Взрыв вне здания

Министерство образования и науки Украины Кафедра: ГО и ВП Расчетно-графическая работа по дисциплине «Гражданская оборона«

(взрыв вне здания) г. Симферополь-2009 г.

Задача

Вследствие влияния взрыва в середине крупноблочного жилого бескаркасного здания, произошло его разрушение. КЧС объекта, штаб ликвидации, вместе со спасательными формированиями прибыли на место аварии, определены причины и масштабы разрушения здания. Аварийно-спасательные команды приступили к разборке завалов.

Комиссия по ЧС организует всестороннее обеспечение СиДНР, используя для этого финансовые и материальные резервы объекта. При их возможном недостатке осуществляет пополнение, по заявкам, подающимся на основании расчетов членов КЧС и служб ГЗН объекта через соответствующие службы КТЭБ и ЧС города.

Выполнить:

1. Определить показатели, непосредственно характеризуя завал и его обломки: (L, Aзав, Bзав, hзав, структуру завала по весу обломков, структуру завала по составу элементов, вес основных осколков конструктивных элементов здания и наличие в них арматуры).

2. Построить расчётную схему завала, учитывая показатели завала, в масштабе (выбрать самостоятельно) с указанием исходных и расчётных размеров.

3. Сделать расчёт общего объёма завала (W).

4. Провести анализ показателей завала и его обломков, выбрать способ разбора завала.

5. Провести расчёт сил и средств, необходимых для ликвидации завала.

Провести расчёт финансовых средств необходимых для проведения работ по разборке и ликвидации завала на территории объекта.

Теоретическая часть

Взрыв — это быстро протекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающейся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объёме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, приводящая к возникновению ЧС. Взрыв — процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить работу.

Основными поражающими факторами являются: воздушная ударная волна, возникающая при ядерных взрывах, взрывах инициирующих и детонирующих веществ, при взрывных превращениях облаков топливно-воздушных смесей, взрывов резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под давлением — зону сильного сжатого воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью, осколочные поля, создаваемые летящими обломками разного рода объектов технологического оборудования, строительных деталей и т. д. Основными параметрами поражающих факторов при этом выступают: — воздушная ударная волна — избыточное давление в её фронте; скоростной напор и время действия ударной волны.

Избыточное давление это разница между максимальным давлением воздуха во фронте ударной волны и атмосферным давлением.

Под обломками. В результате взрывов могут возникнуть пожары, утечка опасных веществ из повреждённого оборудования. При взрывах люди получают термические и механические повреждения. Характерны черепно-мозговые травмы, множественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.

Причинами взрывов служат подрывы: взрывчатых веществ; пыле воздушных смесей (происходят в ограниченном пространстве); газопыле воздушных смесей (могут происходить как в ограниченном так и в неограниченном пространстве).

Физические взрывы, — их, как правило, связывают с взрывами сосудов от давления паров и газов, причём основной причиной их образования является не химическая реакция, а физический процесс, обусловленный высвобождением внутренней энергии сжатого и сжиженного газа.

К физическим взрывам относится также явление физической детонации (возникающее при смешении горячей и холодной жидкостей, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой, например выливание расплавленного металла в воду).

При непосредственном воздействии ударной волны причиной поражения является избыточное давление. При косвенном — люди поражаются обломками зданий, осколками и другими предметами перемещающимися под действием скоростного напора Косвенное воздействие возможно в зонах с избыточным давлением 3 кпа (килопаскалей) При взрывах происходит разрушение зданий и сооружений за счёт воздействия на них избыточного давления.

Наибольшим разрушениям подвергаются здания и конструкции больших размеров с лёгкими несущими конструкциями, значительно возвышающими над землёй, а также немассивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и блоков.

Степень разрушения конкретного типа здания, сооружения или оборудования при воздействии ударной волны определяется главным образом избыточным давлением.

Степени разрушений, при различных избыточных давлениях, принято делить на полные, сильные, средние, слабые:

— зона слабых разрушений — от 10 кпа до 20 кпа — В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проёмов. Оборудование предприятий имеет незначительные деформации второстепенных элементов. На КЭС имеется незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов.

— зона средних разрушений — от 20 до 30 кпа — В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, второстепенные конструкции (лёгкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Техника предприятий выходит из строя и требует капитального ремонта. На КЭС деформированы и разрушены отдельные опоры воздушных линий электропередач, имеются разрывы технологических трубопроводов. Для восстановления зданий, получивших средние разрушения, требуется капитальный ремонт.

— зона сильных разрушений — от 30 до 50 кпа — В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление зданий возможно, но нецелесообразно, так как практически сводятся к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование предприятий большей частью разрушается и значительно деформируется. Отдельные детали и узлы оборудования могут использоваться как запасные части. На КЭС и трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач и связи, а также разрывы технологических трубопроводов.

— зона полных разрушений — свыше 50 кпа — В зданиях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. Оборудование предприятий восстановлению не подлежит. На КЭС и технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение значительных участков трубопроводов, опор воздушных линий электропередач т.п.

Расчетная часть:

1.Взрыв газовоздушной смеси в открытом пространстве.

где

r₀— радиус действия взрыва волны ккоэффициент учитывающий долю активн. Газа (0,05)

Q — количество газа до взрыва (120м3)

r₀=33,67 м Определим избыточное давление Р =r/r₀, где r-расстояние то емкости до здания Р =30м/33,67 м³=0,89кПа

2. Определим показатели, непосредственно характеризующие завал и его обломки:

Основными показателями завалов являются:

Дальность разлета обломков здания (L) — расстояние от контура дома к границам основной массы обломков, рассчитывается в метрах по формуле:

L = H/4

где L — дальность раздета обломков,

H — высота дома=36м

L = 9 м

Длина завала (Азав) — геометрический размер завала в направлении самого большого размера дома Для взрывов размеры длины завалы определяются по формуле:

Азав=А+2L, где

А — длина здания,

L — дальность разлета обломков

Aзав=52+2*9=74 м

Ширина завала (Взав) — геометрический размер завала в направлении второго по величине размера дома Для взрывов размеры длины завалы определяются по формуле:

Bзав=B+2*L,

где В — ширина здания,

L — дальность разлета обломков Взав=24+2*9=42 м

Высота завала (h) определяется по формуле:

где — удельный объем, находится по таблице 1 (для жилого бескаскадного крупноблочного = 36 м³);

H — высота здания; k — коэффициент для взрыва внутри здания = 2,5

h=36*36/100+2*36=7.5м

Объем завала определяется по формуле:

где — удельный объем;

А — длина здания;

В — ширина здания;

H — высота здания;

W=36*74*42*7.5/100=8391.6м³

Объёмно-массовые характеристики завала определяются по табл. 2:

— Крупных обломков от 2 до 5 тонн- 30%

— Средних обломков по весу от 200 кг до 2 т — 60%

— Мелких обломков по весу до 200 кг — 10%.

Завал по составу определяется по табл. 3:

— Обломки железобетонных конструкций — 75%

— Деревянные конструкции — 8%

— Металлических конструкций -2%

— Строительный мусор — 15%

Вывод: в результате взрыва середине крупноблочного жилого бескаскадного здания образовался завал длиной (А) 74 метра, шириной (В) 42 метров и высотой (h) 7.5 метра. Общий объем завала (W) составляет 8391.6м³

Расчетная схема завала

Вид сбоку:

Вид сверху:

Азав = 74 м Взав = 42 м, А = 56 м В = 24 м Н = 36 м

h = 7.5м

L = 9 м Масштаб 3 см — 1 м Проанализировав полученные данные, можно сделать вывод, что для разбора завалов необходимо использовать механизированный способ разборки завалов.

Количество механизированных групп:

где n_м.р.— количество механизированных групп;

W — объем завала в м³;

Т — время разбора завала (5cуток=120 часов)

n mp= 8391.6/15*120=4.6 (округляем до 5-ти групп) В одной механизированной группе 17 человек Необходима следующая техника на 5 групп: 10 грузовых автомобиля (Камаз), 5 бульдозер, 5 экскаватор, 5 осветительная станция, 5 компрессор и 3 кран.

Количество групп ручной разборки завалов:

где n_р.р.— количество групп ручной разборки завалов;

n — количество смен (работы будут проводиться в 3 смены);

к — коэффициент, учитывающий тип здания (равен 3)

45*5=225 человек ручной разборки Рассчитаем материальные затраты на наем рабочей силы:

ЗП рабочих=30грн Питание =20грн Следовательно:

Механизированная разборка = 17*3*(30+20)*5= 12 750 грн Ручная разборка = 225*(30+20)*5 = 56 250грн Итого материальных затрат: 12 750+56250=69 000 грн.

Расход топлива на технику.

Солярка 8 грн литр.

Камаз, расход топлива: Wм3/8=1049 рейсов*2=2098 рейсов необходимых для разборки завала Составим пропорцию: 100км-44,5л, 20км-Х, следовательно Х=44,5*20/100=8,9 л, необходимо для одного рейса до полигона ТБО Рассчитаем затраты на топливо для 10 грузовых камазов= 2098рейсов*8,9л*8грн=149 377,6 грн

Рассчитаем общие денежные затраты на топливо для 5 бульдозеров=120ч*35л/ч*8грн*5шт=16 800грн

Рассчитаем общие денежные затраты на топливо для 5 экскаваторов=120ч*14л/ч*8грн*5шт=67 200грн

Рассчитаем общие денежные затраты на топливо для 5 осветительных станций =9ч*5суток*2л/ч*8грн*5шт=3600грн

Рассчитаем общие денежные затраты на топливо для 5 компрессоров=120ч*6л.ч*8грн*5шт=28 800грн

Рассчитаем общие денежные затраты на топливо для 3 кранов=120ч*0,9*8,2л/ч*8грн*3шт=21 254,4грн

Итого денежных затрат на топливо для техники=16 800грн+149 377,6 грн+67 200грн+3600грн+28 800грн+21 254,4грн=287 032грн

Общая сумма финансовых расходов составляет = 287 032 + 69 000 =356 032грн

Поскольку размер резервного фонда (196 тыс грн) меньше чем требуемая сумма средств на разбор завала, то мы обращаемся в письменной форме с просьбой оказать материальную помощью в такие государственные учреждения, как Министерство Финансов АРК, Министерство Экономики и МЧС.