birmaga.ru
добавить свой файл

1 2 ... 7 8
РУКОВОДСТВО ПО АНАЛИЗУ ОПАСНОСТИ

АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЮ
ПАРАМЕТРОВ ИХ МЕХАНИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ


РБ Г-05-039-96

Москва 2000

Федеральный надзор России по ядерной
и радиационной безопасности


Утверждены
постановлением № 100
Госатомнадзора России
31 декабря 1996 г.

Введено в действие
с 01 августа 1997 г.

[Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия (РБ Г-05-039-96) – М.: НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России, 2000]

Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия (далее – Руководство) содержит положения, рекомендации и методики по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров, характеризующих их механическое действие, для оценки взрывоустойчивости зданий, сооружений, систем и элементов ОИАЭ.

Материалы Руководства основаны на апробированных сведениях из отраслевых нормативов и других опубликованных данных о взрывах. Рекомендуемые в приложениях Руководства инженерные методики расчетов обеспечивают получение численных значений параметров аварийных взрывов любой природы с достаточной степенью консерватизма, и их использование наиболее целесообразно в экспертных целях.

Разработчик – авторский коллектив под руководством Калиберды И.В. в составе: Бриков В.А. (ВО «ВНИПИЭТ»), Горев В.А. (МГСУ), Калиберда И.В. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Коробкин В.Н. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Костерев А.Е. (Госатомнадзор России СПб ПКИ), Курунов Г.Ф. (в/ч 70170 МО РФ), Нещеретов И.И. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Пальмин С.А. (в/ч 70170, МО РФ), Туляков П.В. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Тюняев Ю.Н. (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России), Федоров В.Н. (МГСУ).

СОДЕРЖАНИЕ

Приложение 1 10

Приложение 2 11

Приложение 3 12

Приложение 4 16

ПАРАМЕТРЫ ВУВ ПРИ РАЗРУШЕНИИ РЕЗЕРВУАРОВ СО СЖАТЫМ ГАЗОМ 16

Приложение 5 23

ПАРАМЕТРЫ ВУВ ПРИ ВЗРЫВЕ ОБЛАКОВ ГВС (ТВС) 23

Приложение 6 27

ПАРАМЕТРЫ ВУВ ПРИ ВЗРЫВЕ ГВС (ТВС) В ПОДЗЕМНОМ РЕЗЕРВУАРЕ 27

Приложение 7
(рекомендуемое) 27

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЛЕТЯЩИХ ПРЕДМЕТОВ ПРИ ВЗРЫВАХ 27

Приложение 8 33

ПАРАМЕТРЫ СЕЙСМОВЗРЫВНЫХ ВОЛН 33

Список использованной литературы 39





СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВ – взрывчатое вещество

ВУВ – воздушная ударная волна

ГВС – газовоздушная смесь

ОИАЭ – объекты использования атомной энергии

ТВС – топливно-воздушная смесь

ТНТ – тринитротолуол (тротил)

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

a1 – скорость звука в воздухе при нормальных условиях

а
0 – скорость звука в возмущенной среде (газ, ГВС, ТВС)

С
р – скорость распространения продольных волн в среде

C
s – скорость распространения поперечных волн в среде

Е – энергия

g – ускорение силы тяжести

i – удельный импульс фазы сжатия

М – масса

Р – давление

Рcк – давление скоростного напора

DРф – амплитуда избыточного давления на фронте ВУВ

R – расстояние от центра возможного места взрыва до объекта

Т – температура в градусах Кельвина

U – массовая скорость частиц в среде


V – объем ТВС

g1 – показатель адиабаты газа

n – коэффициент Пуассона

r – плотность вещества

t+ – длительность фазы сжатия ВУВ

v – частота колебаний

Ввиду того, что в Руководстве все формулы, таблицы и рисунки включены в приложения, принят следующий порядок их нумерации: первый номер соответствует номеру приложения, второй – текущему номеру формулы в приложении. Например, формула (3.4) – четвертая формула приложения 3. Нижний индекс « + » (соответственно, « – ») обозначает, что данная величина относится к фазе сжатия (разрежения) ВУВ. Черта над символом означает, что над данной величиной произведена операция приведения, например, – приведенное расстояние.

ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Аварийный взрыв – чрезвычайная ситуация, возникающая в самый неожиданный момент времени в ограниченном пространстве спонтанно по стечению обстоятельств (совокупности состояний протекающих процессов) или в результате ошибочных действий отдельного лица (лиц), причиной или следствием которой стал взрыв на потенциально опасном объекте, оказывающая негативное влияние на окружающую среду.

2. Взрыв в воздушной среде – локализованный в пространстве процесс быстрого перехода потенциальной энергии источника (химической, тепловой, электрической, механической) в кинетическую энергию окружающей среды в форме волны давления, колебаний грунта, летящих предметов и теплового излучения области энерговыделения.

3. Взрывоустойчивость объекта – свойство объекта выполнять свои функции при воздействии механических факторов аварийного взрыва без нарушения безопасности.


4. Взрывчатые вещества – химические соединения или смеси, способные под воздействием внешнего импульса (удара, тепла и т.д.) к протекающим с большой скоростью экзотермическим химическим реакциям.

5. Воздушная ударная волна – распространяющееся с большой скоростью в атмосфере возмущение, на переднем фронте которого скачкообразно изменяются все физические параметры (давление, плотность, температура и массовая скорость). Для воздушной ударной волны характерно наличие двух фаз – сжатия и разрежения с давлением выше и, соответственно, ниже атмосферного.

6. Вторичные осколки – незакрепленные предметы, находящиеся на территории объекта или его сооружений и вовлекаемые в движение проходящей ВУВ от аварийного взрыва.

7. Детонационный взрыв облаков газо- и топливновоздушных смесей – энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической химической реакции со сверхзвуковой скоростью.

8. Дефлаграционный взрыв облаков газо- и топливновоздушных смесей – энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической химической реакции с дозвуковой скоростью (взрывное горение).

9. Источник аварийных взрывов – объект, содержащий взрывоопасные вещества или взрывоопасные смеси (ВВ, ГВС, ТВС) и определяемый в связи с этим как потенциально опасный объект.

10. Объект – здание, сооружение или комплекс, функционирующий как единое целое.

11. Первичные осколки – продукты разрушения оболочек резервуаров или контейнеров при взрывах внутри (зданий, сооружений или комплексов) объектов.


12. Поражающие факторы взрыва в атмосфере – следствия взрывных процессов, представляющие опасность для строительных конструкций, оборудования и человека. Наибольшим разрушающим потенциалом и дальнодействием обладают воздушные ударные и сейсмовзрывные волны, а также летящие предметы (первичные и вторичные осколки, обломки, детали оборудования). Вторичным фактором взрыва в атмосфере является пожар.

13. Сейсмовзрывные волны – возмущения, распространяющиеся в грунте и вызывающие колебания оснований зданий и сооружений. Различают первичные сейсмовзрывные волны, распространяющиеся от места взрыва, и вторичные, в том числе генерируемые ВУВ.

14. Стехиометрическая смесь – смесь ГВС (ТВС), на каждый моль горючего вещества которой приходится необходимое количество молей кислорода для окисления, т.е. химическая реакция завершается полностью.

15. Сценарий – логическая последовательность взаимосвязанных состояний объекта или сложной технической системы, возможных при внешних воздействиях.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ


    1. Руководство предназначено для выполнения инженерных оценок опасности аварийных взрывов на потенциально опасных объектах.

    2. В Руководстве рассматриваются взрывы, возникающие на стационарных и перемещающихся источниках аварийных взрывов.
    3. Руководство развивает основные положения и требования нормативного документа «Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты» и положений руководства по безопасности МАГАТЭ № 50-SG-D5 в части определения параметров механического действия взрывов на объектах, внешних по отношению к важным для безопасности зданиям, сооружениям, системам и элементам ОИАЭ.


    4. В Руководстве содержатся практические рекомендации по обследованию района и площадки ОИАЭ, сбору и обработке информации об источниках аварийных взрывов, выбору расчетных моделей и методик для определения параметров воздействий, а также инженерные методики, примеры расчета, справочные данные.

    5. Руководство не содержит положений для проведения оценок опасности ядерных взрывов, а также взрывов от неустановленных источников, инициируемых диверсионными действиями вблизи ОИАЭ или внутри зданий и сооружений ОИАЭ.

    6. Руководство не содержит положений, рекомендаций и методик по определению параметров ВУВ, затекающих во внутренние объемы помещений.

Если установлено, что может иметь место затекание ВУВ в помещения зданий и сооружений ОИАЭ, важных для безопасности, необходимо анализировать нагрузки от затекающих ВУВ на системы и элементы, важные для безопасности, и последствия, возникающие при этом, на безопасность ОИАЭ, руководствуясь для этого требованиями специального нормативного документа.

    1. Руководство рекомендуется для специалистов системы Госатомнадзора России в экспертных целях и для эксплуатирующих организаций ОИАЭ.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫЯВЛЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ НА ОБЪЕКТАХ

    1. Объекты на площадке ОИАЭ и на исследуемой территории вблизи ОИАЭ включаются в перечень потенциальных источников аварийных взрывов при наличии у них следующего:

  • конденсированных ВВ (независимо от массы и способа использования);

  • жидких или газообразных энергоносителей в резервуарах (независимо от вида энергоносителя, способа его использования и объема резервуара);

  • сосудов (резервуаров) с газами под давлением.
    1. В качестве объектов, содержащих потенциальные источники аварийных взрывов, следует рассматривать (перечень неисчерпывающий):


  • компоненты химических и нефтеперегонных комплексов;

  • хранилища энергоносителей (жидких и газообразных) и ВВ;

  • транспортные магистрали (воздушные, наземные, водные);

  • транспортные сооружения (доки, терминалы, причалы, порты);

  • буровые вышки, нефтяные скважины;

  • шахты, карьеры;

  • трубопроводы для перекачки жидких и газообразных энергоносителей;

  • объекты оборонного комплекса.

    1. Рекомендуется принимать радиус исследуемой зоны относительно периметра ограды площадки ОИАЭ не менее 5 км для ядерных установок, радиационных источников и пунктов хранения ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов; и не менее 2 км – для радиационных источников.

Необходимо рассматривать и учитывать при анализе опасности аварийных взрывов объекты оборонного комплекса, нефтяные терминалы, магистральные нефте- и газопроводы, другие объекты, характеризующиеся высокими показателями риска взрыво- и пожароопасности, если они находятся в пределах 10-ти километровой зоны относительно периметра ограды площадки ОИАЭ.

На этапе размещения ОИАЭ рекомендуется их дистанционирование от объектов оборонного комплекса, а также других взрывоопасных объектов, характеризующихся высокими показателями риска, на расстояния более 10 км.

    1. При описании потенциальных источников аварийных взрывов на объектах, следует использовать документацию, относящуюся ко всем аспектам их функционирования, включая инструкции по эксплуатации.

    2. Сведения о наличии и характеристиках потенциальных источников аварийных взрывов на объектах следует получать при обследовании района и площадки размещения ОИАЭ. Она должна быть согласована административными органами, контролирующими и эксплуатирующими эти объекты.
    3. При анализе потенциальных источников аварийных взрывов следует принимать во внимание:


  • характеристики источника (объем, масса, тротиловый эквивалент ВВ);

  • месторасположение источника (удаленность от ОИАЭ, рельеф местности, наличие заграждений, естественных и искусственных препятствий и прочие факторы);

  • особенности хранения ВВ (тип и конструкция хранилища, размещение ВВ в хранилище, высота хранилища над поверхностью земли, наличие мер по предупреждению взрыва);

  • возможные внешние исходные события для инициирования взрыва на объектах;

  • другую информацию, позволяющую уточнить расчетную модель взрыва и возможные последствия от его механического действия.

    1. Для определения степени опасности потенциальных источников аварийных взрывов на объектах полезна следующая информация:

  • данные о количествах опасных материалов;

  • параметры технологических процессов;

  • максимальные объемы резервуаров, складов и других хранилищ;

  • технические характеристики трубопроводов (маршруты, конструкции, изолирующие системы, эксплуатационные условия);

  • наличие (отсутствие) аварий на анализируемом объекте – источники, сценарии их протекания и предусмотренные системы предупреждения взрыва и/или последствий взрыва;

  • возможность взаимодействия материалов, хранящихся на разных складах или применяемых в различных процессах;

  • максимальное количество ВВ;

  • данные о розе ветров и других метеорологических особенностях района;

  • физико-механические и динамические характеристики грунтов в данном районе.

    1. При анализе взрывоопасности наземного, водного и воздушного транспорта следует обращать внимание на следующие факторы:

  • порты, гавани, аэропорты, каналы, разъезды, автомобильные и железнодорожные (в том числе сортировочные) станции;
  • характеристики грузопотоков в районе;


  • типы и количества материалов, перевозимых транспортным средством по каждому маршруту;

  • размеры транспортных резервуаров, скорость движения автотранспорта, сведения о системах погрузки автомобильного транспорта, развилках дорог и их перекрестках, интенсивности движения на дорогах, маршрутах движения транспорта вблизи площадки ОИАЭ;

  • статистические данные о дорожно-транспортных происшествиях, в том числе со средствами, перевозящими взрывоопасные грузы, и их последствиях.

    1. Отражать на генеральном плане площадки ОИАЭ и на ситуационном плане в пределах исследуемой территории размещение всех источников аварийных взрывов, выявленных на площадке ОИАЭ и на исследуемой зоне вблизи ОИАЭ (п. 2.3 Руководства), и указывать расстояния от них до зданий и сооружений ОИАЭ, важных для безопасности.

3. ЭТАПЫ АНАЛИЗА ОПАСНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЙ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ ДЛЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ОИАЭ

Анализ опасности воздействий аварийных взрывов на объектах для зданий и сооружений ОИАЭ выполняется в следующей последовательности.

Этап 1 – на основании данных обследований на исследуемой территории и на площадке ОИАЭ определяются возможные источники аварийных взрывов и расстояния от каждого источника до зданий и сооружений ОИАЭ, важных для безопасности.

Этап 2 – определяются параметры и характеристики основных поражающих факторов от всех источников аварийных взрывов.

Этап 3
– определяются критерии взрывоустойчивости зданий и сооружений, важных для безопасности ОИАЭ.

Дальнейшая последовательность анализа зависит от того, производится ли оценка взрывоустойчивости зданий и сооружений действующего (реконструируемого) объекта или вновь проектируемого объекта.

Этап 3.1 – при оценке взрывоустойчивости действующих (реконструируемых) объектов в качестве критерия используется реальная взрывоустойчивость зданий (сооружений); при этом допускается принимать во внимание сведения об их устойчивости к другим типам нагрузок и воздействий (длительных, кратковременных, особых).


Этап 3.2 – при оценке взрывоустойчивости вновь проектируемых зданий и сооружений анализируются критерии, заложенные в проектные основы для проектирования зданий, сооружений, систем и элементов, важных для безопасности.

Одним из таких критериев применительно к воздействию ВУВ является величина допускаемого давления на здания и сооружения, важные для безопасности, определяемая в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и/или на основании результатов обследования площадки ОИАЭ и исследуемой территории вокруг ОИАЭ.

Этап 4 – проводится оценка опасности аварийных взрывов.

Этап 4.1
– для действующих объектов проводится консервативная оценка по выбранным критериям взрывоустойчивости зданий и сооружений на воздействия, которые могут оказывать выявленные источники взрывной опасности, на основе экспресс-оценок. Для реконструируемых и проектируемых ОИАЭ применение экспресс-оценок допустимо только для предварительных оценок.

Этап 4.2 – если полученные консервативные результаты на этапе 4.1 для действующих объектов не удовлетворяют поставленным целям оценок взрывоустойчивости, производится уточненный анализ взрывоустойчивости на основе реалистических оценок (уточненных моделей взрыва и моделей сооружений).

Этап 4.3 – анализ взрывоустойчивости на основе реалистических оценок для проектируемых и реконструируемых ОИАЭ.

Результаты этапов 4.2 и 4.3 более предпочтительны для принятия решения для действующих, реконструируемых и проектируемых ОИАЭ.

Этап 5 – допускается применение вероятностных подходов при определении опасности аварийных взрывов в целях снижения консерватизма оценок, если имеются данные количественных оценок вероятности аварийных взрывов, полученных методами статистической обработки данных по аварийным взрывам на объектах-источниках, аналогичных анализируемому.


Этап 6 – если уточненный анализ взрывоустойчивости показывает, что взрывоустойчивость зданий и сооружений ОИАЭ не обеспечивается, следует проводить инженерно-технические и организационные мероприятия. В их числе: перенос источников аварийных взрывов, реконструкция зданий или сооружений ОИАЭ, разрушение которых приводит к последствиям, оказывающим влияние на системы и элементы ОИАЭ, важные для безопасности, и на безопасность ОИАЭ в целом.

Могут также ставиться вопросы о запрещении эксплуатации этих источников, приводиться рекомендации по уточнению регламентов их эксплуатации и принятию защитных мер на предприятиях – владельцах ВВ.

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО АНАЛИЗУ ОПАСНОСТИ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ НА ОБЪЕКТАХ


    1. На основе данных об аварийных взрывах в промышленности и на транспорте и их статистики в качестве расчетных физических моделей внешних аварийных взрывов в Руководстве приняты:

      1. Детонация компактной массы ВВ.

      2. Детонация облака (объема) газовоздушной (ГВС) или/и топливно-воздушной смеси (ТВС).

      3. Дефлаграция (взрывное горение) облаков (объемов) этих же смесей (ГВС и ТВС).

      4. Разрушение резервуаров (сосудов) под действием внутреннего квазистатического давления.

Перечень потенциальных источников аварийных взрывов приведен в приложении 1. Оно содержит рекомендации по приемлемым физическим моделям аварийных взрывов для каждого объекта и необходимые расчетные технические характеристики. Перечень объектов дан из специфики типовой промышленной инфраструктуры.

    1. Взрывы от источников, выявленных при обследовании на площадке ОИАЭ и в исследуемой зоне вблизи ОИАЭ, следует классифицировать по типам ведущего процесса генерации ВУВ, руководствуясь сведениями, приведенными в таблице 1.
    2. В целях обеспечения необходимого и достаточного консерватизма оценок при определении параметров поражающих факторов от источников аварийных взрывов следует принимать во внимание:


  • возможность инициирования одного источника другим (например, ударная волна от взрыва конденсированного ВВ может вызвать разрушение или разгерметизацию емкости с горючим веществом или опрокидывание железнодорожного состава, в котором имеются потенциальные источники взрыва);

  • тепловое излучение часто приводит к нагреву близко расположенных емкостей с перегретой жидкостью, что является причиной взрыва емкости, а если в емкости находится горючее вещество, к последующему взрыву газо- и капельно-воздушного облака; летящий осколок может пробить трубопровод или емкость под давлением и т.д.);

  • возможность совместного воздействия поражающих факторов от различных источников на объект.

    1. В случае разгерметизации емкости с горючим газом под давлением истекает высокоскоростная турбулентная струя. Режим смешения с воздухом определяется ее параметрами и не зависит от метеоусловий. Размеры взрывоопасного облака определяются поверхностью, на которой концентрация ВВ соответствует нижнему концентрационному пределу, а скорость взрывного превращения – скоростным характеристикам турбулентной струи. При расчете параметров взрывной волны, генерированной сгоранием такого облака, следует использовать консервативный подход, считая, что струя направлена в сторону ОИАЭ.

Таблица 1. Классификация аварийных взрывов

Тип аварийного взрыва

Ведущий взрывной процесс генерации ВУВ

Особые условия

Взрыв ВВ

Детонация ВВ

ВВ в прочной оболочке

ВВ без оболочки или в непрочной оболочке

Взрыв ТВС в замкнутом объеме при отсутствии начального избыточного давления


Объемная детонация смеси

Объемная дефлаграция смеси

Газо- и паровоздушная смесь

Капельно-воздушная смесь

Пылевзвешенная смесь

То же, при наличии начального избыточного давления

Объемная детонация смеси

Объемная дефлаграция смеси

Горение смеси после разрушения емкости

Без горения смеси после разрушения емкости

Взрыв облака ТВС в неограниченном пространстве

Объемная детонация смеси

Объемная дефлаграция смеси



Разрушение емкости с газами или жидкостями, в том числе емкостей с перегретыми жидкостями

Распад начального разрыва (скачка)

Без горения смеси после разрушения емкости

При горении смеси внутри емкости

Горение смеси после разрушения емкости

Примечание: для каждого типа аварийного взрыва ведущий взрывной процесс и особые условия его протекания могут реализовываться в любом сочетании. В графе «Особые условия» отражены либо специфика реализации каждого взрывного процесса, либо дополнительные факторы
    1. При разрушении емкости или аппарата со сжиженным горючим газом, хранящимся при температуре окружающей среды, происходит быстрое вскипание жидкого газа и диспергирование его на мелкие капли. Следует определять долю диспергированного вещества, используя диаграммы состояния. Оставшаяся часть вещества попадает на грунт и испаряется. Образовавшееся после испарения и диспергирования облако растекается под действием силы тяжести, перемешиваясь с воздухом. Одновременно происходит дрейф и рассеивание облака под действием атмосферной турбулентности.


Следует оценивать взрывоопасность такого облака. Принимается, что дрейф (если позволяет рельеф местности) происходит по направлению к ОИАЭ. Необходимо учитывать, что дрейф в сторону другого источника взрыва может привести к покрытию источника облаком горючей смеси и усилению взрывного воздействия облака и источника на объект.

    1. При оценке воздействия взрывов от перемещающихся источников следует исходить из предположения, что на данном транспортном маршруте происходит взрыв всего транспортируемого за один раз материала. Источник принимается максимально приближенным к ОИАЭ или к его системам и элементам, важным для безопасности.

5. ОСНОВЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВУВ

    1. В Руководстве рассматриваются только те параметры ВУВ, которые определяют ее механическое действие.

    2. В случае взрыва конденсированного ВВ значения параметров ВУВ допускается определять только одним параметром – полным энерговыделением. Для экспресс-оценок параметра DРф можно использовать графики приложения 2. Аналитическая методика определения параметров ВУВ приведена в приложении 3.

    3. Взрыв облака горючей смеси может происходить в одном из двух качественно отличающихся режимах – дефлаграционном и детонационном. В процессе развития взрыва возможен переход горения из первого режима во второй.

В случае детонационного взрыва параметры ВУВ определяются энергией, выделившейся при взрыве облака ГВС. При дефлаграционном взрыве облака горючей смеси параметры ВУВ зависят от скорости распространения пламени, геометрии и размеров облака. Параметры ВУВ при взрыве облака определяются с помощью методик, приведенных в приложении 5.
    1. Методика определения параметров ВУВ от взрыва ГВС или ТВС в подземном резервуаре приведена в приложении 6.


6. ОСНОВЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛЕТЯЩИХ ПРЕДМЕТОВ, ОБРАЗОВАВШИХСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗРЫВА И ПЕРЕНОСА ВУВ

Наряду с учетом действия ВУВ на строительные конструкции объекта необходимо принимать во внимание возможность воздействия летящих предметов (первичных и вторичных осколков). Если первичные осколки образуются при разрушении оболочек резервуаров, то вторичные – имеют двоякую природу: незакрепленные предметы (стоящие или лежащие блоки, плиты и оборудование), вовлеченные в движение при ВУВ, закрепленные ранее предметы (столбы линий электропередач и элементы трубопроводов и т. д.), но разрушенные ВУВ и вовлеченные в движение.

Исходными данными для последующего расчета прочности конструкций, испытывающих воздействие ВУВ, являются: масса, скорость и размеры летящего предмета, площадь контакта в момент удара.

Место приложения нагрузки определяется исходя из направления предполагаемого воздействия и угла подлета летящих предметов. В приложении 7 приведена методика определения параметров летящих предметов при взрывах.

7. ОСНОВЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ГРУНТА, ВЫЗВАННЫХ АВАРИЙНЫМ ВЗРЫВОМ НА ОБЪЕКТЕ

    1. При взрывах на объектах следует анализировать сотрясение грунта, которое передает колебания на фундамент сооружения и далее на все конструкции, системы и оборудование.

    2. Для анализа устойчивости конструкций зданий, оборудования и трубопроводов, важных для безопасности, при определении нагрузок, возникающих при колебаниях грунта от взрыва, необходимы исходные данные в виде функции изменения во времени перемещений, скоростей и ускорений в свободном поле на уровне отметки основания, а также динамические характеристики грунта.
    3. Следует учитывать зависимости характеристик и параметров колебаний грунта, возникающих от взрыва, от количества энергии, выделившейся при взрыве, расстояния до объекта и физико-механических характеристик грунтов основания (см. например [5]).


    4. При анализе взрывоустойчивости ОИАЭ необходимо оценивать возможное повреждение зданий и сооружений в результате воздействия на них сейсмовзрывных волн, генерируемых аварийным взрывом и распространяющихся в грунте. Для прогноза сохранности зданий допускается использование методики, повсеместно принятой в практике проведения безопасных взрывных работ и заключающейся в сравнении величин максимально возможной массовой скорости сейсмовзрывной волны, распространяющейся в данном грунте от источника, с предельно допустимой скоростью колебания основания для данного сооружения, с учетом конструктивных особенностей и состояния здания. Методика приведена в приложении 8.

    5. Характеристики, описывающие колебания грунта от взрыва (временная функция и соответствующие ей спектры ответа), могут устанавливаться по результатам натурных испытаний на самой площадке. Допускается применять на практике процедуры определения параметров колебания грунта для проектных основ, основанные на пересчете результатов модельных взрывов малой мощности. Качество ВВ и удаленность места взрыва должны выбираться с учетом правомерности полученных записей колебаний для применения лишь в дальней зоне взрыва, т.е. там, где поведение грунта заведомо подчиняется законам теории упругости.

    6. В приложении 8 приводятся аналитические зависимости для определения спектра колебаний для идеально упругой среды и среды с поглощением в случае сферического источника. Там же для зарядов ВВ, расположенных на поверхности, приведены примеры экспериментально полученных зависимостей для спектров колебаний. По мере удаления от центра взрыва спектр качественно изменяется и его максимум монотонно переходит в область низких частот.

    7. Допускается синтезировать спектр колебаний грунта от взрыва на основе имеющихся аналогов для известных грунтовых условий, если может быть установлено соответствие характеристик грунта аналога и данной площадки.
    8. Акселерограммы и спектры ответа, полученные для поверхности грунта и принятые для проектных основ согласно рекомендациям, приведенным в пп. 7.5, 7.6, 7.7, используются для определения поэтажных акселерограмм и спектров ответа. Рекомендуется применять динамические или линейно-спектральные методы расчетного анализа конструкций, используемые при оценках сейсмостойкости в соответствии с действующими нормативными документами (ПНАЭ Г-7-002-86, ПНАЭ Г-5-006-87 и др.).


следующая страница >>