Главная | Обратная связь

Контрольная работа №3

Тема: ”оценка устойчивости инженерно технического комплекса объекта экономики к воздействию воздушной ударной волны”

Задание: Оценить последствия разрушения резервуара вместимостьюQ_н (т) сжиженного углеводородного газа и взрыва образовавшейся газо-воздушной смеси (коэффициент перехода в ГВС - К_н) для элементов инженерно-технического комплекса объекта экономики.

Задача № 1.Определить коэффициент поражения здания цеха, находящегося на расстоянии r₁ (м) от эпицентра взрыва.

Исходные данные: тип, конструкция, стройматериал и высота здания(h, м); грузоподъемность крана(Q_кр, т).

Порядок выполнения

 

1. Радиус облака ГВС:

r₀ = 18,5 × , м

где 18,5 – эмпирический коэффициент;

Q – количество продукта, перешедшего в облако ГВС, т.

Q = Q_н × К_п ,

где: Q_н – масса сжиженных углеводородных газов в резервуаре, т;

К_п – коэффициент перехода вещества в ГВС.

 

2. Приведенное расстояние:

Y₁ = r₁ / r₀

где r₁ – расстояние от эпицентра взрыва до объекта, м;

 

3. Избыточное давление на расстоянии r₁рассчитывается:

 

как функция Y:

 

1,5 < Y < 4,5	DPф = 528 × Y -1,7 , кПа
Y > 4,5	DPф = 91 × Y-1 + 321 × Y-2 + 870 × Y -3, кПа

 

или как функция безразмерного радиуса = 0,24 Y :

При< 2	При > 2
, кПа	, кПа

4. Коэффициент поражения производственного здания:

где: DРф - избыточное давление на расстоянии r₁(Y₁), Па

140 – коэффициент, учитывающий тип здания.

Для административных зданий коэффициент равен 280.

 

К_к - коэффициент конструктивный;

Тип конструкции	Бескаркасная	Каркасная	Монолитная
Кк			3,5

 

К_м -коэффициент стройматериалов;

Стройма-	Дерево	Кирпич	Железобетон
териал			Слабого армирования	Нормального армирования
Км		1,5

 

К_с - коэффициент сейсмостойкости;

Сейсмостойкость конструкции	Обычная	Сейсмостойкая
Кс		1,5

 

К_в - коэффициент высотности:

где: Н_зд - высота здания до карниза, м.

 

К_кр - коэффициент кранового оборудования:

 

К_кр = 1 + 4,65 × 10^-3 × Q_кр

 

где: Q_кр - грузоподъёмность крана, т.

5. Степень разрушения здания определяется значением коэффициента поражения.

 

Коэффициент поражения	менее 35	36 - 56	57 - 87	более 88
Степень разрушения	слабая	средняя	сильная	полная

Задача № 2.Определить необходимость и суммарное усилие крепления (болты работающие на срез - Q_Г) оборудования, расположенного на расстоянии r₂ (м) от эпицентра взрыва.

Исходные данные: габариты (b - ширина (длина), h - высота) и масса оборудования (m); коэффициент трения (f) и коэффициент аэродинамического сопротивления (С_х).

Решение:

1. Приведенное расстояниеиизбыточное давление на расстоянии r₂ рассчитываются аналогично пунктам 2, 3 задачи №1.

 

2. Скоростной напор воздуха на расстоянии r₂ (Y₂):

 

2,5 × DP_Ф²

DP_ск = ^{___________________}, Па

DP_Ф + 7 × Р₀

 

где DP_ф - избыточное давление на расстоянии r₂, Па;

Р₀ - нормальное атмосферное давление = 1,013 × 10⁵ Па;

 

3. Суммарное усилие болтов крепления, работающих на срез:

 

Q_г = DP_ск × С_х × S - f × m × g , Н

где DP_ск - скоростной напор воздуха, Па:

С_х - коэффициент аэродинамического сопротивления;

S = b × h - площадь миделя предмета, м²;

b - ширина (длина), h - высота, м.

f - коэффициент трения;

m - масса оборудования, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Задача № 3.Определить необходимость и суммарное усилие крепления (болты работающие на растяжение - Q_В) дистилляционной колонны, расположенной на расстоянии r₃ (м) от эпицентра взрыва.

Исходные данные: высота (h) и масса (m) колонны, коэффициент аэродинамического сопротивления (С_х).

 

Решение:

1. Приведенное расстояние, избыточное давление и скоростной напорна расстоянии r₃ (Y₃) рассчитываются аналогично пунктам 1, 2 задачи №2.

2. Суммарное усилиеболтов крепления, работающих на разрыв:

 

 

где: DP_ск - скоростной напор на расстоянии r₃, Па;

С_х - коэффициент аэродинамического сопротивления;

h - высота, м.

m - масса оборудования, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с².

 

Задача № 4.Определить возможность инерционного повреждения прибора, расположенного на расстоянии r₄ (м) от эпицентра взрыва.

 

Исходные данные: габариты (b - ширина (длина), h - высота) и масса (m) прибора, допустимая ударная перегрузка (П_доп).

Решение:

1. Приведенное расстояние, избыточное давление и скоростной напорна расстоянии r₄ (Y₄)рассчитываются аналогично пунктам 1, 2 задачи №2.

 

2. Ударная перегрузка:

 

где DP_ф - избыточное давление на расстоянии r₄, Па;

DP_ск - скоростной напор на расстоянии r₄, Па;

S = b × h - площадь миделя предмета, м²;

b - ширина (длина), h - высота, м;

m - масса оборудования, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с².

 

Вывод:если П_уд > П_доп ,то прибор получит ударное повреждение.

Сводная таблица результатов:

 

Задача № 1	Задача № 2	Задача № 3	Задача № 4
Кп	Qг, Н	Qв, Н	Пуд