Оценка устойчивости типичных объектов к воздействию ударной волны

В качестве показателя устойчивости объекта к воздействию ударной волны принимается значение избыточного давления ∆Р_{ф lim} при котором здания, сооружения, оборудование и т. д. сохраняются или получают слабые и средние разрушения. Это значение избыточного давления принято считать пределом устойчивости объекта к воздействию ударной волны.

Оценка устойчивости объекта к воздействию ударной волны сводится к определению ∆Р_{ф lim}.

Для рассматриваемой оценки требуются следующие исходные данные: месторасположение источника ударной волны; удаление объекта от места взрыва; вероятное максимальное отклонение центра взрыва от объекта; характеристика объекта и его элементов.

Оценка устойчивости проводится в следующей последовательности:

1) выделяются основные элементы цеха. Например, здание цеха, технологическое оборудование, элементы электроснабжения и т. п.;

2) на основе изучения технической и строительной документации, внешнего осмотра и измерений составляются характеристики каждого элемента, например, здание цеха № 1 - промышленное с металлическим каркасом и бетонным заполнением с площадью оконных проемов 30%; оборудование – средние станки для холодной обработки металла и т. п.;

3) определяется степень разрушения элементов цеха в зависимости от воздействия ударной волны;

4) рассчитывается предел устойчивости к воздействию ударной волны каждого элемента цеха избыточное давление ∆Р_{фlim (эл)}, при котором элемент получит такую степень разрушения, когда возможно восстановление его силами объекта и возобновление производства продукции в короткие сроки, это может быть в случае, если элемент получит не более чем среднюю степень разрушения. Например, здание цеха из сборного железобетона может получить среднее разрушение при избыточных давлениях 20...30 кПа, тогда за предел устойчивости берётся нижняя граница диапазона, то есть ∆Р_{ф lim} = 20 кПа;

5) определяется предел устойчивости цеха в целом к ударной волне по минимальному пределу устойчивости входящих в него элементов. Так, если здание цеха имеет предел устойчивости 30 кПа, технологическое оборудование – 60 кПа, электроснабжение 20 кПа, то предел устойчивости цеха – 20 кПа, так как при этом избыточном давлении строя система электроснабжения и цех прекратит работу;

6) находится предел устойчивости объекта в целом к воздействию ударной волны по минимальному пределу входящих в его состав основных цехов, участков, систем – ∆Р_фlim(об);

7) делается заключение об устойчивости объекта к воздействию ударной волны. То есть сравнивается найденный предел устойчивости объекта ∆Р_фlim(об) с ожидаемым максимальным значением избыточного давления ∆Р_фmax. При ∆Р_фlim(об) ≥ ∆Р_фmax объект устойчив к воздействию ударной волны, при ∆Р_фlim(об) < ∆Р_фmax – объект неустойчив;

8) определяется степень разрушения по таблице результатов оценки устойчивости при вероятном значении ожидаемого ∆Р_фmax;

9) делаются выводы и предложения на основе анализа результатов оценки устойчивости объекта по каждому цеху, участку и объекту в целом. В них отражаются предел устойчивости объекта; наиболее уязвимые элементы объекта; характер и степень разрушений, ожидаемых на объекте от ударной волны при максимально избыточном давлении; предел целесообразного повышения устойчивости наиболее уязвимых элементов объекта; предложения (мероприятия) по повышению предела устойчивости объекта к воздействию ударной волны.

Рис. 1. Зависимость скоростного

напора ∆P_ск от избыточного

давления ударной волны ∆P_Ф