| Вид поверхні
| КПП
|
| Ґрунти середньої густини
| 0,6-0,65
|
| Щільні глини і суглинки
| 0,8
|
| Бетон
| 0,85-0,9
|
| Сталеві плити
| 0,95-1,0
|
2. Визначається відстань (Ri) від центру вибуху до зовнішніх меж зон руйнувань:
- зона слабких руйнувань, зовнішня межа якої збігається з межею осередку ураження:
 , (м)
| (1.2.)
|
- зона середніх руйнувань:
 , (м)
| (1.3.)
|
- зона сильних руйнувань:
 , (м)
| (1.4.)
|
- зона повних руйнувань:
 , (м)
| (1.5.)
|
- безпечна відстань для населених пунктів:
 , (м)
| (1.6.)
|
3. Визначаються площі зон руйнувань:
- зони повних руйнувань:
 , (м2)
| (1.7.)
|
- зони сильних руйнувань:
 , (м2)
| (1.8.)
|
- зони середніх руйнувань:
 , (м2)
| (1.9.)
|
- зони слабких руйнувань:
 , (м2)
| (1.10.)
|
- площа осередку ураження:
 , (м2)
| (1.11.)
|
4. Визначається надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі в районі об'єкту:
 ,(кПа)
| (1.12.)
|
де R – відстань від об'єкта до центру вибуху, м.
5. Складається ситуативний план в масштабі 1:5000 – 1:10000, на який наноситься осередок ураження, зони руйнувань, значення надлишкового тиску на межах зон і надлишковий тиск в районі даного об'єкта (Рис.1.).
Рис.1. Осередок ураження при вибуху
1.2. Прогнозування уражаючих чинників при аваріях на об’єктах господарчої діяльності (ОГД) та на транспорті з витіканням газу і вибухом ГПС.
Визначаються розміри осередку ураження і зон руйнування при аварії на транспорті (Рис.2.)
1. Радіус зони детонаційної хвилі визначається за формулою:
 , (м)
| (1.13.)
|
де Q – кількість зрідженого газу, т.
У межах цієї зони діє надлишковий тиск в ударній хвилі
ΔРф = 1700 кПа.
Рис.2. Вибух газоповітряної суміші
2. Визначається радіус зони дії продуктів вибуху за формулою:
 , (м)
| (1.14.)
|
Надлишковий тиск в межах цієї зони визначається за формулою:
 , (кПа)
| (1.15.)
|
3. Визначається відстань від центру вибуху до зовнішніх меж зон руйнувань за формулою:
 , (м)
| (1.16.)
|
де ψ – визначений коефіцієнт, котрий приймається рівним:
- для зони слабких руйнувань ψ10 – 2,825
- для зони середніх руйнувань ψ20 – 1,749
- для зони сильних руйнувань ψ30 – 1,317
- для зони повних руйнувань ψ 50 – 1,015
4. Визначаються площі зон руйнування і осередку ураження
- зона повних руйнувань:
 , (м2)
| (1.17.)
|
- зона сильних руйнувань:
| , (м2)
| (1.18.)
|
- зона середніх руйнувань:
| , (м2)
| (1.19.)
|
- зона слабких руйнувань:
| , (м2)
| (1.20.)
|
- площа осередку ураження:
 , (м2),
| (1.21.)
|
Визначається надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі в районі об'єкту
5. Заздалегідь розраховується коефіцієнт
ψ = 0,24 
| (1.22.)
|
де R – відстань від об'єкта до центру вибуху, м;
R1 - радіус зони детонаційної хвилі, м.
6. Визначається величина ΔРф в районі об'єкту за умов:
при ψ  2  , (кПа)
| (1.23.)
|
при ψ  2  , (кПа)
| (1.24.)
|
7. Складається ситуативний план в масштабі 1:5000 – 1:10000 і наноситься осередок ураження, зони руйнувань і таблиця з характеристиками зон руйнувань.
8. Визначається ступінь можливого ураження незахищених людей залежно від величини надлишкового тиску на території конкретного об'єкту ΔРф, таблиця 3.
Таблиця 3
Ступінь ураження незахищених людей залежно від величини надлишкового тиску ΔРф
| ΔРф, кПа
| Поразки (травми)
| Характер поразки
|
| понад 100
| украй важкі
| Розрив внутрішніх органів, переломи кісток, внутрішні кровотечі, струси мозку. Ці травми часто призводять до смерті
|
| 60-100
| важкі
| Сильна контузія всього організму, пошкодження внутрішніх органів і мозку, важкі переломи. Можливі смертельні результати
|
| 40-60
| середні
| Серйозні контузії, пошкодження органів слуху, кровотеча з носа і вух, сильні вивихи і переломи кінцівок.
|
| 20-40
| легкі
| Легка загальна контузія, тимчасове пошкодження слуху, удари і вивихи кінцівок
|
| 0-20
| різного характеру
| При непрямій дії ударної хвилі, уламками будівель, осколками стекол і т.д.
|
9. За величиною надлишкового тиску в повітряній ударній хвилі (ΔРф) в районі об'єкта і даними, поданими у таблиці 4 оцінюється інженерна обстановка, тобто визначаються ступені руйнування всіх елементів об'єкта і результати заносяться в таблицю 5 пояснювальної записки. Висновки про характер руйнувань елементів робляться на підставі даних таблиці 6.
Таблиця 4
Ступені руйнування елементів об'єкта при різному надлишковому тиску ударної хвилі, кПа
| № п/п
| Елементи об’єкта
| Руйнування
|
| слабке
| середнє
| Сильне
| повне
|
| I. Виробничі, адміністративні будівля і споруди
|
| 1.
| Промислові будівлі з металевим каркасом та крановим обладнанням вантажопідйомністю 25-50 т.
| 20 - 30
| 30 - 40
| 40 – 50
| 50 - 70
|
| 2.
| Промислові будівлі з металевим каркасом і бетонним заповненням з площею скління близько 30%
| 10 - 20
| 20 - 30
| 30 – 40
| 40 - 50
|
| 3.
| Будівлі із збірного залізобетону
| 10 - 20
| 20 - 30
| -
| 30 - 60
|
Продовження таблиці 4
| 4.
| Цегляні безкаркасні виробничо-допоміжні будівлі з перекриттям (покриттям) із залізобетонних збірних елементів в одно- і багатоповерхові.
| 10 - 20
| 20 - 35
| 35 – 45
| 45 - 60
|
| 5.
| Складські цегляні будівлі
| 10 - 20
| 20 - 30
| 30 – 40
| 40 - 50
|
| 6.
| Адміністративні багато-поверхові будівлі з ме-талевим або залізо-бетонним каркасом
| 20 - 30
| 30 - 40
| 40 – 50
| 50 - 60
|
| 7.
| Цегляні малоповерхові будівлі (1-2 поверхи)
| 8 - 15
| 15 - 25
| 25 – 35
| 35 - 45
|
| 8.
| Цегляні багатоповерхові будівлі (три поверхи і більш)
| 8 - 12
| 12 - 20
| 20 – 30
| 30 - 40
|
| 9.
| Дерев'яні будівлі
| 6 - 8
| 8 - 12
| 12 – 20
| 20 - 30
|
| II. Деякі види устаткування
|
| 1.
| Верстати середні
| 5 - 25
| 25 - 35
| 35 – 45
| -
|
| 2.
| Крани і устаткування крана
| 20 - 30
| 30 - 50
| 50 – 70
|
|
| 3.
| Підйомно - транспортне устаткування
|
| 50 - 60
| 60 – 80
|
|
| 4.
| Стрічкові конвеєри в галереї на залізо-бетонній естакаді
| 5 - 6
| 6 - 10
| 10 – 20
| 20 – 40
|
| 5.
| Ковшові конвеєри в галереї на залізо-бетонній естакаді
| 8 - 10
| 10 - 20
| 20 – 30
| 30 – 50
|
| 6.
| Електродвигуни потужністю від 2 до 10 кВт, відкриті
| 30 - 50
| 50 - 70
| -
| 80 - 90
|
| 7.
| Електродвигуни потужністю від 2 до 10 кВт, герметичні
| 40 - 60
| 60 - 75
| -
| 75 - 110
|
| 8.
| Трансформатори від 100 до 1000 кВ
| 20 - 30
| 30 - 50
| 50 – 60
|
|
| 9.
| Контрольно-вимірювальна апаратура
| 5 - 10
| 10 - 20
| 20 – 30
|
|
| 10.
| Магнітні пускачі
| 20 - 30
| 30 - 40
| 40 – 60
| -
|
Продовження таблиці 4
| III. Комунально-енергетичні споруди і мережі
|
| 1.
| Підземні металеві і залізобетонні резервуари
| 20 - 50
| 50 - 100
| 100 - 200
|
|
| 2.
| Наземні металеві резервуари і місткості
| 15 - 20
| 20 - 30
| 30 - 40
|
|
| 3.
| Котельні, регуляторні станції і інші споруди в цегляних будівлях
| 7 - 13
| 13 - 25
| 25 - 35
| 35 – 45
|
| 4.
| Будівлі трансформаторної підстанції з цегли або блоків
| 10 - 20
| 20 - 40
| 40 - 60
| 60 – 80
|
| 5.
| Кабельні наземні лінії
| 10 - 30
| 30 - 50
| 50 - 60
|
|
| 6.
| Повітряні лінії високої напруги
| 25 - 30
| 30 - 50
| 50 - 70
|
|
| 7.
| Повітряні лінії низької напруги
| 20 - 60
| 60 - 100
| 100 - 160
|
|
| 8.
| Трубопроводи наземні
|
|
|
| -
|
| 9.
| Трубопроводи на металевих або залізобетонних естакадах
| 20 - 30
| 30 - 40
| 40 - 50
| -
|
| IV. Засоби транспорту, будівельна техніка
|
| 1.
| Вантажні автомобілі і автоцистерни
| 20 - 30
| 30 - 55
| 55 - 65
| 90 – 130
|
| 2.
| Автобуси і спеціальні автомашини з кузовами автомобільного типу
| 15 - 20
| 20 - 45
| 45 -- 55
| 60 – 80
|
| 3.
| Гусеничні тягачі і трактори
| 30 - 40
| 40 - 80
| 80 - 100
| 110–130
|
| 4.
| Пересувний залізничний состав
| 30 - 40
| 40 - 80
| 80 - 100
| 100–200
|
| 5.
| Землерийні дорожно - будівельні машини
| 50 - 10
| 110-140
| 170 - 250
| -
|
Таблиця 5
Ступінь руйнування об'єкту при вибухах
| Шифр елементів об'єкта по будівлі
| ГВС (газ, маса ΔРф)
|
Ступінь ураження об'єкту
|
| слабка
| середня
| Сильна
| повна
|
| Будівлі
|
|
|
|
| Слабка
Окремі
елементи
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
|
| +
|
|
| Технологічне обладнання
|
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
|
|
|
| КЕС
|
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
|
| +
|
|
|
|
Таблиця 6
Характеристика ступенів руйнування елементів об'єкта ударною хвилею
| Елементи об'єкту
| Руйнування
|
| слабке
| Середнє
| сильне
|
| Промислові адміністративні та житлові будівлі
| Руйнування найменш міцних конструкцій та агрегатів, заповнення прийомів дверей і вікон, зривання покрівлі; основне обладнання ушкоджено мало. Потрібен середній відновлювальний ремонт.
| Руйнування покрівлі, перегородок, частини устаткування, пошкодження підйомно-транспортних механізмів. Відновлення можливе при капітальному відновлювальному ремонті.
| Значні деформації несучих конструкцій, руйнування більшої частини перекриттів, стін і устаткування. Відновлення можливе як нове будівництво з використанням конструкцій і устаткування, що збереглися
|
| Промислове устаткування (верстати, преси, конвеєри, насоси, компресори, генератори і т.п.)
| Пошкодження шестерень і передавальних механізмів, обрив маховиків і важелів управління. Розрив приводних пасів. Відновлення можливе без повного розбирання, із заміною пошкоджених частин.
| Пошкодження і деформація основних деталей, пошкодження електропроводки, приладів автоматики. Використовування устаткування можливе після капітального ремонту.
| Зсув з фундаментів, деформація станції, тріщини в деталях, вигин валів і осей, пошкодження електропроводки. Ремонт і відновлення, як правило, недоцільні.
|
| Газгольдери, резервуари і місткості для нафтопродуктів і зріджених газів
| Невеликі вм'ятини на оболонці, деформація трубопроводів, пошкодження замочної арматури. Використовування можливе після середнього (поточного) ремонту і заміни пошкоджених деталей.
| Зсув на опорах, деформація оболонок, підвідних трубопроводів, пошкодження замочної арматури використовування можливе після капітального ремонту.
| Зрив з опор, перекидання, руйнування і деформація оболонок, обрив трубопроводів і замочної арматури. Використовування і відновлення неможливе.
|
| Пересувний залізничний склад, автотранспорт, інженерна техніка, підйомно-транспортні механізми, устаткування крана
| Часткове руйнування і деформація обшивки і даху, пошкодження стекол кабін, фар і приладів. Потрібен середній (поточний ремонт).
| Руйнування кузова критих вагонів, пошкодження кабін, зрив дверей і пошкодження зовнішнього устаткування, розрив трубопроводів систем живлення, охолоджування і мастила. Використовування можливе після ремонту із заміною пошкоджених вузлів.
| Перекидання, зрив окремих частин, загальна деформація рами, руйнування кабіни (кузова, вантажної платформи), зрив радіаторів, зовнішнього устаткування двигуна. Використовування неможливе, потрібен капітальний ремонт в заводських умовах.
|
| Споруди і мережі комунального господарства
| Часткове пошкодження стиків труб, контрольно-вимірювальної апаратури, верхньої частини стінок оглядових колодязів. При відновленні міняються пошкоджені елементи.
| Розрив і деформація труб в окремих місцях, пошкодження стиків, фільтрів відстійників, вихід з ладу контрольно-вимірювальних приладів. Руйнування і сильна деформація резервуарів вищі за рівень рідини. Потрібен капітальний ремонт із заміною пошкоджених елементів.
| Руйнування і деформації більшої частини труб, пошкодження відстійників, насосного і іншого устаткування. Пошкодження арматури, часткове руйнування і деформація остовів водозабірних колонок. Відновлення неможливе.
|
| Притулок і протирадіаційне укриття
| Часткове руйнування ходу повідомлення, незначні зсуви і тріщини в з'єднаннях конструкцій. Придатно до повторного використовування.
| Руйнування ходу повідомлення, деформація і зсув стін, покриттів, рам, дверей, потрібен середній відновний ремонт
| Значна деформація несучих конструкцій, захисних дверей і устаткування. Відновлення неможливе.
|
10. Визначається ступінь ураження об'єкта в цілому за формулою:
 ,
| (1.25.)
|
де NУР. – число уражених елементів об'єкта (будівель, цехів, устаткування, систем);
NЗАГ. – загальне число елементів об'єкта (див. вихідні дані).
Елемент об'єкта вважається ураженим, тобто не стійким до ударної хвилі, якщо він одержує такий ступінь руйнування, при якому неможливе відновлення зруйнованого елемента силами об'єкта і відновлення виробництва якнайшвидше. Звичайно це може бути у випадку, якщо елемент об'єкта одержить сильний або повний ступінь руйнування.
Число уражених елементів об'єкта приймається за даними аналізу таблиці 5.
Значення D залежно від ступеня ураження об'єкта представлені в таблиці 7.
Таблиця 7
Ступінь ураження об'єкту залежно від об'єму руйнувань
| Ступінь ураження D
| Ступінь руйнування
| Об'єм руйнування, %
|
| < 0,2
| слабка
| окремі елементи
| |
| < 0,2 – 0,5
| середня
| до 30
| |
| < 0,5 – 0,8
| сильна
| 30 – 50
| |
| > 0,8
| повна
| 50 - 100
| |
На підставі набутого значення D і даних таблиці 7 робиться висновок про ступінь і об'єми руйнування всього об'єкту в цілому і доцільності проведення відновлювальних робіт на об'єкті.
1.3.Прогнозування уражаючих чинників при вибухах ГПС
при аварії на газопроводі
Рис.3. Вибух газоповітряної суміші при аварії на газопроводі
Визначаються розміри осередку ураження і зон руйнування (Рис.3.)
1. Радіус зони детонаційної хвилі при аварії на газопроводі визначають за формулою:
 , м
| (1.26.)
|
де d – діаметр трубопроводу, м (див. завдання);
V – швидкість транспортування газу, м/с таблиця 8;
tсер. – час спрацьовування блокуючої арматури (час перекриття трубопроводу), сек (див. завдання);
βнижн. – нижня концентраційна межа детонації, таблиця 9.
Таблиця 8
Характеристика газопроводів
| Найменування споживачів
| Найбільший тиск, МПа
| Швидкість транспортування, м/с
| Діаметр трубопроводу, мм
|
| Магістральний газопровід високого тиску I категорії
| 0,6 – 1,2
| 80 – 120
| 700 – 1400
|
| Магістральний і мережний газопроводи високого тиску II категорії для подачі газу промисловим підприємством, опалювальним і виробничим котельним, комунальним і сільськогосподарським підприємствам
| 0,3 – 0,6
| 40 – 80
| 100 – 600
|
| Мережні і технологічні газопроводи середнього тиску для подачі газу комунальним підприємствам (лазні, пральні, хлібопекарні тощо).
| 0,005 – 0,3
| 40 – 60
| 100 – 400
|
| Технологічні газопроводи низького тиску для подавання газу в житлові і громадські будівлі, підприємства громадського харчування тощо.
| 0,0013-0,005
| 15 – 40
6 - 15
| 100 – 300
15 - 100
|
Таблиця 9
Деякі характеристики горючих газів
| Показник
| Метан СН4
| Бутан С4Н10
| Пропан С3Н9
| Пропилен С3Н6
| Етан С2Н6
| Етилен С2Н4
|
| Нижня концентраційна межа детонації, βнижн.
| % за об'ємом
| 5,28
| 1,8
| 2,31
| 2,3
| 3,07
| 3,1
|
| | | | | | | | |
2. Визначається радіус зони продуктів вибуху за формулою:
 , (м)
| (1.14.)
|
Надлишковий тиск в межах цієї зони визначається за формулою:
 , (кПа)
| (1.15.)
|
3. Визначається відстань від центру вибуху до зовнішніх меж зон руйнувань за формулою:
 , (м)
| (1.16.)
|
де ψ – визначений коефіцієнт, котрий приймається рівним:
- для зони слабких руйнувань ψ10 – 2,825
- для зони середніх руйнувань ψ20 – 1,749
- для зони сильних руйнувань ψ30 – 1,317
- для зони повних руйнувань ψ 50 – 1,015
4. Визначаються площі зон руйнування і осередку ураження
- зона повних руйнувань:
| , (м2)
| (1.17.)
|
- зона сильних руйнувань:
| , (м2)
| (1.18.)
|
- зона середніх руйнувань:
| , (м2)
| (1.19.)
|
- зона слабких руйнувань:
| , (м2)
| (1.20.)
|
- площа осередку ураження:
| , (м2),
| (1.21.)
|
Визначається надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі в районі об'єкту
5. Заздалегідь розраховується коефіцієнт
| ψ = 0,24
| (1.22.)
|
де R – відстань від об'єкта до центру вибуху, м;
R1 - радіус зони детонаційної хвилі, м.
6. Визначається величина ΔРф в районі об'єкту за умов:
| при ψ 2 , (кПа)
| (1.23.)
|
| при ψ 2 , (кПа)
| (1.24.)
|
7. Складається ситуативний план в масштабі 1:5000 – 1:10000 і наноситься осередок ураження, зони руйнувань і таблиця з характеристиками зон руйнувань.
8. Визначається ступінь можливого ураження незахищених людей залежно від величини надлишкового тиску на території конкретного об'єкту ΔРф (таблиця 3).
9. За величиною надлишкового тиску в повітряній ударній хвилі (ΔРф) в районі об'єкта з урахуванням даних таблиці 4. Визначаються ступені руйнувань елементів об'єкта, результати заносяться до таблиці 5 пояснювальної записки і робляться висновки про характер руйнувань елементів на підставі даних таблиці 6.
10. Визначається ступінь ураження об'єкта в цілому за формулою:
 ,
| (1.25.)
|
де NУР. – число уражених елементів об'єкта (будівель, цехів, устаткування, систем);
NЗАГ. – загальне число елементів об'єкта (див. вихідні дані).
Елемент об'єкта вважається ураженим, тобто не стійким до ударної хвилі, якщо він одержує такий ступінь руйнування, при якому неможливе відновлення зруйнованого елемента силами об'єкта і відновлення виробництва якнайшвидше. Звичайно це може бути у випадку, якщо елемент об'єкта одержить сильний або повний ступінь руйнування.
Число уражених елементів об'єкта приймається за даними аналізу таблиці 5.
Значення D залежно від ступеня ураження об'єкта представлені в таблиці 7.
