Оценка максимальной дальности разлета осколков при взрыве
Для оценки вероятности поражения человека осколком воспользуемся следующим допущением: при значении осколок может оставить на открытых участках тела незначительные повреждения в виде ссадин и царапин.
Скорость осколка на расстоянии R определим так:
, (13)
где m - масса осколка;
V0 – начальная скорость осколка;
Sср - миделево сечение осколка;
Сх - коэффициент лобового сопротивления, зависящий от формы осколка;
- массовая плотность воздуха;
R - расстояние, на котором осколок приобретает скорость V.
Введем величину :
(14)
– баллистический коэффициент осколка [1/м].
Значение находится в пределах 0,01…0,02 в зависимости от массы осколка.
Принимаем R* = 1/ . Зависимость значения R* от массы осколка представлена в таблице 5.
Таблица 5.
m, г | ||||||
R* |
Значение начальной скорости определим по формуле:
, (15)
где D – скорость детонации ВВ (для тротила D = 6900);
α – коэффициент наполнения (для штатных ОФ боеприпасов α = 0,17);
(м/с)
Для оценки действия осколков берем значения их масс 10, 50, и 100 г.
Полученные расчетные значения приведены в таблице 6.
Таблица 6. | |||||||||||
R, м | V, м/с (m=10г) | m⅓ ∙V (m=10г) | V, м/с (m=50г) | m⅓ ∙V (m=50г) | V, м/с (m=100г) | m⅓ ∙V (m=100г) | |||||
904,837 | 1949,413 | 932,912 | 3436,877 | 944,149 | 4382,352 | ||||||
818,731 | 1763,902 | 870,325 | 3206,304 | 891,417 | 4137,593 | ||||||
740,818 | 1596,044 | 811,936 | 2991,199 | 841,631 | 3906,504 | ||||||
670,320 | 1444,161 | 757,465 | 2790,525 | 794,625 | 3688,322 | ||||||
606,531 | 1306,731 | 706,648 | 2603,315 | 750,244 | 3482,326 | ||||||
548,812 | 1182,379 | 659,241 | 2428,663 | 708,342 | 3287,835 | ||||||
496,585 | 1069,861 | 615,013 | 2265,729 | 668,781 | 3104,206 | ||||||
449,329 | 968,050 | 573,753 | 2113,726 | 631,429 | 2930,833 | ||||||
406,570 | 875,928 | 535,261 | 1971,920 | 596,163 | 2767,143 | ||||||
367,879 | 792,572 | 499,352 | 1839,628 | 562,867 | 2612,595 | ||||||
332,871 | 717,149 | 465,851 | 1716,211 | 531,430 | 2466,679 | ||||||
301,194 | 648,903 | 434,598 | 1601,073 | 501,749 | 2328,913 | ||||||
272,532 | 587,152 | 405,442 | 1493,661 | 473,726 | 2198,841 | ||||||
246,597 | 531,277 | 378,242 | 1393,454 | 447,268 | 2076,033 | ||||||
223,130 | 480,719 | 352,866 | 1299,970 | 422,287 | 1960,085 | ||||||
201,897 | 434,973 | 329,193 | 1212,757 | 398,702 | 1850,612 | ||||||
182,684 | 393,580 | 307,108 | 1131,396 | 376,434 | 1747,254 | ||||||
165,299 | 356,126 | 286,505 | 1055,493 | 355,410 | 1649,668 | ||||||
149,569 | 322,236 | 267,284 | 984,682 | 335,560 | 1557,532 | ||||||
135,335 | 291,571 | 249,352 | 918,621 | 316,819 | 1470,543 | ||||||
122,456 | 263,824 | 232,624 | 856,993 | 299,124 | 1388,411 | ||||||
110,803 | 238,718 | 217,017 | 799,499 | 282,418 | 1310,867 | ||||||
100,259 | 216,001 | 202,458 | 745,862 | 266,644 | 1237,654 | ||||||
90,718 | 195,446 | 188,876 | 695,824 | 251,752 | 1168,530 | ||||||
82,085 | 176,847 | 176,204 | 649,142 | 237,692 | 1103,266 | ||||||
74,274 | 160,018 | 164,383 | 605,593 | 224,416 | 1041,648 | ||||||
67,206 | 144,790 | 153,355 | 564,965 | 211,882 | 983,471 | ||||||
60,810 | 131,011 | 143,067 | 527,062 | 200,049 | 928,543 | ||||||
Продолжение таблицы 6 | |||||||||||
R, м | V, м/с (m=10г) | m⅓ ∙V (m=10г) | V, м/с (m=50г) | m⅓ ∙V (m=50г) | V, м/с (m=100г) | m⅓ ∙V (m=100г) | |||||
55,023 | 118,544 | 133,469 | 491,703 | 188,876 | 876,683 | ||||||
49,787 | 107,263 | 124,514 | 458,715 | 178,327 | 827,719 | ||||||
45,049 | 97,056 | 116,161 | 427,941 | 168,367 | 781,490 | ||||||
40,762 | 87,820 | 108,368 | 399,231 | 158,964 | 737,843 | ||||||
36,883 | 79,462 | 101,098 | 372,448 | 150,085 | 696,634 | ||||||
33,373 | 71,901 | 94,315 | 347,461 | 141,703 | 657,726 | ||||||
30,197 | 65,058 | 87,988 | 324,150 | 133,789 | 620,992 | ||||||
27,324 | 58,867 | 82,085 | 302,404 | 126,316 | 586,309 | ||||||
24,724 | 53,265 | 76,578 | 282,116 | 119,261 | 553,563 | ||||||
22,371 | 48,196 | 71,441 | 263,189 | 112,601 | 522,646 | ||||||
20,242 | 43,610 | 66,648 | 245,533 | 106,312 | 493,456 | ||||||
18,316 | 39,460 | 62,177 | 229,060 | 100,374 | 465,896 | ||||||
16,573 | 35,705 | 58,005 | 213,693 | 94,768 | 439,875 | ||||||
14,996 | 32,307 | 54,114 | 199,357 | 89,475 | 415,307 | ||||||
13,569 | 29,233 | 50,483 | 185,982 | 84,478 | 392,112 | ||||||
12,277 | 26,451 | 47,097 | 173,505 | 79,760 | 370,212 | ||||||
11,109 | 23,934 | 43,937 | 161,865 | 75,305 | 349,535 | ||||||
10,052 | 21,656 | 40,989 | 151,006 | 71,099 | 330,014 | ||||||
9,095 | 19,595 | 38,239 | 140,875 | 67,128 | 311,582 | ||||||
8,230 | 17,730 | 35,674 | 131,424 | 63,379 | 294,180 | ||||||
7,447 | 16,043 | 33,281 | 122,607 | 59,839 | 277,750 | ||||||
6,738 | 14,516 | 31,048 | 114,382 | 56,497 | 262,237 | ||||||
6,097 | 13,135 | 28,965 | 106,708 | 53,342 | 247,591 | ||||||
5,517 | 11,885 | 27,022 | 99,549 | 50,363 | 233,763 | ||||||
4,992 | 10,754 | 25,209 | 92,871 | 47,550 | 220,707 | ||||||
4,517 | 9,731 | 23,518 | 86,640 | 44,894 | 208,380 | ||||||
4,087 | 8,805 | 21,940 | 80,828 | 42,387 | 196,742 | ||||||
3,698 | 7,967 | 20,468 | 75,405 | 40,019 | 185,754 | ||||||
3,346 | 7,209 | 19,095 | 70,346 | 37,784 | 175,379 | ||||||
Продолжение таблицы 6 | |||||||||||
R, м | V, м/с (m=10г) | m⅓ ∙V (m=10г) | V, м/с (m=50г) | m⅓ ∙V (m=50г) | V, м/с (m=100г) | m⅓ ∙V (m=100г) | |||||
3,028 | 6,523 | 17,814 | 65,627 | 35,674 | 165,584 | ||||||
2,739 | 5,902 | 16,619 | 61,224 | 33,682 | 156,336 | ||||||
2,479 | 5,340 | 15,504 | 57,117 | 31,800 | 147,604 | ||||||
2,243 | 4,832 | 14,464 | 53,285 | 30,024 | 139,361 | ||||||
2,029 | 4,372 | 13,493 | 49,710 | 28,347 | 131,577 | ||||||
1,836 | 3,956 | 12,588 | 46,375 | 26,764 | 124,228 | ||||||
1,662 | 3,580 | 11,744 | 43,264 | 25,269 | 117,290 | ||||||
1,503 | 3,239 | 10,956 | 40,361 | 23,858 | 110,739 | ||||||
1,360 | 2,931 | 10,221 | 37,654 | 22,526 | 104,555 | ||||||
1,231 | 2,652 | 9,535 | 35,128 | 21,268 | 98,715 | ||||||
1,114 | 2,400 | 8,895 | 32,771 | 20,080 | 93,202 | ||||||
1,008 | 2,171 | 8,299 | 30,572 | 18,958 | 87,996 | ||||||
0,912 | 1,965 | 7,742 | 28,521 | 17,899 | 83,082 | ||||||
0,825 | 1,778 | 7,222 | 26,608 | 16,900 | 78,441 | ||||||
0,747 | 1,608 | 6,738 | 24,823 | 15,956 | 74,060 | ||||||
0,676 | 1,455 | 6,286 | 23,157 | 15,065 | 69,924 | ||||||
0,611 | 1,317 | 5,864 | 21,604 | 14,223 | 66,019 | ||||||
0,553 | 1,192 | 5,471 | 20,155 | 13,429 | 62,332 | ||||||
0,500 | 1,078 | 5,104 | 18,802 | 12,679 | 58,850 | ||||||
0,453 | 0,976 | 4,761 | 17,541 | 11,971 | 55,563 | ||||||
0,410 | 0,883 | 4,442 | 16,364 | 11,302 | 52,460 | ||||||
0,371 | 0,799 | 4,144 | 15,266 | 10,671 | 49,530 | ||||||
0,335 | 0,723 | 3,866 | 14,242 | 10,075 | 46,764 |
Таким образом принимаем опасную зону по разлету осколков R = 720 м.
Определение безопасного радиуса по действию газообразных продуктов
Реакция взрывчатого разложения тротила [C6H2(NO2)3CH3] :
C6H2(NO2)3CH3 → 2,5∙ H2О + 3,5∙СО + 3,5∙С + 1,5∙N2
а) ветер отсутствует
– радиус безопасной зоны определяется по формуле:
(16)
б) скорость ветра VВ = 8 м/с
– радиус безопасной зоны определяется по формуле:
(17)
Радиус опасной зоны для людей
На основании проведенных расчетов радиус опасной зоны при взрывании устанавливается равным:
- по воздушной ударной волне –720 м;
- по разлету осколков –720 м;
- по действию газообразных продуктов – 335 м.
Радиус опасной зоны – 720 м.
Объекты, попадающие во взрывоопасную зону
1. Во взрывоопасную зону попадают пропускные гидротехнические сооружения, расположенные на расстоянии 500 м от опоры технологической металлоконструкции. Поскольку разлет осколков вдоль технологической металлоконструкции (под настилом подъездных путей) экранируется, то меры по защите гидротехнических сооружений не предусматриваются.
2. На расстоянии 39 м от опоры технологической металлоконструкции находится трансформаторная подстанция и линия электропередачи, которые временно отключены. На период взрывных работ подстанция вывозится за пределы опасной зоны или защищается укрытием.