Расчёт нагрузок, создаваемых ударной волной

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ  И ГАЗА ИМ.И.М. ГУБКИНА

ФИЛИАЛ  В Г.ОРЕНБУРГЕ 
 

  
 
 
 

ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ» 
 
 

Расчет  НАГРУЗОК, СОЗДАВАЕМЫХ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ 
 
 

Студент Лысак М.В.   Шифр 220301.65   Группа АТП-06 

Вариант № 5    Ф.И.О. преподавателя    Гребешков Н.Н. 
 

Подпись студента ________________  Подпись преподавателя ________________ 
 

Дата сдачи  работы_________________  Дата проверки работы  _________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОРЕНБУРГ 2011

1. Исходные данные: 

2. Цель работы: провести оценку степени разрушения данных объектов для проведения восстановительных работ.

3. Ход  работы: 

1. Взрыв емкости  со сжатым газом.

  Тротиловый  эквивалент определяется по формуле:

        ^,                                                                                                        

  Работа  газа при адиабатном расширении определяется по формуле:         

   ,

где А – работа взрыва, МДж; Р₁ – начальное давление в сосуде, Мпа; Р₂ – конечное давление, Мпа, (Р₂=0,1× p₁); V – начальный объем газа, м³; m – показатель адиабаты (m=1.4).     

  В нашем случае формулы примут вид:

  

  

  Безопасное  расстояние, м, от места взрыва для человека определяем по формуле: 

  R _min = 16· q^1/3

  R_min = 16· 7.928^1/3 = 31,904  

  Безопасное  расстояние, м, от места взрыва для жилой застройки определяем по формуле:

  R _min = 5· q^1/2

  R _min = 5· 7.928^1/2 = 14.079 

2. Избыточное  давление при взрыве емкости определяется по формуле:

       ,

  где  - избыточное давление, кПа; q – тротиловый эквивалент, кг; – расстояние от центра взрыва, м. 

  В нашем случае формула примет вид:

     ^кПа

3. Определяем степень разрушения объекта воздействия.

 

  Степень разрушения объекта воздействия (здания, сооружения и т.д.) оценивается по критерию оценки физической устойчивости (сильное, среднее, слабое), а объекты воздействия (оборудование, установки и т.д.) - по критерию опрокидывания и смещения: 

 

  Исходя  из данных, можно сделать вывод, что  степень разрушения объекта воздействия  соответствует «сильному разрушению» для здания и «среднему разрушению» для приборных стоек, это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса получат повреждения полностью выводящие из строя данный комплекс и для ликвидации которых потребуется длительный период восстановления и ремонта. Возможны человеческие жертвы.  

Степень опрокидывания  или смещения приборной стойки.

  Скоростной  напор взрыва, кПа, определим с помощью формулы:

  P_ск. = 2,5 · ²_. / (    +  7p₀),

  где  Р_ск - скоростной напор взрыва,  кПа; или - избыточное давление во фронте ударной волны наземного взрыва, кПа; - начальное атмосферное давление, 101 кПа

  В нашем случае формула  примет вид:

  Р_ск = (2,5 · 32,319² ) / (32,319 + 7 · 101) = 3,532 кПа 

  Допустимый  скоростной напор взрыва при опрокидывании приборной стойки определяется из соотношения:

     ,

  где - высота объекта, м; - ширина объекта, м; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м².

  В нашем случае отношение будет  иметь вид:

  

  P_ск^опр ≥ 5882.35 Па (5.882 кПа)

  Полученное  соотношение P_ск^опр > Р_ск, однозначно говорит о том, что в данном случае опрокидывание приборной стойки не произойдёт.

  Допустимый  скоростной напор взрыва при смещении приборной стойки определяется из соотношения:

     ,

  где  - коэффициент трения; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м².

  В нашем случае соотношение  примет вид:

  

  

  Так как 3,53 кПа > 0,353 кПа, т.е. , то можно сделать вывод, что в данном случае будет иметь место смещение приборной стойки. 

  Вывод: степень разрушения объекта воздействия соответствует «сильному разрушению» для здания и «среднему разрушению» для приборных стоек, это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса получат повреждения полностью выводящие из строя данный комплекс и для ликвидации которых потребуется длительный период восстановления и ремонта. Возможны человеческие жертвы. В данном случае не произойдет опрокидывание приборной стойки, однако взрывная волна вызовет её смещение.