Определить устойчивость механического цеха машиностроительного завода к воздействию светового излучения мощного взрыва. Исходные данные: завод распологается на расстоянии 3 км от геометрического центра города R_r = 3 км, по которому вероятен удар; ожидаемая мощность боеприпаса q = 30 кт; взрыв воздушный; вероятное максимальное отклонение центра взрыва от точки прицеливания r_откл = 0,77 км; здание цеха одноэтажное, огнестойкость несущих стен - 2,5 ч, чердачное перекрытие из железобетонных плит с пределом огнестойкости 1 ч; кровля мягкая (только по деревянной обрешетке); двери и оконные рамы деревянные, окрашенные в темный цвет; в цехе ведется обточка и фрезерование деталей машин; плотность застройки на заводе 30 %. Степень огнестойкости соседних зданий - III, категория производства ВиГ.

Решение:

1) Определяем максимальный световой импульс и избыточное давление ударной волны, ожидаемой на территории объекта, для чего находим вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва

R_x = R_r - r_откл = 3 - 0,77 = 2,23 км

По приложению В находим максимальный световой импульс, а по приложению А - максимальное избыточное давление на расстоянии 2,23 км для боеприпаса мощностью 30 кт при воздушном взрыве

U_max = 320 кДж/м² ; ?P_{ф max} = 20 кПа;

2) Определяем степень огнестойкости здания цеха. Для этого изучаем его характеристику, выбираем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции здания, и определяем предел их огнестойкости. По приложению Д находим, что по указанным в исходных данных параметрам здание цеха относится ко II степени огнестойкости. Результаты оценки, а также характеристики здания цеха и его элементы заносим в итоговую таблицу 8.

3) Определяем категорию пожарной опасности цеха. В механическом цехе производство связано с обработкой металлов в холодном состоянии (обточка и фрезерование деталей машин). Горючие материалы не применяются, поэтому в соответствии с классификацией производства по пожарной опасности, приведенной в приложении Е механический цех завода относится к категории Д.

4) Выявляем в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов, и изучаем их характеристики. Такими элементами в цехе являются: двери и оконные переплеты, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет; кровля толевая по деревянной обрешетке;

5) Находим световые импульсы, вызывающие возгорания указанных выше элементов по приложению Г, в зависимости от мощности боеприпаса, элементов и их характеристики. Двери и оконные переплеты (деревянные, окрашенные в темный цвет) при взрыве боеприпаса мощностью 30 кт воспламеняются от светового импульса, принятого по интерполяции, 300 кДж/м² , толевая кровля - 600 кДж/м²;

6) Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании и делаем заключение об устойчивости объекта. Пределом устойчивости механического цеха к световому излучению являются U_{c lim} = 300 кДж/м². Так как U_{c lim} < U_{c max} , то механический цех не устойчив к световому излучению;

7) Устанавливаем степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по приложению Б. При ожидаемом на объекте максимальном избыточном давлении ударной волны в 20 кПа здание механического цеха (одноэтажное, кирпичное, бескаркасное) получит сильные разрушения.

8) Определяем зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха может получить сильные разрушения, ожидаемый максимальный световой импульс на объекте 320 кДж/м², а плотность застройки 30 %, заключаем, что механический цех завода может оказаться в зоне сплошных пожаров.

Для наглядного примера отображения обстановки в районе объекта на план местности наносим границы зон пожаров при максимальном световом импульсе и избыточном давлении, ожидаемых на объекте.

Вывод:

1) На объекте при взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс 320 кДж/м² и избыточное давление ударной волны 20кПа, что вызовет сложную обстановку. Механический цех окажется в зоне сплошного пожара.

2) Механический цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости - 300 кДж/м².

3) Пожарную опасность для цеха представляют двери, оконные рамы и переплеты, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет, а также толевая кровля по деревянной обрешетке.

4) Целесообразно повысить предел устойчивости механического цеха до 640 кДж/м², проведя следующие мероприятия:

· Заменить кровлю здания цеха на асбоцементную;

· Заменить деревянные оконные рамы и переплеты на металлические;

· Оббить двери кровельной сталью по асбестовой прокладке;

· Провести в цехе профилактические противопожарные меры (увеличить количество средств пожаротушения, своевременно убирать производственный мусор в здании цеха и на его территории).

Пример № 6.

В результате аварии на объекте, расположенном на расстоянии 2,2 км от населенного пункта, разрушены коммуникации со сжиженным аммиаком. Метеоусловия, изотермия, скорость ветра 1 м/с. Определить время подхода облака к населенному пункту.

Решение:

По таблице 10 для изотермии и учетом скорости ветра v=1 м/с находим среднюю скорость переноса облака зараженного воздуха w=1,5 м/с. Время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту

t = R/w = 2200/1,5*60 = 24.4 мин

Пример № 7