Защитные свойства местности

Защитные свойства местности зависят от рельефа, от формы местных предметов и их расположения относительно взрыва.

Лучшую защиту обеспечивают узкие, глубокие и извилистые овраги, карьеры и особенно подземные выработки. Возвышенности с крутыми скатами, насыпи, котлованы, низкие каменные ограды и другие укрытия подобного типа также являются хорошей защитой от воздействия поражающих факторов ядерного взрыва. Некоторыми защитными свойствами обладают мелкие выемки, ложбины, канавы.

Лесные массивы ослабляют действие всех поражающих факторов ядерного взрыва. Они снижают силу воздействия ударной волны, проникающей радиации; уменьшают радиоактивное заражение; ослабляют воздействие светового излучения. Однако следует помнить, что световое излучение вызывает в лесу пожар. Наименее подвержен возгоранию молодой лиственный лес; его и следует использовать в первую очередь в целях защиты. Поскольку сильная ударная волна ломает и рушит деревья, лучше всего располагаться на полянах, прогалинах и вырубках, покрытых кустарником.

Если в момент ядерного взрыва вы окажитесь вне убежища или укрытия, необходимо быстро лечь на землю лицом вниз, используя для защиты низкие каменные ограды, канавы, кюветы, ямы, пни, насыпи шоссейных и железнодорожных дорог. Нельзя укрываться у стен зданий и сооружений - они могут обрушиться.

При вспышке следует закрыть глаза - этим можно защитить их от поражения световым излучением. Во избежание ожогов открытые участки тела нужно закрыть какой-либо тканью. Когда пройдет ударная волна, необходимо встать и надеть средства индивидуальной защиты. Если их нет, следует закрыть рот и нос любой повязкой (платком, шарфом и т.п.) и отряхнуть одежду от пыли.

10. Динамика горения ГВС в помещении. Формула академика Мишуева А.В Теоретические положения по оценке избыточного давления взрыва ГВС внутри помещения по методу А. В. Мишуева.

Процесс дефлаграционного горения ГВС в помещении сопровождается мгновенным выравниванием давления в каждой точке объема помещения. Выравнивание давления происходит за счет адиабатного истечения газов из зоны горения. При этом теплообмен с окружающей средой через наружное ограждение помещения с учетом быстротечности процесса настолько незначителен, что может не учитываться, а процесс истечения газов может приниматься адиабатным (рис. 2).

Рис.2. Схема выгорания ГВС в помещении: ^ V 1 - выгоревший объем ГВС; V 2 - объем ГВС, не принимавший участия в горении; V 0 - свободный объем помещения; w - скорость распространения пламени; r - радиус выгорания; dr - элементарное продвижение фронта пламени

Для газовоздушной смеси стехиометрического состава характеристикой является максимальное давление взрыва и степень теплового расширения ГВС при ее сгорании:

, (13)

где: - степень теплового расширения ГВС при сгорании;

р_max, Т_max - максимальные давление и температура взрыва ГВС;

- начальные параметры: давление и температура ГВС;

- количество молей соответственно ГВС и продуктов сгорания ГВС в выгоревшем объеме ГВС.

С учетом изложенного, в элементарном выгоревшем объеме сферы за время d образуется дополнительный объем газов, вследствие чего в области горения появляется избыточное давление, и происходит истечение газов как внутрь сферы (dV₁), так и во внешнюю зону (dV₂). В связи с этим, скорость распространения пламени увеличивается в () по сравнению с первоначальной (нормальной) скоростью.

Кроме того, на скорость распространения пламени будет существенно оказывать влияние турбулизации потока при встрече преград.

С учетом изложенного скорость распространения пламени определится в виде: , (14)

где: - нормальная скорость распространения пламени, м/с;

- коэффициент турбулизации горения, ;

- степень теплового расширения сгорания.

Для приближенных оценок коэффициента турбулизации могут использоваться следующие положения, полученные в результате обработки имеющихся экспериментальных данных и вытекающие из основных закономерностей взаимодействия потока газа с преградами.

При отсутствии в помещении каких-либо преград и если помещение более 1000 м³ принимается равным 2 (рис.3).aкоэффициент

Рис. 3. Зависимость коэффициента турбулизации от масштабов горения: aм - масштабный коэффициент турбулизации; V0 - объем газовоздушной смеси

Если в помещении преграды размещены так, что фронт пламени подходит к ним практически одновременно, то эти все преграды считаются в одном ряду, а коэффициент турбулизации определяется как функция от степени заужения сечения по пути распространения пламени (рис. 4).

Максимальное число рядов преград, влияющих на увеличение турбулентности, принимается равным 4, то есть .

Рис. 4. Зависимость коэффициента турбулизации пламени от степени заужения сечения для пропуска пламени одним рядом преград

Расстояния между рядами преград принимаются равными не менее L₀. Для взрывоопасных производств расчетное значение L₀ принимается равным двадцати проекциям ширины преграды: L₀=20В_пр, но не более 20 метров.

При рассмотрении нескольких направлений распространения пламени в качестве расчетного для помещений в целом следует принимать большее из полученных значений .

Возвращаясь к рассмотрению истечения продуктов сгорания из зоны горения и учитывая полученную зависимость для скорости распространения пламени, приращение объема газов запишется в виде:

(15)

После дифференцирования уравнения адиабаты получим уравнение, которое в совокупности с выражением для dV составит систему уравнений:

(16)

Записанная система уравнений не учитывает негерметичности помещения после вскрытия оконных и дверных проемов при избыточном давлении около 5 кПа. Для того, чтобы учесть истечение газов через вскрытые проемы и отверстия, необходимо ввести дополнительный член в первое уравнение системы, которое примет следующий вид:

. (17)

Величина характеризует объем газа, вытекшего через сбросные отверстия за время dt. Если принять, что при дефлаграционном режиме горения величина избыточного давления увеличивается незначительно, то можно определить величину сбрасываемого объема, используя известную формулу Торичелли:

, (18)

С учетом этого:

; (19)

или:

, (20)

где: - текущее значение площади фронта пламени, м²;

- суммарная площадь сбросных отверстий, м²;

- плотность сбрасываемого газа (возможен сброс как свежей

ГВС, так и продуктов сгорания), кг/м³;

- коэффициент турбулизации (интенсификации) процесса горения;

- степень расширения ГВС при сгорании, где индекс 1

относится к продуктам сгорания, 2 - к свежей ГВС;

- показатель адиабаты ( =1.3-1.4);

- избыточное давление, кПа;

- нормальная скорость распространения пламени, м/с;

- давление, кПа;

- объем помещения, м³.

Перепишем формулу:

. (21)

Из формулы следует, что темп нарастания давления и величина избыточного давления главным образом зависят от суммарной площади фронта пламени, объема помещения, плотности истекающих через сбросные отверстия газов и площади сбросных отверстий (проемов). При условии незначительного повышения избыточного давления , левая часть выражения (21) обращается в ноль и формула приобретает вид:

, (22)

где: - плотность ГВС (плотность с индексом относится к сгоревшей ГВС, - относится к свежей ГВС).

Условно принимая, что распространение пламени идет с одинаковой скоростью w в трех направлениях, можно определить объем куба выгоревшей смеси:

, (23)

где: w - скорость распространения пламени, м/c;

- время горения ГВС, с;

- выгоревший объем ГВС, м³.

Откуда: , с. (24)

После того, как смесь в помещении выгорела, через щели и проемы происходит ее истечение в атмосферу и в течение времени ее истечения в помещении сохраняется избыточное давление. Практика показывает, что отношение времени сгорания к времени сохранения избыточного давления сохраняется в пределах от 0.2 до 0.4 (рис. 5), т. е. .

Рис. 5. Изменение избыточного давления во времени при дефлаграционном горении ГВС в помещении: tвск t- время вскрытия проемов; 0 - время окончания горения; t+ - время сохранения избыточного давления в помещении 12.Способы и средства подавления горения. (Охлаждающее, химическое, разбавляющее). Ингибиторы, флегматизаторы.

Способы и средства подавления горения

Классификация огнетушащих веществ, способов и приемов прекращения горения
Под огнетушащими веществами в пожарной тактике понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена и др.).
Огнетушащих веществ в природе много. Кроме того, современная технология позволяет получать такие огнетушащие вещества, которых нет в природе. Однако не все огнету­шащие вещества принимаются на во­оружение пожарных подразделений, а лишь те, которые отвечают определен­ным требованиям. Они должны:
обладать высоким эффектом туше­ния при сравнительно малом расходе;
быть доступными, дешевыми и простыми в применении:
не оказывать вредного действия при их применении на людей и мате­риалы, быть экологически чистыми.
По основному (доминирующему) признаку прекращения горения огне­тушащие вещества подразделяются на:
Охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.);
Разбавляющего действия (негорю­чие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т. п.);
Изолирующего действия (воздуш­но-механическая различной кратности пена, сыпучие негорючие материалы и пр.);
Ингибирующего действия (галоидированные углеводороды: броми­стый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие соста­вы на их основе и др.).
Однако следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т. е. вода, являясь огнетушащим средством охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляю­щего и изолирующего действия. Более подробно механизмы прекращения горения водой и другими огнетуша­щими веществами будут рассмотрены ниже.
В зависимости от основного про­цесса, приводящего к прекращению горения, способы тушения можно раз­делить на четыре группы:
Охлаждения зоны горения или горящего вещества;
Разбавления реагирующих ве­ществ;
Изоляции реагирующих веществ от зоны горения;
Химического торможения реакции горения.
Способы прекращения горения, ос­нованные на принципе охлаждения реагирующих веществ или горящих материалов, заключаются в воздейст­вии на них охлаждающими огнету­шащими веществами; основанные на изоляции реагирующих веществ от зоны горения — в создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя из огнетушащих материалов и ве­ществ; основанные на разбавлении реагирующих веществ или химичес­ком торможении реакции горения — в создании в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды.
Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием. На­пример, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспла­меняющейся жидкости может быть до­стигнуто подачей пены через слой го­рючего, с помощью пеноподъемников, навесными струями и т. п.

Флегматизаторы вводят в состав ВВ для снижения чувствительности его к механическим воздействиям. В качестве флегма-тизатора используют вазелин, различные масла, тальк, парафин и т.п. Эти вещества обволакивают частицы ВВ, не вступая с ними в реакцию, и тем самым снижают его чувствительность к механическим воздействиям.