении огненного шара, и имеющимся уровнем их понимания и описания.

В данных условиях весьма перспективным является использование методов математического моделирования, основанных на современных достижениях в описании турбулентных течений, турбулентного горения, радиационного теплопереноса и эффективных численных методах решения возникающих нестационарных неодномерных дифференциальных уравнений. При соответствующей верификации теоретические модели могут давать надежные данные, позволяющие глубже понять особенности процессов, протекающих при горении облака топлива в открытой атмосфере.

Рассмотрим основные подходы к моделированию огненных шаров, имеющиеся в настоящее время. Анализ литературных данных показывает, что развитие моделей огненных шаров происходило по тем же направлениям, что и моделирование тер-миков (см. Главы 1, 2). Напомним, что под огненным шаром понимается облако, в котором протекают химические реакции, поддерживающие высокую температуру в теле огненного шара на всем протяжении его жизни, т. е., до полного выгорания топлива. В термике же вся энергия выделяется при его образовании (например, в результате взрыва), так что в дальнейшем температура облака падает за счет смешения с окружающим холодным воздухом. Термик может рассматриваться как поздняя стадия развития огненного шара, начало которой совпадает с моментом окончания горения топлива.

Можно выделить два основных подхода к моделированию огненных шаров. Первый из них основан на упрощенном представлении геометрии и замене реального описания гидродинамики течения уравнениями сохранения массы, импульса и энергии, записанными для огненного шара в целом. Огненный шар аппроксимируется сферой, имеющей постоянную высокую температуру и всплывающей как целое в поле сил тяжести под действием суммарной выталкивающей силы. Для описания процессов турбулентного переноса используется гипотеза о вовлечении, предложенная еще в ранних работах по динамике термиков — см., например, [3]. Согласно этой гипотезе скорость вовлечения атмосферного воздуха в тело огненного шара пропорциональна линейной скорости вертикального подъема огненного шара (в качестве последней обычно используется скорость движения верхней кромки облака, иногда — скорость движения центра шара). В качестве силы, противодействующей силам плавучести, вводится сила сопротивления, а в ряде работ учитывается и эффект присоединенной массы (т. е., инерция среды, сквозь которую движется всплывающий огненный шар).

Примером модели огненного шара, предполагающей однородность параметров газа по объему облака, может служить подход, предложенный в работе [169]. Рассматривается первоначально неподвижный сферический объем газообразного топлива, который после зажигания начинает гореть в диффузионном режиме на границе с окружающей атмосферой, всплывая за счет действующей на нагретый газ выталкивающей силы. Считается, что скорость турбулентного горения определяется скоростью смешения топлива с воздухом. Поскольку в процессе горения объем нагретых продуктов значительно превосходит собственный объем топлива (например, при горении стехиометрической смеси метана с воздухом объем продуктов в 83 раза превышает начальный объем горючего), огненный шар предполагается состоящим из нагретых продуктов, а исходное количество топлива используется лишь для определения момента окончания горения.

На всем протяжении времени жизни огненный шар считается сферическим объемом нагретого газа с изменяющимися во времени радиусом, высотой и скоростью подъема, но с постоянными термодинамическими параметрами (абсолютной температурой, плотностью и составом продуктов, соответствующим горению топлива в воздухе при заданном эквивалентном отношении, которое не обязательно должно быть стехиометрическим, т. е., равным единице). Для огненного шара, движущегося в автомодельном режиме, записываются законы сохранения массы и вертикального импульса: скорость изменения объема огненного шара считается пропорциональной мгновенной скорости подъема (т. е., используется гипотеза о вовлечении), тогда как скорость изменения вертикального импульса шара приравнивается действующей на облако выталкивающей силе (при этом не учитываются силы сопротивления и эффекты присоединенной массы).

Интегрирование указанных уравнений сохранения показывает, что радиус огненного шара нарастает пропорционально высоте его подъема, причем, как и в моделях термиков, тангенс угла расширения облака равен коэффициенту пропорциональности между скоростью вовлечения и вертикальной скоростью подъема. Радиус и высота огненного шара нарастают со временем по квадратичному закону на всем протяжении горения топлива: r t², z_t  t². Максимальный радиус огненного шара (в момент окончания горения) пропорционален Vp/³, а время полного выгорания топ-

1 /6

лива пропорционально V_F (здесь V_F — начальный объем топлива). Фактически, две последние зависимости хорошо согласуются как с анализом размерностей для огненных шаров, подверженных лишь силам плавучести, так и с экспериментальными данными (см. обзор в Главе 3, раздел 3.1). Экспериментальные исследования, проведенные в более поздней работе [172], показали, однако, что приведенные выше квадратичные законы роста размера облака, следующие из модели [169], сильно завышают скорость расширения огненного шара. Измерения, проведенные для углеводородных облаков, дали значения показателя в законе нарастания радиуса огненного шара со временем, близкие к единице: так, для метана измеренный показатель степени оказался равным 0,84, для этана — 0,77, тогда как для пропана — 1,12. Основной причиной такого сильного несоответствия, согласно [172], является предположение о постоянстве термодинамических свойств среды в объеме огненного шара. В действительности же процесс горения оказывается сильно пространственно неоднородным, этот фактор трудно поддается учету в интегральных моделях c осреднением всех характеристик по объему огненного шара.

Близкая по сути, но несколько отличающаяся по реализации модель была использована в [205] для анализа подъема и излучения горящих сферических облаков водорода. В этой работе использованы основные положения, развитые ранее в [21,23—25,168]. Их отличительная особенность состоит в том, что при записи уравнения количества движения во внимание принимается присоединенная масса, учитывающая инерцию среды, в которой происходит подъем облака и равная половине массы воздуха, которая заняла бы текущий объем огненного шара. Для моделирования процесса горения использовалось эмпирическое соотношение из [21, 168], связывающее степень расширения облака с высотой его подъема. По степени расширения находилась текущая температура газа в огненном шаре. После нахождения состава и температуры газа в огненном шаре производились расчеты потоков инфракрасного излучения от горящего облака.
20. Зонирование территории по уровню теплового воздействия при образовании огневого шара.

Еще см вопрос выше про огненные шары





21. Методика расчета интенсивности теплового излучения огневого шара.



Величину Е_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Е_f равным 450 кВт x м^-2.

Значение F_q вычисляют по формуле

F_q = , (3.3.12)

где H - высота центра "огненного шара", м; D_s - эффективный диаметр "огненного шара", м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.

Эффективный диаметр "огненного шара" D_s определяют по формуле

D_s= 5,33m^0,327, (3.3.13)

где m - масса горючего вещества, кг.

Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной D_s/2.

Время существования "огненного шара" t_s, c, определяют по формуле

t_s= 0,92xm^0,303. (3.3.14)

Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле:

t = exp[-7,0x10^-4x(O r²+ H²- D_s/2)]. (3.3.15)

22. Прогнозирование и оценка последствий аварий с выбросом химически опасных веществ.

Хз больше ничего не нашел






23. Зонирование территории химического заражения.



24, 25


26. Прогнозирование и оценка числа пораженных в зонах химического заражения
Возможные потери населения и производственного персонала в очаге поражения зависят:

– от плотности населения (чел./км²) на территории очага;

– от токсичности СДЯВ и глубины его распространения с учетом влияния топографических особенностей местности;

– от степени защищенности населения с учетом времени суток и своевременности его оповещения об опасности;

– от метеорологических условий (скорости ветра, степени вертикальной устойчивости воздуха, температуры окружающей среды) и др.



где Z_j(N) – число пораженных в j-й зоне поражения;

m – число зон поражения;

n – число степеней защиты;

– численность городского населения в j-й зоне поражения;

– численность сельского населения в j-й зоне поражения;

q_i – доля людей с i-й степенью защиты в зависимости от времени суток;

К_защ.i – коэффициент защиты i-го сооружения с учетом времени, прошедшего после аварии.

27 . Основы защиты населения

СДЯВ – это химические вещества, применяемые в народном хозяйстве, которые при аварии могут приводить к заражению воздуха в поражающих и летальных концентрациях и вызывать массовые поражения людей, животных и растений. → АХОВ
Защита населения от СДЯВ представляет собой комплекс организационных и технических мероприятий, проводимых с целью исключения или максимального снижения числа пострадавших от воздействия ядовитых веществ на людей в чрезвычайных ситуациях, вызванных авариями на ХОО.

В обеспечение организации надёжной защиты населения положены два основных принципа:

1. заблаговременность подготовки органов управления, сил и средств РСЧС и населения к действиям в очаге химического поражения;

2. дифференцированный подход к выбору способов защиты и мероприятий, их обеспечивающих, с учётом степени потенциальной опасности проживания людей на территории Российской Федерации.

Заблаговременная подготовка включает, прежде всего, мероприятия по предупреждению возможных аварий на ХОО организационного и инженерно-технического характера, направленных на выявление и устранение причин аварий и максимальное снижение возможных разрушений и потерь, включая создание условий для своевременного проведения локализации и ликвидации возможных последствий аварий. Кроме того, решающее значение для защиты населения от СДЯВ имеют:

-подготовка диспетчерских служб ХОО, создание и функционирование локальных автоматизированных систем контроля химического заражения и оповещения населения о химической опасности;

-накопление и организация хранения средств индивидуальной защиты по месту пребывания людей в готовности к использованию в экстремальных условиях;

-подготовка, там, где это необходимо, защитных сооружений ГО, жилых и производственных зданий к защите людей от СДЯВ;

-определение и рекогносцировка районов временного размещения эвакуируемого из городов населения в случае возникновения крупной химической аварии;

-подготовка и поддержание в готовности сил РСЧС к ликвидации последствий аварийных выбросов СДЯВ и оказание помощи пострадавшим;

-подготовка органов управления РСЧС и населения к действиям в чрезвычайных ситуациях.
Дифференцированный подход выражается в том, что конкретные способы и мероприятия по защите населения устанавливаются на основании прогнозирования возможной обстановки, которая может сложиться в результате аварии на ХОО, и анализа наличия времени, сил и средств для осуществления этих способов и мероприятий.

Основными способами защиты население от СДЯВ являются:

- использование средств индивидуальной защиты органов дыхания;

- использование защитных сооружений ГО;

- временное укрытие населения в жилых и производственных зданиях и эвакуация населения из зон возможного заражения.
Каждый из перечисленных способов может использоваться в конкретно сложившейся обстановке либо самостоятельно, либо в сочетании с другими способами.

Особого внимания заслуживает защита населения с использованием средств индивидуальной защиты органов дыхания, как наиболее эффективного способа защиты в реальных условиях заражения окружающей среды СДЯВ. Этот способ находит широкое применение на химических производствах для защиты производственного персонала. По мере накопления средств индивидуальной защиты в ближайшие годы он найдет также

широкое применение и для защиты населения, проживающего вблизи ХОО.
Укрытие людей в защитных сооружениях ГО позволяет обеспечить более высокий уровень защиты населения. Однако в условиях мирного времени этот способ находит весьма ограниченное применение, поскольку постоянное поддержание защитных сооружений в готовности к приему людей в экстремальных условиях требует значительных финансовых затрат.

Проведенные специалистами исследования показали, что жилые и производственные здания могут обеспечивать защиту людей от первичного и в течение некоторого времени от вторичного облака зараженного воздуха. Поэтому жилые и производственные здания в отсутствии возможности применения других способов защиты могут использоваться для временного укрытия людей в условиях чрезвычайных ситуаций. При этом следует иметь в виду, что чем меньше коэффициент воздухообмена внутреннего

помещения, тем выше его защитные свойства. Жилые и служебные помещения имеют более высокий коэффициент защиты по сравнению с помещениями производственных зданий. На эффективность использования данного способа существенное значение оказывает этажность городской застройки.

Эвакуация городского населения организуется комиссиями по чрезвычайным ситуациям на основании прогнозирования возможной химической обстановки. Она может производиться с использованием автомобильного транспорта и пешим порядком. Маршруты для эвакуации выбираются с учетом метеорологических условий, особенностей местности и складывающейся химической обстановки. Эффективность защиты населения может быть достигнута лишь в том случае, если эвакуация проходит до подхода облака зараженного воздуха. В противном случае пребывание людей открыто на местности в условиях заражения воздуха парами СДЯВ может усугубить последствия.

Определяющее воздействие на выбор способа защиты оказывает удаление мест пребывания людей (жилых кварталов, населенных пунктов и т.п.) от места аварии. При значительном удалении, безусловно, основным способом защиты будет эвакуация людей. Другие способы защиты вообще могут не потребоваться. Вместе с тем, на практике будут чаще встречаться

случаи, в которых необходимо сочетание различных способов защиты населения. Например, нет возможности непосредственно после аварии эвакуировать людей из зоны химического заражения. В этом случае определенное время им следует находиться в герметизированных помещениях, при необходимости используя подручные средства индивидуальной защиты органов дыхания. Затем, если в этом есть крайняя необходимость, организуется вывоз людей из зараженной зоны. Производственный персонал работающей смены, используя как подготовленные помещения (с герметизацией), так и специальные промышленные противогазы, действует согласно инструкции, разработанной для данного производства.

Изложенные выше способы защиты населения при авариях на ХОО дают положительный результат только при своевременном проведении ряда мероприятий, обеспечивающих действенность защиты от СДЯВ. Этими мероприятиями являются: прогнозирование и оценка химической обстановки; оповещение населения об угрозе поражения СДЯВ; разведка очага поражения и прилегающих к нему районов; оказание медицинской помощи пострадавшим; локализация и тушение пожаров в очаге химического поражения; ликвидация последствия химического поражения; инженерно-технические мероприятия, направленные на снижение возможных последствий аварий и др.
28. Взрыв газопаровоздушной смеси.

!!!!!материал из презентаций!!!!!







!!!!материал из методички!!!!

Одной из наиболее серьезных опасностей пожаровзрывоопасных производств является газопаровое облако, которое образуется при мгновенном разрушении резервуаров хранения или испарении разлитых жидкостей.

Образование газопарового облака может привести к появлению трех типов опасностей:

• взрыву газопаровоздушной смеси;

• крупному пожару;

• токсическому воздействию.

Смесь углеводородных продуктов (метана, этилена, пропана, паров бензина, циклогексана и др.) с кислородом воздуха называется газопаровоздушной смесью (ГПВС). Эта смесь может либо взрываться либо воспламеняться. Воспламеняемость и взрываемость тесно связаны друг с другом и поэтому трудно предсказать, что произойдет при воспламенении

ГПВС - взрыв или пожар, так как это зависит от определенной концентрации углеводородов в объеме воздуха. Данное свойство ГПВС определяется концентрационными пределами воспламенения рассматриваемого вещества и характеризуется количеством газа в 1м3 воздуха, при котором возможно воспламенение газовоздушной смеси. Так, например, возгорание смеси пропана с воздухом происходит при наличии в 1м3 воздуха не менее 95 л газа, а взрываемость при значительно меньших концентрациях: в 1м3 воздуха не более 21 л пропана.

При аварийных взрывах ГПВС размеры зон разрушений и параметры избыточного давления ВУВ зависят от количества взрывоопасного вещества и его физико-химических свойств. Физико-химические характеристики наиболее распространенных газо- и паровоздушных смесей, образующихся при авариях в химической и нефтехимической промышленности,приведены в табл. 2.1.

При взрыве газо- или паровоздушной смеси образуется воздушная ударная волна.

Территория, подвергшаяся воздействию ударной волны, называется очагом взрыва. Его внешняя граница проходит через точки на местности с избыточным давлением во фронте ВУВ ΔРф = 3 кПа. В очаге взрыва ГПВС принято выделять следующие круговые зоны, рис.2.1.

В пределах зоны ВУВ, с целью прогнозирования последствий взрыва, выделяют зоны разрушений.

Зона полных разрушений - ΔРф =100 кПа, 100% безвозвратных потерь среди населения, полное разрушение зданий и сооружений. Зона сильных разрушений - ΔРф =70 кПа, до 90% безвозвратных потерь среди незащищенного населения, полное и сильное разрушение зданий и сооружений.

Зона средних разрушений - ΔРф =30 кПа, до 20% безвозвратных потерь

среди незащищенного населения, среднее и сильное разрушение зданий и

сооружений.

Зона слабых разрушений - ΔРф =15 кПа, слабое и среднее разрушение зданий и сооружений.

Зона расстекления зданий и сооружений - ΔРф =3 кПа. Внешняя граница данной зоны определяет безопасное эвакуационное расстояние.

29. Оценка инженерной обстановки при детонационныхвзрывах ГПВС

Характер воздействия ВУВ на человека, здания и сооружения зависит от типа взрыва. Различают два основных типа - детонационный и дефлаграционный взрывы. Поэтому при прогнозировании последствий аварий на пожаровзрывоопасных объектах необходимо предварительно идентифицировать наиболее вероятный режим взрывного превращения ГПВС.
Детонационный взрыв характерен прежде всего для твердых ВВ (тротила, динамита и т.д.) и ГПВС газообразных углеводородов в замкнутом или сильно “загроможденном” пространстве (промзастройка с высокой плотностью размещения технологического оборудования, лес, заросший кустарником и т.п.). Детонационный взрыв в облаке ГПВС в “открытом” пространстве возможен только при истечении в атмосферу ацетилена и

водорода, а также при образовании смесей кислорода с газообразными углеводородами.

При детонации процесс горения распространяется по веществу со сверхзвуковой скоростью и после окончания детонации от границы облака взрыва также со сверхзвуковой скоростью начинает двигаться воздушная ударная волна и формируется очаг взрыва с характерными зонами разрушений. В очаге взрыва в открытой атмосфере можно выделить две зоны:

детонации (детонационной волны) и распространения (действия) ударнойволны.

Определение размеров зон разрушений и избыточного давления ВУВ на расстоянии ri от места взрыва ГПВС проводится в следующей последовательности:

1. Определяется радиус зоны детонации волны r0
(формула из методички ЧС, стр.15)
где Qn –количество вещества (в тоннах), разливающегося или вытекающе-

го из разгерметизированной ёмкости (хранилища);

χ – коэффициент, характеризующий объём газов или паров вещества,

переходящих в стехиометрическую смесь (по данным различных

источников, он может изменяться для сжиженных под давлением

газов от 0.4 до 0.6);

k –эмпирический показатель, позволяющий учитывать различные ус-

ловия возникновения взрыва, включая некоторые энергетические

характеристики газопаровоздушной смеси, состояние атмосферы,

форму облака, мощность (энергию) источника воспламенения и

место его инициирования, другие особенности развития аварий-

ной ситуации. При экспресс-оценке k принимается равным 18,5.

2. Определяется отношение ri/r0.

3. По табл. 2.6 определяется величина избыточного давления ΔРф, кПа

на расстоянии ri, м от места взрыва.

Пользуясь данными табл.2.6, при известных (вычисленных по приведенной выше формуле) значениях радиуса зоны детонации (r0) и максимальных значениях избыточного давления для различных веществ, взятых из табл.2.1, можно определить радиусы зон с расчетными значениями избыточного давления на внешних границах этих зон. Например, при взрыве

пропано-воздушной смеси, образовавшейся в результате разгерметезации емкости с десятью тоннами сжиженного пропана, радиус зоны детонации будет равен:

(формула из методички ЧС, стр.15)

Максимальное давление в зоне детонации ΔPmax=900 кПа. По табл.2.6

(вторая строка сверху) получим: давление ΔPф=100 кПа соответствует от-

ношению rl/r0=1.8. Тогда радиус зоны полных разрушений (при r0=33м) бу-

дет равен 33·1,8 = 59,4 м.
29. Оценка инженерной обстановки при дефлаграционных взрывах ГПВС

В облаках ГПВС, сформировавшихся в “открытом” или слабо “загроможденном” пространстве, наиболее вероятен режим дефлаграционного горения углеводородных газов без эффекта детонации.

При дефлаграционных взрывах скорость распространения пламени по веществу меньше звуковой и может изменяться в широких пределах. Характер изменения избыточного давления при таком взрыве иной, чем при детонации: его нарастание происходит медленнее и максимальное давление меньше, но продолжительность действия больше. Такое нагружение ближе к статическому и может оказаться опаснее для строительных конструкций, чем более интенсивная, но кратковременная нагрузка при детонационном взрыве.

Определение размеров зон разрушений и избыточного давления ВУВ на расстоянии ri от места взрыва ГПВС проводится в следующей последо-вательности:
1. Определяется режим взрывного превращения облака ГПВС (параграф 2.1.1).

2. Определяется избыточное давление во фронте воздушной ударной

волны на расстоянии L от центра взрыва.

Избыточное давление во фронте воздушной ударной волны на расстоянии L от центра взрыва равно:

(формула из методички ЧС, стр.16)
Максимальное избыточное давление РMAX не зависит от количества

взрывающегося вещества и определяется зависимостью:__
(формула из методички ЧС, стр.17)
где а0 - скорость звука в воздухе (а0 = 340 м/с);

ω - скорость распространения пламени (табл. 2.5).

Радиус облака сгоревших газов при дефлаграционном взрыве LH оп-

ределяется следующей зависимостью:
(формула из методички ЧС, стр.17)
где σ - степень расширения сгоревших газов;

G - масса вещества, участвующего во взрыве, т;

χ - коэффициент, зависящий от вида и способа хранения вещества,

определяется по табл. 2.7;

μ - молекулярная масса вещества (табл. 2.1);

СНПВ- нижний концентрационный предел воспламенения смеси, об.%,

(табл.2.1);

ССТХ - удельная концентрация стехиометрической смеси, об.%, (табл.2.1).

Расстояние от центра взрыва до точки с избыточным давлением ΔP

определяется из следующего выражения:
(формула из методички ЧС, стр.17)

30. ОЧАГИ ПОРАЖЕНИЯ ПРИ АВАРИЯХ НА ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

Объекты, на которых производят, используют, перерабатывают, хранят или транспортируют легковоспламеняющиеся и пожаро взрывоопасные вещества, создающие реальную угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации, относятся к пожаровзрывоопасным объектам (ПВОО).

При возникновении и развитии чрезвычайных ситуаций на таких производствах, сопровождающихся взрывами и пожарами, которые часто сопутствуют один другому, формируются поля поражающих факторов, в качестве которых рассматриваются:

• воздушная ударная волна (ВУВ), образующаяся в результате взрывных превращений облаков газопаровоздушных смесей (ГПВС) или в результате взрыва твердых (конденсированных) взрывчатых веществ (ТВВ);

• тепловое излучение огневых шаров и горящих разлитий;

• осколки и обломки оборудования;

• обломки зданий и сооружений, образующиеся в результате взрыва ТВВ или облаков ГПВС.

31. Зонирование очагов взрыва.

При взрыве газо- или паровоздушной смеси образуется воздушная ударная волна.

Территория, подвергшаяся воздействию ударной волны, называется очагом взрыва. Его внешняя граница проходит через точки на местности с избыточным давлением во фронте ВУВ ΔР_ф = 3 кПа. В очаге взрыва ГПВС принято выделять следующие круговые зоны, рис.2.1.

В пределах зоны ВУВ, с целью прогнозирования последствий взрыва, выделяют зоны разрушений.

Зона полных разрушений - ΔР_ф =100 кПа, 100% безвозвратных потерь среди населения, полное разрушение зданий и сооружений.

Зона сильных разрушений - ΔР_ф =70 кПа, до 90% безвозвратных по-терь среди незащищенного населения, полное и сильное разрушение зда-ний и сооружений.

Зона средних разрушений - ΔР_ф =30 кПа, до 20% безвозвратных потерь среди незащищенного населения, среднее и сильное разрушение зданий и сооружений.

Зона слабых разрушений - ΔР_ф =15 кПа, слабое и среднее разрушение зданий и сооружений.

Зона расстекления зданий и сооружений - ΔР_ф =3 кПа. Внешняя гра-ница данной зоны определяет безопасное эвакуационное расстояние.



33. Методика оценки числа пораженных и количества разрушенных зданий в очаге взрыва.
Методичка, стр 24

34. 
    Воспламеняемость и взрываемость облака ГПВС.
    

Лезем в методичку стр. 11, там таблици и прочее

По классу пространства, окружающего место воспламенения облака

ГПВС (табл.2.2) и классу вещества, участвующего во взрыве (табл.2.3) по

экспертной таблице Института химической физики РАН (табл.2.4) опреде-ляется класс режима горения вещества…..

35. 
    Концентрационные пределы воспламенения вещества.
    

36. Условие образования огневого шара

37. условие вспышечного сгорания

Огневой шар представляет собой большой объем сгорающей массы топлива или парового облака, поднимающийся над поверхностью земли.



Сжиженные углеводородные газы, для которых доля выброса в паровой фазе составляет 0,35 и выше, способны образовывать огневые шары и не могут вызывать пожаров разлития


38. Условия взрыва газопаровоздушной смеси.

Смесь углеводородных продуктов (метана, этилена, пропана, паров бензина, циклогексана и др.) с кислородом воздуха называется газопаровоздушной смесью (ГПВС). Эта смесь может либо взрываться либо воспламеняться. Воспламеняемость и взрываемость тесно связаны друг с другом и поэтому трудно предсказать, что произойдет при воспламенении ГПВС - взрыв или пожар, так как это зависит от определенной концентрации углеводородов в объеме воздуха. Данное свойство ГПВС определяется

концентрационными пределами воспламенения рассматриваемого вещества и характеризуется количеством газа в 1м3 воздуха, при котором возможно воспламенение газовоздушной смеси. Так, например, возгорание

смеси пропана с воздухом происходит при наличии в 1м3 воздуха не менее 95 л газа, а взрываемость при значительно меньших концентрациях: в 1м3 воздуха не более 21 л пропана.
39. Стехиометрическая смесь.


40. Взрывы облаков газопаровоздушных смесей.

Смотри вопрос 28

16. Понятие ударной волны при взрывах облаков ГПВС

17. Профиль и характерные параметры УВ.



При аварийных взрывах ГПВС размеры зон разрушений и параметры избыточного давления ВУВ зависят от количества взрывоопасного вещества и его физико-химических свойств. Физико-химические характеристики наиболее распространенных газо- и паровоздушных смесей, образующихся при авариях в химической и нефтехимической промышленности, приведены в табл. 2.1. Территория, подвергшаяся воздействию ударной волны, называется очагом взрыва. Его внешняя граница проходит через точки на местности с избыточным давлением во фронте ВУВ ΔРф = 3 кПа. В пределах зоны ВУВ, с целью прогнозирования последствий взрыва, выделяют зоны разрушений.

Зона полных разрушений - ΔР_ф =100 кПа, 100% безвозвратных потерь среди населения, полное разрушение зданий и сооружений.

Зона сильных разрушений - ΔР_ф =70 кПа, до 90% безвозвратных по-терь среди незащищенного населения, полное и сильное разрушение зда-ний и сооружений.

Зона средних разрушений - ΔР_ф =30 кПа, до 20% безвозвратных потерь среди незащищенного населения, среднее и сильное разрушение зданий и сооружений.

Зона слабых разрушений - ΔР_ф =15 кПа, слабое и среднее разрушение зданий и сооружений.

Зона расстекления зданий и сооружений - ΔР_ф =3 кПа. Внешняя гра-ница данной зоны определяет безопасное эвакуационное расстояние.




43. Особенности воздействия УВ на человека, сооружения и тд
Ударная волна может нанести незащищенным людям травмы, контузии или быть причиной их гибели.Поражения ударной волной могут быть непосредственными или косвенными.

Непосредственные поражения возникают в результате воздействия

избыточного давления и скоростного напора. Ввиду небольших размеров

тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает

его сильному сжатию. Процесс сжатия продолжается в течение всего периода фазы сжатия (несколько секунд). Мгновенное повышение давления воспринимается человеком как резкий удар. В то же самое время скоростной напор перемещает тело в пространстве.

Косвенные поражения люди могут получить в результате ударов обломками разрушенных зданий и сооружений или в результате ударов летящих с большой скоростью осколков стекла, камней и других предметов. Например, при ΔPф=35 кПа плотность летящих осколков достигает 3500 штук на квадратный метр. Скорость перемещения осколков – 50 м/с.Воздействие ударной волны на незащищенных людей характеризуется: легкими, средними, тяжелыми, крайне тяжелыми травмами.






44- 45- 46
При взрыве газо- или паровоздушной смеси образуется воздушная ударная волна.

Территория, подвергшаяся воздействию ударной волны, называется очагом взрыва. Его внешняя граница проходит через точки на местности с избыточным давлением во фронте ВУВ ΔР_ф = 3 кПа. В очаге взрыва ГПВС принято выделять следующие круговые зоны, рис.2.1.

В пределах зоны ВУВ, с целью прогнозирования последствий взрыва, выделяют зоны разрушений.

Зона полных разрушений - ΔР_ф =100 кПа, 100% безвозвратных потерь среди населения, полное разрушение зданий и сооружений.

Зона сильных разрушений - ΔР_ф =70 кПа, до 90% безвозвратных по-терь среди незащищенного населения, полное и сильное разрушение зда-ний и сооружений.

Зона средних разрушений - ΔР_ф =30 кПа, до 20% безвозвратных потерь среди незащищенного населения, среднее и сильное разрушение зданий и сооружений.

Зона слабых разрушений - ΔР_ф =15 кПа, слабое и среднее разрушение зданий и сооружений.

Зона расстекления зданий и сооружений - ΔР_ф =3 кПа. Внешняя граница данной зоны определяет безопасное эвакуационное расстояние.



47. Методика расчета основных поражающих факторов взрыва

48.

Определение избыточного давления во фронте ударной волны при наземном взрыве ТВВ осуществляется по экспериментальным зависимостям,полученным на основе теории подобия:
где ΔРф – избыточное давление во фронте ударной волны, кПа;

L – расстояние от центра взрыва до точки, в которой определяется

величина избыточного давления, м;

Gэ – эквивалентное (тринитротолуолу) количество ВВ, кг.

где G – количество данного ВВ, кг;

Кэ– коэффициент эквивалентности данного взрывчатого вещества

тринитротолуолу (ТНТ).

где CV BB – теплота взрыва данного ВВ, кДж/кг;

CV THT – теплота взрыва тринитротолуола, кДж/кг.




49. Типы реакторов АЭС и их особенности.



РБМК построен по несколько другому принципу, чем ВВЭР. Прежде всего в его активной зоне происходит кипение - из реактора поступает пароводная смесь, которая, проходя через сепараторы, делится на воду, возвращающуюся на вход реактора, и пар, который идет непосредственно на турбину. Электричество, вырабатываемое турбиной, тратится, как и в реакторе ВВЭР, также на работу циркуляционных насосов.

Основные технические характеристики РБМК следующие. Активная зона реактора — вертикальный цилиндр диаметром 11.8 метров и высотой 7 метров (см.рис.5). По периферии активной зоны, а также сверху и снизу расположен боковой отражатель - сплошная графитовая кладка толщиной 0.65 метра. Собственно активная зона собрана из графитовых шестигранных колонн (всего их 2488), собранных из блоков сечением 250х250мм. По центру каждого блока сквозь всю колонну проходят сквозные отверстия диаметром 114мм для размещения технологических каналов и стержней СУЗ.

Общее число технологических каналов в активной зоне 1693. Внутри большинства технологических каналов находятся тепловыделяющие кассеты, имеющие довольно сложную структуру. Кассета состоит из двух последовательно соединенных тепловыделяющих сборок (ТВС), длина каждой из которых 3,5м. ТВС содержит 18 стержневых твэлов — трубок наружным диаметром 13,5мм с толщиной стенки 0,9 мм, заполненных таблетками диаметром 11,5мм из двуокиси урана (UO₂), крепежные детали из сплава циркония и несущий стержень из оксида ниобия. Стенки кассеты плотно фиксированы к графитовой кладке, а внутри кассет циркулирует вода. В остальных каналах расположены стержни системы управления защитой, которые состоят из поглотителя - бороциркониевого сплава. Некоторые каналы полностью изолированы от теплоносителя, и в них расположены датчики радиации.

Электрическая мощность РБМК - 1000 Мвт. АЭС с реакторами РБМК составляют заметную долю в атомной энергетике. Так, ими оснащены Ленинградская, Курская, Чернобыльская, Смоленская, Игналинская АЭС.




Реакторы ВВЭР
Реакторы ВВЭР являются самым распространенным типом реакторов в России. Весьма привлекательны дешевизна используемого в них теплоносителя-замедлителя и относительная безопасность в эксплуатации, несмотря на необходимость использования в этих реакторах обогащенного урана. Из самого названия реактора ВВЭР следует, что у него и замедлителем, и теплоносителем является обычная легкая вода. В качестве топлива используется обогащенный до 4.5% уран.

Как видно из схемы, он имеет два контура. Первый контур, реакторный, полностью изолирован от второго, что уменьшает радиоактивные выбросы в атмосферу. Циркуляционные насосы (насос первого контура на схеме не показан) прокачивают воду через реактор и теплообменник (питание циркуляционных насосов происходит от турбины). Вода реакторного контура находится под повышенным давлением, так что несмотря на ее высокую температуру (293 градуса - на выходе, 267 - на входе в реактор) ее закипания не происходит. Вода второго контура находится под обычным давлением, так что в теплообменнике она превращается в пар. В теплообменнике-парогенераторе теплоноситель, циркулирующий по первому контуру, отдает тепло воде второго контура. Пар, генеруемый в парогенераторе, по главным паропроводам второго контура поступает на турбины и, отдает часть своей энергии на вращение турбины, после чего поступает в конденсатор. Конденсатор, охлаждаемый водой циркуляционного контура (так сказать, третий контур), обеспечивает сбор и конденсацию отработавшего пара. Конденсат, пройдя систему подогревателей, подается снова в теплообменник.