| Давление, кПа | 300...1100 | |||
| Температура самовоспламенения, "С | 570...540 | 530...475 |
Наиболее опасны в эксплуатации аппараты и трубопроводы высокого давления ацетилена (0,15-2,5 МПа), так как при случайных перегревах может возникнуть взрыв, переходящий при большой длине трубопровода в детонацию. Максимальная скорость распространения пламени при горении ацетилено-воздушной смеси, содержащей ацетилена 9,4% (об), равна 1,69 м/с. Смесь ацетилена с хлором и другими окислителями может взрываться под действием источника света. Поэтому к зданиям, где используется ацетилен, запрещается делать пристройки для производства хлора, сжижения и разделения воздуха.
Часто при ручном вскрытии железных барабанов с карбидом кальция происходит искрообразование, что приводит к взрывам. К тому же надо всегда учитывать возможность присутствия в барабане влаги.
При взрыве ТВС образуется очаг поражения с ударной волной и световым излучением («огненный шар»). В очаге взрыва ТВС можно выделить три сферические зоны (рис. 14).
Рис. 14. Зоны в очаге поражения при взрыве ТВС
R1, R2, R3, - радиусы внешних границ соответствующих зон
Зависимость радиуса внешней границы зоны действия избыточного давления от количества взрывоопасной газовоздушной смеси представлена на рис. 15.
Рис. 15. Зависимость радиуса внешней границы зоны действия избыточного давления от количества взрывоопасной газовоздушной смеси
Зона I - зона детонационной волны. Находится в пределах облака взрыва. Радиус зоны определяется формулой:
(4)
где R1 - радиус зоны I, м; Q - масса сжиженного газа, т.
В пределах зоны I избыточное давление можно считать постоянным и равным 1700 кПа.
Зона II - зона действия продуктов взрыва, которая охватывает всю площадь разлета продуктов взрыва ТВС в результате ее детонации. Радиус зоны II в 1,7 раза больше радиуса зоны I, то есть R2= 1,7R1, а избыточное давление по мере удаления уменьшается до 300 кПа.
Зона III - зона действия УВВ. Здесь формируется фронт УВВ. Величина избыточного давления определяется по графику, рис. 16.
Рис. 16. Фазы и фронт УВВ
Ударная воздушная волна (УВВ) - наиболее мощный поражающий фактор при взрыве. Она образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в центре взрыва, что приводит к возникновению здесь огромной температуры и давления. Раскаленные продукты взрыва при стремительном расширении производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до значительного давления и плотности, нагревая до высокой температуры. Такое сжатие происходит во все стороны от центра взрыва, образуя фронт УВВ. Вблизи центра взрыва скорость распространения УВВ в несколько раз превышает скорость звука. Но по мере движения скорость ее распространения падает. Снижается и давление во фронте. В слое сжатого воздуха, называемого фазой сжатия УВВ (рис. 16), наблюдаются наибольшие разрушительные последствия. По мере движения давление во фронте УВВ падает и в какой-то момент достигает атмосферного, но будет продолжать уменьшаться из-за снижения температуры. При этом воздух начнет движение в обратном направлении, то есть к центру взрыва. Эта зона пониженного давления называется зоной разрежения.
Параметры УВВ
1. Избыточное давление. Определяется разностью между фактическим давлением воздуха в данной точке и атмосферным давлением (Ризб = Рф – Ратм,). Измеряется в кг/см2 или Паскалях (1 кг/см2 = 100 кПа). При проходе фронта УВВ избыточное давление воздействует на человека со всех сторон.
2. Скоростной напор воздуха (динамическая нагрузка). Обладает метательным действием. Измеряется в кг/см2 или Паскалях. Совместное воздействие этих двух параметров УВВ приводят к разрушениям объектов и человеческим жертвам.
3. Время распространения УВВ (Тр, с).
4. Продолжительность действия фазы сжатия на объект (Тр, с). Избыточное давление во фронте УВВ (Ризб, кПа) можно определить по формуле
(5)
где q - тротиловый эквивалент ВВ, кг; R- расстояние от центра взрыва, м.
Скоростной напор воздуха зависит от скорости и плотности воздуха за фронтом УВВ и равен:
(6)
где V - скорость частиц воздуха за фронтом УВВ, м/с; ρ - плотность воздуха за фронтом УВВ, кг/м3.
Воздействие УВВ на человека может быть косвенным или непосредственным. При косвенном поражении УВВ, разрушая постройки, вовлекает в движение огромное количество твердых частиц, осколков стекла и других предметов массой до 1,5 г при скорости до 35 м/с. Так, при величине избыточного давления порядка 60 кПа плотность таких опасных частиц достигает 4500 шт./м2. Наибольшее количество пострадавших - жертвы косвенного воздействияУВВ.
При непосредственном поражении УВВ наносит людям крайне тяжелые, тяжелые, средние или легкие травмы.
q Крайне тяжелые травмы (обычно несовместимые с жизнью) возникают при воздействии избыточного давления величиной свыше 100 кПа.
q Тяжелые травмы (сильная контузия организма, поражение внутренних органов, потеря конечностей, сильное кровотечение из носа и ушей) возникают при избыточном давлении 100...60 кПа.
q Средние травмы (контузии, повреждения органов слуха, кровотечение из носа и ушей, вывихи) имеют место при избыточном давлении 60...40 кПа.
q Легкие травмы (ушибы, вывихи, временная потеря слуха, общая контузия) наблюдаются при избыточном давлении 40...20 кПа.
Эти же параметры УВВ приводят к разрушениям, характер которых зависит от нагрузки, создаваемой УВВ, и реакции предмета на действия этой нагрузки. Поражения объектов, вызванные УВВ, можно характеризовать степенью их разрушений.
Зона полных разрушений. Восстановить разрушенные объекты невозможно. Массовая гибель всего живого. Занимает до 13% всей площади очага поражения. Здесь полностью разрушены строения, до 50% противорадиационных укрытий (ПРУ), до 5% убежищ и подземных коммуникаций. На улицах образуются сплошные завалы. Сплошных пожаров не возникает из-за сильных разрушений, срыва пламени ударной волной, разлета воспламенившихся обломков и засыпки их грунтом. Эта зона характеризуется величиной избыточного давления свыше 50 кПа.
Зона сильных разрушений занимает площадь до 10% очага поражения. Строения сильно повреждены, убежища и коммунальные сети сохраняются, 75% укрытий сохраняют свои защитные свойства. Есть местные завалы, зоны сплошных пожаров. Зона характеризуется избыточным давлением 0,3...0,5 кг/см2 (30...50 кПа).
Зона средних разрушений наблюдается при избыточном давлении 0,2...0,3 кг/см2 (20...30 кПа) и занимает площадь до 15% очага поражения. Строения получают средние разрушения, а защитные сооружения и коммунальные сети сохраняются. Могут быть местные завалы, участки сплошных пожаров, массовые санитарные потери среди незащищенного населения.
Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением 0,1...0,2 кг/см2 (10...20 кПа) и занимает до 62% площади очага поражения. Строения получают слабые повреждения (разрушения перегородок, дверей, окон), могут быть отдельные завалы, очаги пожаров, а у людей - травмы.
За пределами зоны слабых разрушений возможны нарушения остекления и несущественные разрушения. Население способно оказывать самопомощь. Рельеф местности влияет на распространение УВВ: на склонах холмов, обращенных в сторону взрыва, давление выше, чем на равнинной местности (при крутизне склона 30° давление на нем на 50% выше), а на обратных склонах - ниже (при крутизне склона 30° - в 1,2 раза ниже). В лесных массивах избыточное давление может оказаться на 15% выше, чем на открытой местности, но по мере углубления в лес скоростной напор уменьшается. Метеоусловия оказывают влияние только на слабую УВВ, то есть с избыточным давлением менее 10 кПа. Летом наблюдается ослабление УВВ по всем направлениям, а зимой - ее усиление, особенно в направлении ветра. Дождь и туман оказывают влияние на УВВ при избыточном давлении до 300 кПа (при 30 кПа и среднем дожде УВВ ослабляется на 15%, а при ливне - на 30%). Снегопад не снижает давления в УВВ.
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные неблагоприятные факторы, приводящие к высокому уровню аварийности на производстве.
2. Что такое авария и катастрофа?
3. По каким признакам классифицируются чрезвычайные события, лежащие в основе ЧС?
4. На какие подгруппы делятся ЧС природного характера?
5. Как классифицируются биологические ЧС?
6. Что такое пандемия?
7. Что такое эпизоотия? Какие группы она содержит.
8. Какие события относятся к социальным ЧС?
9. Какие фазы развития ЧС на промышленных объектах Вы знаете?
10. Перечислите первичные и вторичные опасные факторы, возникающие при ЧС.
11. Что такое устойчивость промышленных объектов при ЧС? В чем она заключается?
12. Что такое радиационно опасный объект. Какие объекты к нему относятся?
13. Как классифицируются радиоактивные загрязнения?
14. Что такое химически опасный объект? Какие объекты к нему относятся?
15. На какие категории делятся опасные производственные объекты?
16. Как подразделяются сооружения по степени огнестойкости?
17. На какие категории делятся объекты по пожаро и взрывоопасности?
18. Какие этапы содержит процесс возникновения горения?
19. Дайте определение взрыву. Какие виды взрывов Вы знаете?
20. В чем заключается оценка устойчивости элементов промышленных объектов к воздействию УВВ.
21. В чем заключается оценка устойчивости элементов промышленных объектов к воздействию светового излучения.
22. В чем заключается оценка устойчивости элементов промышленных объектов к воздействию электромагнитного импульса.
23. В чем заключается подготовка промышленных объектов к безаварийной остановке производства.
24. Разработка и обеспечение выполнения мероприятий по восстановлению производства.
25. К каким последствиям приводят аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах?
26. Какова классификация строительных материалов по возгораемости?
27. Что такое огнестойкость сооружений?
28. Как можно охарактеризовать процессы горения?
29. Каково воздействие пожаров на объекты и биологическую ткань?
30. В чем причины взрывов; особенности взрывов топливо-, газо- и пылевоздушных смесей?
Заключение
Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном взаимодействии человека с техносферой. Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе.
Чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней.
В среде обитания человека постоянно существует и действует мир естественных, техногенных и антропогенных опасностей.
Естественные опасности хорошо известны человеку, им найдены и изучены. Широко используются средства и меры защиты от их негативного воздействия.
Мир техногенных опасностей вполне познаваем и у человека есть достаточно сил и средств для защиты. Высокая значимость техногенных опасностей в современном обществе обусловлена несовершенством техники и технологий и наличием отходов при любом виде деятельности.
Антропогенные опасности во многом обусловлены недостаточным вниманием человека к проблеме безопасности, склонности к риску и пренебрежению опасностью. Часто это связано с ограниченными знаниями человека о мире опасностей и негативных последствиях их проявления. Воздействие антропогенных опасностей может быть сведено к минимуму за счет обучения населения и работающих основам безопасности жизнедеятельности, хотя «право» на ошибку у человека будет существовать всегда, а, следовательно, полного устранения антропогенных опасностей быть не может.
Формирование техносферы высокого (допустимого) качества по отношению к человеку возможно на основе превентивного анализа опасностей и устранения ноксосферных зон в техносфере за счет ограничения потоков от источников опасностей и применения средств защиты на стадиях проектирования и использования техносферы.
Для решения этих защитных задач каждый специалист должен знать не только круг реальных опасностей окружающего нас мира, но и средства защиты от них.