Характеристика параметров воздушной ударной волны аварийного взрыва

В двухстах метрах от депо произошёл взрыв углеводородного газа массой 50 тонн.

Взрыв — это чрезвычайно быстрое изменение в составе вещества, сопровождаемое таким же быстрым превращением потенциальной энергии в кинетическую за счет расширения паров или газов, которые существовали до взрыва или образовались в момент взрыва.

Виды взрывов:

• · Физического порядка (взрыв паровых котлов, емкостей со сжатым газом, смешение разно температурных жидкостей).
• · Внутриядерного порядка (атомные или термоядерные).
• · Химического порядка (основаны на реакции окисления углерода и водорода).

При любых взрывах выделяют 3 круговые зоны:

• 1) зона детонации;
• 2) зона действия продуктов взрыва;
• 3) зона действия воздушной ударной волны.

Рис. 1. Зоны очага взрыва: Iзона детонационной волны; IIзона действия продуктов взрыва; III — зона действия воздушной ударной волны

Зона детонационной волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны r1, м, зависит от массы Q т, продукта взрыва и приближенно может быть определен по формуле:

.

где k — коэффициент пропорциональности;

Для горючевоздушных смесей (ГВС) и углеводородных газов (УВГ) коэффициент к может быть принят равным 17,5.

.

r = 3,68 м.

В пределах зоны I действует постоянное избыточное давление (для ГВС и УВГ1700 кПа).

Зона действия продуктов взрыва (зона II) охватывает всю площадь разлета продуктов взрыва, где избыточное давление постоянно падает и на внешней границе зоны составляет примерно 300 кПа. Радиус этой зоны:

r = 1,7 * 3,68 = 6,256 м.

В зонах I и II все здания и наземные сооружения разрушаются практически полностью.

В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли. Значения параметров воздушной ударной волны в этой зоне при одной и той же массе взрывоопасных веществ на одинаковом удалении от центра взрыва зависят от вида взрывоопасных веществ.

В зоне действия воздушной ударной волны зависимость давления? Рф, Мпа от расстояния R, м, и массы заряда Q, кг, имеет вид:

.

где — приведенный радиус, м;

.

Ударная волна является основным поражающим фактором. Она представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны со сверхзвуковой скоростью.

Основные параметры ударной волны, определяющие ее поражающее действие:

• · избыточное давление? Pф,
• · давление скоростного напора? Рск.

Избыточное давление во фронте ударной волны? Pф — это избыточное давление, обладающее разрушительным действием для массивных, трудно обтекаемых ударной волной сооружений и устройств.

Избыточное давление? Pф обладает разрушительным действием, выводя из строя устойчивые, крупногабаритные массивные сооружения, жесткие конструкции с фундаментами.

Скоростной напор действует на сооружение в виде динамической нагрузки? Рск, смещает, опрокидывает или отбрасывает малогабаритные, быстро обтекаемые и малоустойчивые сооружения.