- •Оценка поражающих факторов взрывов . Основные расчетные формулы (упрощенные зависимости)
- •1. Взрывы конденсированных вв и яв
- •2. Взрывы (детонация) гпвс в открытом пространстве а) Параметры детонационной волны
- •Б) Параметры воздушной ударной волны
- •3. Взрывы гпвс (пылевоздушных смесей) в замкнутом объеме (помещениях)
- •4. Тепловое действие взрывов а. Взрывы конденсированных вв, гпвс и яв
- •Б. Дефлаграционные взрывы (взрывное сгорание смесей)
- •Аварии (катастрофы) на радиационно-опасных объектах. Ядерные взрывы
- •Допускается расчет дозы производить по упрощенной зависимости
Оценка поражающих факторов взрывов . Основные расчетные формулы (упрощенные зависимости)
1. Взрывы конденсированных вв и яв
Массу заряда и мощность взрыва ВВ (ЯВ) принято оценивать тротиловым эквивалентом в килограммах, кг, или килотоннах, кт (1 кт=1000 кг).
Масса заряда ВВ (ЯВ) в тротиловом эквиваленте равна , где- масса заряда данного ВВ, кг (кт);-коэффициент пересчёта данного ВВ на тротиловый эквивалент, величина табличная или определяется зависимостью К= QВВ/QT . Здесь QВВ и QT – теплоты взрыва данного ВВ и тротила (QT = 4240 кДж/кг).
Мощность взрыва ВВ (ЯВ) в тротиловом эквиваленте (полный тротиловый эквивалент взрыва) определяется зависимостью
* Для воздушного взрыва масса заряда и мощность взрыва численно совпадают. |
(1) |
где- поправочный коэффициент для наземного взрыва. Мощность наземноговзрыва удваивается за счёт формирования полусферической волны и отражения части энергии от земли, а учитывает расход энергии взрыва на деформацию и выброс грунта (образование воронки) и равна для: 0,95-1 – стальных плит; 0.85-0.95 - бетона; 0.8 – плотных грунтов; 0.6-0.65 – средних грунтов.
Параметры ударной волны и теплового излучения (в 4.1) взрывов определяются половинной мощностью взрыва (половиной тротилового эквивалента взрыва), называемым тротиловым эквивалентом по ударной волне - , т.е. :
(2) |
Избыточное давление РФ, кПа, для свободно распространяющейся сферической ударной волны определяется по формуле:
(3) |
где - приведённое расстояние (высота), м/кг1/3 и равное
- для воздушного, |
(4) |
- для наземного взрывов. |
(5) |
R – расстояние от эпицентра (центра) взрыва до заданного объекта, м.
Удельный импульс волны фазы сжатия
- для воздушного, |
(6) | ||
-для наземного взрывов. |
Длительность фазы сжатия , С
; |
- для воздушного, |
(7) | |
- для наземного взрывов. |
Скоростной напор волны
Избыточное давление в отраженной волне
Коэффициент отражения (до 13 при больших давлениях и для протяжённых объектов).
Безопасное расстояние действия ВУВ на людей:
, где - для открытой местности и- в укрытиях;
CУВ, кг - тротиловый эквивалент по ударной волне воздушного или наземного взрыва (см. формулу 2).
Безопасным для открыто расположенного человека принимается давление .
Действие волны на объекты с учетом различных экранирующих и отражающих объектов
где ki - табличные коэффициенты (только на здания и различные сооружения). При макс. их значениях
.
Взрывы подчиняются законам подобия, в основе которых лежит принцип кубического корня. Если известны и др. параметры ВУВ для заряда массой1 на расстоянии 1, тогда те же давление и др. параметры волны для заряда массой будут на расстоянии, т.е.
2. Взрывы (детонация) гпвс в открытом пространстве а) Параметры детонационной волны
Начальный объем и начальный радиус полусферического облака ГПВС
, м3 ,
где - объем киломоля идеального газа;
- объемная концентрация газа в смеси;
- молекулярная масса;
- масса горючей компоненты, кг;
- коэффициент, учитывающий способ хранения продукта:
1-для газов при нормальном давлении;
0,5-для сжиженных газов под давлением;
0,1-для сжиженных охлаждением;
0,02...0,07-при растекании ЛВЖ.
, м
Тротиловый эквивалент наземного взрыва полусферического облака ГПВС
где - масса горючего облака, кг;- теплота взрыва горючего, Дж/кг;-теплота взрыва тротила.
Избыточное (эффективное) давление детонационной волны
,
где - показатель адиабаты продуктов детонации;- плотность,;
-стандартное давление, Па. - отраженная детонационная волна.
- скорость детонационной волны, м/с;
tд=R0/Vд – время полной детонации облака.