Результаты оценки устойчивости трансформаторной подстанции к смещению

Элемент объекта	Характеристика элемента	Сила, смещения, Рсм (кН)	Сила трения, Fтр (кН)	ΔРIIImax (кПа)
Трансформаторная подстанция	M=20000 (кг) Smax=20 (м2) Сх=1,6 f=0,2	99,2	39,2	18,6

14. Выводы. При избыточном давлении свыше ΔР_IIImax=18,6 (кПа) ударная волна взрыва газовоздушной смеси вызовет смещение трансформаторной подстанции, которое соответствует средним разрушениям. Эта граница ниже ожидаемого избыточного давления, итак, трансформаторная подстанция не устойчива в работе при заданных условиях.

15. Определяем момент опрокидывания (рис. 2) по формуле:

М_опр=Р_см·h=99,2·2=198,4 (кН·м),

где М_опр – момент опрокидывания, кН·м;

h - плечо силы смещения, по исходным данным h=2 (м);

Р_см – сила смещения, по расчетным данным Р_см=99,2 (кН).

Рис. 2. Силы, действующие на трансформаторную подстанцию при опрокидывании

16. Определяем момент силы веса по формуле:

М_в= m · g · a/2=20000·9,8·2,5= 490 (кН·м),

где М_в – момент силы веса, кН·м;

m - масса трансформаторной подстанции, кг;

g - ускорение свободного падения;

а - плечо силы веса, по исходным данным а = 5 (м).

17. Определяем возможность опрокидывания трансформаторной подстанции, для чего должно выполняться условие:

М_опр>Мв.

В нашем примере М_в=490 (кН·м) > М_опр=198,4 (кН·м), значит условие не выполняется.

18. Делаем вывод о стойкости трансформаторной подстанции к опрокидыванию ударной волной взрыва. Трансформаторная подстанция при ожидаемом избыточном давлении·P_ІІІ=30,1 (кПа) не опрокидывается.

19. Определяем максимальную величину скоростного напора, при котором опрокидывание еще не произойдет по формуле:

20. Определяем максимальную величину избыточного давления, при котором опрокидывание еще не произойдет по формуле:

21. Результаты оценки устойчивости трансформаторной подстанции к опрокидыванию ударной волной сводим в табл. 2.

22. Выводы. При избыточном давлении свыше ударная волна взрыва газовоздушной смеси вызовет опрокидывание трансформаторной подстанции, а при ожидаемом избыточном давленииP_ІІІ=30,1 (кПа) опрокидывания не будет.

Таблица 2

Результаты оценки устойчивости трансформаторной подстанции к опрокидыванию

Элемент объекта	Характеристика объекта	Мопр (кН·м)	Мв (кН·м)	(кПа)
Трансформаторная подстанция	M=20000 (кг) СХ=1,6 Smax=20м2 f=0,2	198,4	490	46,3

Таблица 3

Значение коэффициента аэродинамического сопротивления сх для тел различной формы

Форма тела	СХ	Направление движения воздуха
Параллелепипед Куб Пластина квадратная Диск Цилиндр h/d = 1 h/d = 4 h/d = 9 Сфера Полусфера Пирамида Пирамида усечена	0,85 1,3 1,6 1,45 1,6 0,4 0,43 0,46 0,23 0,3 1,1 1,2-1,3	Перпендикулярно квадратной грани Перпендикулярно прямоугольной грани Перпендикулярно грани Перпендикулярно пластине Перпендикулярно диску Перпендикулярно оси цилиндра Параллельно плоскости основания Параллельно плоскости основания Параллельно основанию

Таблица 4