В. Характеристика осередків ураження при аваріях на вибухо – та пожежонебезпечних об’єктах (внпо)

Аварія на ВПНО – це, як правило, займання або раптовий вибух небезпечних в цьому відношенні продуктів та речовин, які виробляються на об’єкті або використовуються в його технологічному процесі. До такої групи речовин належать вуглеводневі продукти (метан, пропан, бутан, етилен, пропілен та інші), що широко застосовуються як у промисловості, так і у побуті. При руйнуванні та пошкодженні місткостей, трубопроводів, технологічних агрегатів, а в побуті навіть від простого не закручення кранів, пошкодження балонів відбувається витікання в довкілля скраплених або газоподібних вуглеводневих продуктів. При їх перемішуванні з повітрям утворюються вибухо- та пожежонебезпечні суміші. Займання або вибух цих сумішей відбувається при певній концентрації газів у повітрі. Наприклад, вибух пропану можливий, коли в 1 м³ повітря знаходиться 21 л газу, а займання при 95 л (при цьому після вигорання газу до величини 21 л відбувається вибух).

Під час вибуху газоповітряної суміші утворюється осередок вибуху з уражаючими факторами – ударною хвилею і тепловим випромінюванням, джерелами яких є значний тиск і розжарені продукти вибуху в його центрі. Передня межа хвилі називається фронтом. Уражаюча дія теплових випромінювань характеризується високою температурою, яка призводить до виникнення пожеж, а ударна хвиля – надмірним тиском у фронті, що призводить до руйнувань обладнання, споруд тощо. Розміри осередку ураження залежать в основному від кількості вуглеводних продуктів, а також від характеру місцевості, метеоумов, щільності забудови. Зовнішній кордон осередку обмежується умовною лінією на місцевості, де надмірний тиск у фронті ударної хвилі складає Р_ф =10 кПа.

В осередку вибуху газоповітряної суміші виділяють три кругові зони.

Зона дії детонаційної хвилі (зона І) – це територія, яка знаходиться в межах хвилі вибуху. Надмірний тиск в межах цієї зони Р^І_ф=1700 кПа, який трохи знижується на межі зони.

Радіус зони (r_I) приблизно може бути визначений згідно формули:

,

де Q - кількість зрідженого вуглеводневого газу, т.

Зона дії продуктів вибуху (зона ІІ) – це територія, яка охоплює всю площу поширення продуктів газоповітряної суміші внаслідок її детонації.

Радіус (r_II) цієї зони: r_II = 1,7 • r_I. Надмірний тиск в межах зони II змінюється від 1350 кПа до 300 кПа і може бути визначений згідно формули:

,

де r - відстань від центру вибуху до точки, що розглядається, м.

Зона дії повітряної ударної хвилі (зона ІІІ) – це територія, де формується фронт ударної хвилі, що розповсюджується з великою швидкістю по поверхні землі.

Надмірний тиск в зоні III P^III_ф залежно від відстані до центру вибуху може бути визначений згідно графіка, таблиць або розрахований за формулою. Для цього попередньо визначається відносна величина:

де r_III - радіус зони III або віддаль від центру вибуху до точки, в якій потрібно визначити надмірний тиск повітряної УХ (r_III > r_II), м;

при

, [кПа],

при  > 2

, [кПа],

Для визначення надмірного тиску на певній віддалі від центру вибуху необхідно знати кількість вибухонебезпечної суміші, що міститься в ємності або агрегаті.

Таким чином, взагалі під час аварії (вибуху або займання) на ВПНО утворюється осередок вибуху, який буде являти собою територію, в межах якої внаслідок впливу уражаючих факторів (ударної хвилі та теплового випромінювання) можуть відбуватися ураження людей, пожежі, руйнування та пошкодження обладнання, будівель, споруд, а також негативний вплив на довкілля.