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

4.5. 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.

4.6. 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.

ОСНОВЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВУВ

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

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

5.5. 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.

5.6. Методика определения параметров ВУВ от взрыва ГВС или ТВС в подземном резервуаре приведена в приложении 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.

ОСНОВЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ГРУНТА, ВЫЗВАННЫХ АВАРИЙНЫМ ВЗРЫВОМ НА ОБЪЕКТЕ

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

7.2. 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.

7.3. 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]).

7.4. 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.

7.5. 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.

7.6. 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.

7.7. 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.

7.8. 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.).

Приложение 1 (рекомендуемое)

Таблица 1.1

Перечень потенциальных источников аварийных взрывов*

* Перечень отражает специфику промышленной инфраструктуры района размещения ОИАЭ, но не является исчерпывающим

Приложение 2

(рекомендуемое)

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ВЗРЫВА

1. Для предварительной оценки опасности установленных на площадке и в исследуемой зоне вокруг ОИАЭ потенциальных источников аварийных взрывов для зданий и сооружений ОИАЭ используется зависимость избыточного давления DР_ф на фронте проходящей ВУВ от расстояния R между источником взрыва и конструктивными элементами сооружений.

Если в качестве критерия устойчивости ОИАЭ в целом или его отдельных элементов к воздействию ВУВ принимается значение DР_ф, соответствующее предельно допустимым нагрузкам на конструкции сооружений, то по известной зависимости DР_ф(R) можно определить:

* минимальное безопасное расстояние от ОИАЭ до источника взрыва при известных параметрах источника;

* максимально допускаемое количество взрывоопасного вещества при известном расстоянии от источника взрыва до ОИАЭ.

Для экспресс-оценок устойчивости зданий, сооружений и конструктивных элементов ОИАЭ рекомендуется использовать рис. 2.1, на котором график зависимости DР_ф от приведенного расстояния R при взрыве ТНТ совмещен со шкалой уровней повреждений указанных объектов как функции DР_ф для ВУВ с длительностью t ₊ > 0,1 с.

При расчете взрыва ВВ, энерговыделение которого отличается от энерговыделения ТНТ, эффективная масса ТНТ определяется по формуле (3.2) приложения 3.

2. При оценке опасности взрывов облаков газовых (топливно-воздушных) смесей величина DР_ф может быть рассчитана по формуле:

DР_ф = Р₀ (0,8 m + 2,2 m² + 1,2m³) (2.1)

где: Р₀ - атмосферное давление; R - расстояние от центра облака (за его пределами), м;

где: q_m - удельная энергия взрыва стехиометрической смеси газа с воздухом, Дж/кг, определяемая по табл. 5.1; m_r - масса газа, кг.

3. В подавляющем большинстве случаев аварийные взрывы  газовоздушных смесей происходят в режиме дефлаграционного взрыва.

Скорость горения при дефлаграционном взрыве с учетом загроможденности пространства и мощности источника зажигания ориентировочно может быть определена по рис. 2.2.

К сильным источникам зажигания относятся:

взрыв конденсированного ВВ,

струи горящего газа,

продукты сгорания, истекающие из помещений и оборудования при внутреннем взрыве.

Полученную из графиков рис. 2.2 оценку скорости горения ГВС или ТВС можно использовать при расчетах параметров ВУВ дефлаграционного взрыва (приложение 5).

4. При взрывах сосудов, находящихся под внутренним давлением газа, предварительную оценку зависимости избыточного давления на фронте ВУВ от расстояния и от давления газа в сосуде можно получать из графиков рис. 2.3.

Приложение 3

(рекомендуемое)