Вывод формулы для оценки размера очага поражения
Тема № 11. Основные виды взрывчатых веществ. Заряды: определения, виды. Вывод формулы для оценки размера очага поражения. Безопасные расстояния по действию воздушной ударной волны для открытого и углубленного на свою высоту заряда
Тема 10. Схема ущерба при пожаре. Расход времени при пожаре. Метод оптимизации времени следования пожарных команд от пожарной части до объекта.
Характерной чертой современных городов является большое число пожаров, аварий, несчастных случаев и других происшествий, чреватых материальным ущербом, человеческими жертвами и даже временным нарушением сложившейся инфраструктуры. При этом показатели ущерба имеют устойчивую тенденцию к росту. В этих условиях задача скорейшего прибытия подразделений экстренных служб города (пожарной охраны, скорой помощи, милиции и др.) является исключительно важной, поскольку позволяет свести к минимуму человеческие жертвы и материальный ущерб.
Рис. 10.1 Схема действий по тушению пожара
Одной из наиболее важных и старейших экстренных служб города является пожарная охрана. Статистика свидетельствует, что годовой ущерб от пожаров в целом по стране сравним с постоянно ведущейся войной среднего масштаба. Для пожарной охраны время прибытия (следования) ta первых подразделений к месту пожара является "стратегическим" показателем (рис. 10.2), непосредственно влияющим на величину ущерба U. Исходя из характерного сценария развития событий (рис. 10.1), оно является составляющим времени свободного развития пожара tcв, которое для случая объекта без средств пожарной автоматики имеет вид:
(10.1)
где - времена обнаружения пожара, дозвона и обработки вызова соответственно;
- время разведки и боевого развертывания пожарного караула.
Если объект, на котором произошел пожар, снабжен средствами пожарной автоматики, то время все равно остается решающим показателем, т.к. средства автоматического пожаротушения в основном решают задачу локализации возгорания.
В этой связи важной проблемой для городской пожарной охраны является оптимизация районов выездов пожарных частей с целью минимизации времени следования пожарного караула к месту пожара и, как следствие, снижения ущерба от пожара (рис. 10.2).
Целевой функцией при этом условно можно считать матрицу принадлежности районов выездов R, а за критерий оптимизации при определенных допущениях принять суммарное приведенное время прибытия:
(10.2)
где п, m - число обслуживаемых объектов и пожарных частей соответственно;
- коэффициенты важности i-го объекта и средней частоты вызовов с него;
— минимальное время движения к i-му объекту пожарного караула из j-ой пожарной части;
— коэффициент принадлежности i-го объекта к району выезда j-ой пожарной части.
Рассмотрим подробнее компоненты выражения (10.2). Под объектом условно будем понимать, например, жилой дом (квартал), объекты социально-культурного назначения (театры, кинотеатры, библиотеки, музеи и т.п.), энергоснабжения (котельные), предприятия, образовательные учреждения (школы, техникумы, ВУЗы), больницы, детские сады, объекты управления (мэрии, горсоветы и т. п.) и связи, гостиницы, спецобъекты, а также различного рода хранилища, склады, свалки и др.
Рис.10.2. Динамика ущерба пожара при задействовании пожарных подразделений и средств пожарной автоматики, когда этими средствами пожар удается локализовать и потушить (1) и когда это сделать не удается
В зависимости от особенностей объектов коэффициенты их важности ("веса") V1, V 2,…, Vn могут быть оценены экспертными методами, исходя, например, из того условия, что для "среднего" объекта (например, жилой дом средней этажности) Vi = 1. Для объектов повышенной важности (например, котельные, пожар на которых, особенно в зимнее время, способен привести к прекращению теплоснабжения жилых массивов, а также детские садики или больницы, где в случае пожара возможны человеческие жертвы) величина Vi может лежать в пределах 3÷5. А для таких объектов, как свалки, можно положить Vi = 0,1÷0,3, поскольку хотя там и нет риска материальных потерь, но существует возможность экологического загрязнения близлежащих районов и нарушения нормальной работы соответствующих городских служб.
Для упорядочения оценки может быть составлена базовая нормировочная таблица "объект—коэффициент важности", которая для пожарной охраны различных городов может оставаться либо без изменения, либо корректироваться в зависимости от конкретных местных особенностей.
Следует заметить, что величины коэффициентов и могут испытывать значительные колебания в течение года (например, частота возгораний может возрастать в жаркую сухую погоду, а также в межсезонье в жилом секторе из-за массового включения электронагревательных приборов до начала работы централизованной системы отопления), в связи с чем эти коэффициенты усредняются за год.
Времена могут определяться статистически с использованием карты города по выражению:
(10.3)
где — длина k-ro участка (отрезка улицы от перекрестка до перекрестка) и средняя скорость движения по нему пожарного автомобиля;
К— число таких участков j-ой пожарной части до i-го объекта;
— время возможного ожидания на k-ом перекрестке (если он преодолевается без остановки. =0).
Разумеется, из всех возможных вариантов движения выбирается такой, для которого величина минимальна.
В зависимости от времени года и даже времени суток и дня недели величина скорости uk может изменяться, в связи с чем необходимо использоваться среднее значение. Аналогично в зависимости от дорожной обстановки (ремонт проезжей части и т.п.) может меняться маршрут следования, т.е. длины Lk и число перекрестков, в связи с чем необходимо выбирать наиболее вероятный маршрут. Следует заметить, что для расчета времен ttj могут быть широко использованы возможности ВУЗов МВД путем проведения курсового и дипломного проектирования, командно-штабных игр, учений и т.п.
Основные виды взрывчатых веществ:
1. Газо-, паро- и пылевоздушные смеси.
2. Конденсированные взрывчатые вещества.
3. Инициирующие взрывчатые вещества.
4. Бризантные взрывчатые вещества.
5. Атомное оружие.
6. Жидкости.
Заряд – это взрывчатое вещество, подготовленное к взрывам.
Для производства взрывов применяют подрывные заряды и взрывчатые вещества, главным образом в виде тротиловых шашек и брикетов из пластичного взрывчатого вещества.
Давление во фронте ударной волны (ф-ла Садовского):
, кПа
R, м – расстояние от места взрыва.
G, кг – тротиловый эквивалент взрыва.