Экологическая безопасность. Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях
3.3. Фазы и фронт УВВ
Воздействие УВВ на человека может быть косвенным или непосредственным. При косвенном поражении УВВ, разрушая постройки, вовлекает в движение огромное количество твердых частиц, осколков стекла и других предметов массой до 1,5 г при скорости до 35 м/с. Так, при величине избыточного давления порядка 60 кПа плотность таких опасных частиц достигает 4500 шт./м2. Наибольшее количество пострадавших - жертвы косвенного воздействия УВВ.
При непосредственном поражении УВВ наносит людям крайне тяжелые, тяжелые, средние или легкие травмы.
Крайне тяжелые травмы (обычно несовместимые с жизнью) возникают при воздействии избыточного давления величиной свыше 100 кПа.
Тяжелые травмы (сильная контузия организма, поражение внутренних органов, потеря конечностей, сильное кровотечение из носа и ушей) возникают при избыточном давлении 100...60 кПа.
Средние травмы (контузии, повреждения органов слуха, кровотечение из носа и ушей, вывихи) имеют место при избыточном давлении 60...40 кПа.
Легкие травмы (ушибы, вывихи, временная потеря слуха, общая контузия) наблюдаются при избыточном давлении 40...20 кПа.
Эти же параметры УВВ приводят к разрушениям, характер которых зависит от нагрузки, создаваемой УВВ, и реакции предмета на действия этой нагрузки. Поражения объектов, вызванные УВВ, можно характеризовать степенью их разрушений.
Зона полных разрушений. Восстановить разрушенные объекты невозможно. Массовая гибель всего живого. Занимает до 13% всей площади очага поражения. Здесь полностью разрушены строения, до 50% противорадиационных укрытий (ПРУ), до 5% убежищ и подземных коммуникаций. На улицах образуются сплошные завалы. Сплошных пожаров не возникает из-за сильных разрушений, срыва пламени ударной волной, разлета воспламенившихся обломков и засыпки их грунтом. Эта зона характеризуется величиной избыточного давления свыше 50 кПа.
Зона сильных разрушений занимает площадь до 10% очага поражения. Строения сильно повреждены, убежища и коммунальные сети сохраняются, 75% укрытий сохраняют свои защитные свойства. Есть местные завалы, зоны сплошных пожаров. Зона характеризуется избыточным давлением 0,3...0,5 кг/см2 (30...50 кПа).
Зона средних разрушений наблюдается при избыточном давлении 0,2...0,3 кг/см2 (20...30 кПа) и занимает площадь до 15% очага поражения. Строения получают средние разрушения, а защитные сооружения и коммунальные сети сохраняются. Могут быть местные завалы, участки сплошных пожаров, массовые санитарные потери среди незащищенного населения.
Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением 0,1...0,2 кг/см2 (10...20 кПа) и занимает до 62% площади очага поражения. Строения получают слабые повреждения (разрушения перегородок, дверей, окон), могут быть отдельные завалы, очаги пожаров, а у людей - травмы.
За пределами зоны слабых разрушений возможны нарушения остекления и несущественные разрушения. Население способно оказывать самопомощь. Рельеф местности влияет на распространение УВВ: на склонах холмов, обращенных в сторону взрыва, давление выше, чем на равнинной местности (при крутизне склона 30° давление на нем на 50% выше), а на обратных склонах - ниже (при крутизне склона 30° - в 1,2 раза ниже). В лесных массивах избыточное давление может оказаться на 15% выше, чем на открытой местности, но по мере углубления в лес скоростной напор уменьшается. Метеоусловия оказывают влияние только на слабую УВВ, то есть с избыточным давлением менее 10 кПа. Летом наблюдается ослабление УВВ по всем направлениям, а зимой - ее усиление, особенно в направлении ветра. Дождь и туман оказывают влияние на УВВ при избыточном давлении до 300 кПа (при 30 кПа и среднем дожде УВВ ослабляется на 15%, а при ливне - на 30%). Снегопад не снижает давления в УВВ.
1.
Какие ОЭ относятся к пожаро- и взрывоопасным объектам?
2.
К каким последствиям приводят аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах?
3.
Какова классификация строительных материалов по возгораемости?
4.
Что такое огнестойкость сооружений?
5.
Как можно охарактеризовать процессы горения?
6.
Каково воздействие пожаров на объекты и биологическую ткань?
7.
В чем причины взрывов; особенности взрывов топливо-, газо- и пылевоздушных смесей?
Примеры решения задач
Задача 3.1. Какие разрушения получит промышленное сооружение с тяжелым металлическим каркасом при наземном ядерном взрыве мощностью 500 кт на расстоянии 3,2 км от центра взрыва?
Решение
1.
По табл. 3.2 в строке «500 кт» для наземного ядерного взрыва (знаменатель) находим радиус «3,2 км» и определяем, что на этом расстоянии от центра взрыва избыточное давление составит 50 кПа.
2.
Согласно табл. 2.11 при избыточном давлении 50 кПа (0,5 кг/см2) указанное сооружение получит сильные разрушения.
Таблица 3.2
Радиусы зон поражения, км, в зависимости от мощности ЯБП
Мощность
ЯБП, кт
Величина избыточного давления, кПа
500
200
100
50
30
20
10
20
0,24/0,37
0,4/0,57
0,6/0,75
0,97/1,1
1,45
2/1,85
3,8/3,2
100
0,4/0,6
0,7/0,92
1/1,25
1,6/1,9
2,5
3,5/3,2
6,5/6,2
200
0,5/0,8
0,9/1,2
1,3/1,6
2,1/2,3
3,2
4,4/4
8,2/6,5
300
0,58/0,9
1/1,35
1,4/1,9
2,4/2,7
3,6
5/4,6
9,4/7,4
500
0,7/1,1
1,1/1,6
1,7/2,1
3/3,2
4,2/4,4
6/5,5
11,3/9
1000
0,9/1,4
1,4/2
2,2/2,7
3,6/4
5,3/5,4
7,5/7
14/11,1
2000
1,2/1,7
1,8/2,5
2,7/3,4
4,6/5,1
6,8/7
9,6/8,8
18/14,2
3000
1,4/2
2,1/2,9
3,2/4
5/5,7
7,8/8
11/10
21/16
5000
1,8/2,4
2,5/3,4
3,8/4,7
6,3/6,8
9,1/9,3
13/12
24/20
10000
2/2,9
3,1/4,3
4,6/6,1
7,8/8,5
11,8/12
16/15
31/24
Примечание. В числителе указана величина радиуса поражения при воздушном ядерном взрыве, а в знаменателе - при наземном ядерном взрыве.
Задача 3.2. Определить ожидаемую степень разрушения доменной печи, если в 300 м от нее взорвалась емкость, вмещающая 100 т пропана.
Решение
1.
В очаге взрыва газовоздушной смеси (ГВС) (см. рис. 3.1) выделяются зоны, имеющие форму сфер (полусфер): I зона (детонационной волны) радиусом м; II зона (действия продуктов взрыва), радиус которой R2 = 1,7*R1 = 136 м.
2.
Цех находится за пределами этих двух зон и оказался в третьей зоне (УВВ). По графику, рис. 3.2, находим, что при массе взрывоопасной ГВС 100 т на расстоянии 300 м от центра взрыва величина избыточного давления должна составить 70 кПа, или 0,7 кг/см2.
3.
Избыточное давление величиной 0,7 кг/см2 вызовет средние разрушения доменной печи (см. табл. 2.11).
Задача 3.3. Найти радиус зон возникновения пожаров от наземного ядерного взрыва 1 Мт, при котором избыточное давление составит 10...30 кПа. Воздух очень прозрачен, видимость до 50 км, лето.
Решение
1.
По табл. 3.3 определяется величина светового импульса, достаточная для воспламенения:
кДж/м2
домов жилых, деревянных
420
производственного мусора, ветоши
168
хвойных лесов
400
созревших посевов
130
2.
Согласно табл. 3.4, ожоги первой степени возникают при величине светового импульса:
кДж/м2
открытых участков кожи
190
то же под летней одеждой
380
то же под зимней одеждой
760
3.
По табл. 3.5 определяются расстояния от центра взрыва, на которых могут возникнуть пожары (см. примечание З):
км
домов жилых, деревянных
10,8
производственного мусора, ветоши
19,1
хвойных лесов
10,9
созревших посевов
21,3
4. По табл. 3.5 определяются расстоян
Воздействие УВВ на человека может быть косвенным или непосредственным. При косвенном поражении УВВ, разрушая постройки, вовлекает в движение огромное количество твердых частиц, осколков стекла и других предметов массой до 1,5 г при скорости до 35 м/с. Так, при величине избыточного давления порядка 60 кПа плотность таких опасных частиц достигает 4500 шт./м2. Наибольшее количество пострадавших - жертвы косвенного воздействия УВВ.
При непосредственном поражении УВВ наносит людям крайне тяжелые, тяжелые, средние или легкие травмы.
Крайне тяжелые травмы (обычно несовместимые с жизнью) возникают при воздействии избыточного давления величиной свыше 100 кПа.
Тяжелые травмы (сильная контузия организма, поражение внутренних органов, потеря конечностей, сильное кровотечение из носа и ушей) возникают при избыточном давлении 100...60 кПа.
Средние травмы (контузии, повреждения органов слуха, кровотечение из носа и ушей, вывихи) имеют место при избыточном давлении 60...40 кПа.
Легкие травмы (ушибы, вывихи, временная потеря слуха, общая контузия) наблюдаются при избыточном давлении 40...20 кПа.
Эти же параметры УВВ приводят к разрушениям, характер которых зависит от нагрузки, создаваемой УВВ, и реакции предмета на действия этой нагрузки. Поражения объектов, вызванные УВВ, можно характеризовать степенью их разрушений.
Зона полных разрушений. Восстановить разрушенные объекты невозможно. Массовая гибель всего живого. Занимает до 13% всей площади очага поражения. Здесь полностью разрушены строения, до 50% противорадиационных укрытий (ПРУ), до 5% убежищ и подземных коммуникаций. На улицах образуются сплошные завалы. Сплошных пожаров не возникает из-за сильных разрушений, срыва пламени ударной волной, разлета воспламенившихся обломков и засыпки их грунтом. Эта зона характеризуется величиной избыточного давления свыше 50 кПа.
Зона сильных разрушений занимает площадь до 10% очага поражения. Строения сильно повреждены, убежища и коммунальные сети сохраняются, 75% укрытий сохраняют свои защитные свойства. Есть местные завалы, зоны сплошных пожаров. Зона характеризуется избыточным давлением 0,3...0,5 кг/см2 (30...50 кПа).
Зона средних разрушений наблюдается при избыточном давлении 0,2...0,3 кг/см2 (20...30 кПа) и занимает площадь до 15% очага поражения. Строения получают средние разрушения, а защитные сооружения и коммунальные сети сохраняются. Могут быть местные завалы, участки сплошных пожаров, массовые санитарные потери среди незащищенного населения.
Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением 0,1...0,2 кг/см2 (10...20 кПа) и занимает до 62% площади очага поражения. Строения получают слабые повреждения (разрушения перегородок, дверей, окон), могут быть отдельные завалы, очаги пожаров, а у людей - травмы.
За пределами зоны слабых разрушений возможны нарушения остекления и несущественные разрушения. Население способно оказывать самопомощь. Рельеф местности влияет на распространение УВВ: на склонах холмов, обращенных в сторону взрыва, давление выше, чем на равнинной местности (при крутизне склона 30° давление на нем на 50% выше), а на обратных склонах - ниже (при крутизне склона 30° - в 1,2 раза ниже). В лесных массивах избыточное давление может оказаться на 15% выше, чем на открытой местности, но по мере углубления в лес скоростной напор уменьшается. Метеоусловия оказывают влияние только на слабую УВВ, то есть с избыточным давлением менее 10 кПа. Летом наблюдается ослабление УВВ по всем направлениям, а зимой - ее усиление, особенно в направлении ветра. Дождь и туман оказывают влияние на УВВ при избыточном давлении до 300 кПа (при 30 кПа и среднем дожде УВВ ослабляется на 15%, а при ливне - на 30%). Снегопад не снижает давления в УВВ.
1.
Какие ОЭ относятся к пожаро- и взрывоопасным объектам?
2.
К каким последствиям приводят аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах?
3.
Какова классификация строительных материалов по возгораемости?
4.
Что такое огнестойкость сооружений?
5.
Как можно охарактеризовать процессы горения?
6.
Каково воздействие пожаров на объекты и биологическую ткань?
7.
В чем причины взрывов; особенности взрывов топливо-, газо- и пылевоздушных смесей?
Примеры решения задач
Задача 3.1. Какие разрушения получит промышленное сооружение с тяжелым металлическим каркасом при наземном ядерном взрыве мощностью 500 кт на расстоянии 3,2 км от центра взрыва?
Решение
1.
По табл. 3.2 в строке «500 кт» для наземного ядерного взрыва (знаменатель) находим радиус «3,2 км» и определяем, что на этом расстоянии от центра взрыва избыточное давление составит 50 кПа.
2.
Согласно табл. 2.11 при избыточном давлении 50 кПа (0,5 кг/см2) указанное сооружение получит сильные разрушения.
Таблица 3.2
Радиусы зон поражения, км, в зависимости от мощности ЯБП
Мощность
ЯБП, кт
Величина избыточного давления, кПа
500
200
100
50
30
20
10
20
0,24/0,37
0,4/0,57
0,6/0,75
0,97/1,1
1,45
2/1,85
3,8/3,2
100
0,4/0,6
0,7/0,92
1/1,25
1,6/1,9
2,5
3,5/3,2
6,5/6,2
200
0,5/0,8
0,9/1,2
1,3/1,6
2,1/2,3
3,2
4,4/4
8,2/6,5
300
0,58/0,9
1/1,35
1,4/1,9
2,4/2,7
3,6
5/4,6
9,4/7,4
500
0,7/1,1
1,1/1,6
1,7/2,1
3/3,2
4,2/4,4
6/5,5
11,3/9
1000
0,9/1,4
1,4/2
2,2/2,7
3,6/4
5,3/5,4
7,5/7
14/11,1
2000
1,2/1,7
1,8/2,5
2,7/3,4
4,6/5,1
6,8/7
9,6/8,8
18/14,2
3000
1,4/2
2,1/2,9
3,2/4
5/5,7
7,8/8
11/10
21/16
5000
1,8/2,4
2,5/3,4
3,8/4,7
6,3/6,8
9,1/9,3
13/12
24/20
10000
2/2,9
3,1/4,3
4,6/6,1
7,8/8,5
11,8/12
16/15
31/24
Примечание. В числителе указана величина радиуса поражения при воздушном ядерном взрыве, а в знаменателе - при наземном ядерном взрыве.
Задача 3.2. Определить ожидаемую степень разрушения доменной печи, если в 300 м от нее взорвалась емкость, вмещающая 100 т пропана.
Решение
1.
В очаге взрыва газовоздушной смеси (ГВС) (см. рис. 3.1) выделяются зоны, имеющие форму сфер (полусфер): I зона (детонационной волны) радиусом м; II зона (действия продуктов взрыва), радиус которой R2 = 1,7*R1 = 136 м.
2.
Цех находится за пределами этих двух зон и оказался в третьей зоне (УВВ). По графику, рис. 3.2, находим, что при массе взрывоопасной ГВС 100 т на расстоянии 300 м от центра взрыва величина избыточного давления должна составить 70 кПа, или 0,7 кг/см2.
3.
Избыточное давление величиной 0,7 кг/см2 вызовет средние разрушения доменной печи (см. табл. 2.11).
Задача 3.3. Найти радиус зон возникновения пожаров от наземного ядерного взрыва 1 Мт, при котором избыточное давление составит 10...30 кПа. Воздух очень прозрачен, видимость до 50 км, лето.
Решение
1.
По табл. 3.3 определяется величина светового импульса, достаточная для воспламенения:
кДж/м2
домов жилых, деревянных
420
производственного мусора, ветоши
168
хвойных лесов
400
созревших посевов
130
2.
Согласно табл. 3.4, ожоги первой степени возникают при величине светового импульса:
кДж/м2
открытых участков кожи
190
то же под летней одеждой
380
то же под зимней одеждой
760
3.
По табл. 3.5 определяются расстояния от центра взрыва, на которых могут возникнуть пожары (см. примечание З):
км
домов жилых, деревянных
10,8
производственного мусора, ветоши
19,1
хвойных лесов
10,9
созревших посевов
21,3
4. По табл. 3.5 определяются расстоян
Авторы сайта не несут отвественности за данный материал и предоставляют его исключительно в ознакомительных целях