Навигация
Главная
 
Главная arrow БЖД arrow Гражданская оборона и гражданская защита - Стеблюк МИ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

252 Ударная волна

Ударная волна - это область сильного сжатия воздуха, разогретого до нескольких миллионов градусов, распространяющийся со сверхзвуковой скоростью (335 м / с) во все стороны от центра взрыва

Источником возникновения ударной волны являются высокое давление в центре взрыва, достигающей 105 млрд Па

Она состоит из зоны сжатия (где давление выше атмосферного) и зоны разрежение (давление ниже атмосферного) Поражающее действие ударной волны определяется двумя параметрами: избыточным давлением ДРФ и скоростным напором ДР ШИ воздуха

Избыточное давление - (ф) - это разница между нормальным атмосферным давлением перед фронтом волны и максимальным давлением во фронте ударной волны Рс, т.е.Ф = Рф - Ро.

Единицей избыточного давления в системе СИ является паскаль (Па), несистемная единица кгс / см2, 1 кгс / см2 = 9,80665 · 104 Таким образом,

Скоростной напор давления (ДР ШВ) - это динамическая нагрузка, которая создается потоком воздуха Так же, как и избыточное давление, скоростной напор измеряется в паскалях (Па)

Продолжительность действия ударной волны t уд - измеряется секундами Эта величина зависит от мощности взрыва q С увеличением мощности взрыва, время действия сжатия увеличивается и тем сильнее ее Поражающее сила

Ударная волна вызывает поражение в результате действия избыточного давления, скоростного напора воздуха, она мгновенно охватывает человека со всех сторон

При столкновении фронта ударной волны с человеком или животным на тело действует большое давление и это ощущается как удар Этот удар создает волну сжатия, которая распространяется в тканях и органах с большой скоростью д до 1500 м / с Ткани и органы не успевают отреагировать (изменить форму, сжаться или расшириться), поэтому на некоторые из них действует давление, значительно больше, чем они могут выдержать и, конечно, отбывающих ся повреждения органов Степень повреждения тканей и органов зависит от давления ударной волны, скорости ее распространения Особенно сильно повреждаются органы, наполненные газами (легкие, кишечник), кровью ( печень, селезенка, крупные сосуды) и те, которые имеют полости и наполненные жидкостями (желчный пузырь, желудок, мочевой пузырь) При воздействии взрывной волны проходит сильное сжатие, а затем очень быстрое расширит ния воздуха, находящегося в органах, что приводит к разрыву значительного количества тканиканин.

В органах, наполненных жидкостью, в паренхиматозных органах, в которых содержится много крови, под действием волны сжатия проходит мощный гидравлический удар В связи с тем, что жидкости практически не стесняют ься при воздействии на них давления, они по закону гидродинамики передают его во все стороны с одинаковой силой и скоростью, то приводит к разрыву органов и крупных кровеносных сосудов Исключением являются жидкости находящихся в черепе и позвоночнике, так как они защищены от внешнего воздействия костной тканью Давление в черепе низкий и кровь из других органов поступает через межпозвонковые и яремные вены в сосуды мозга Ч Ерез то, что черепная коробка малоеластична и мозговая ткань практически не сжимается, создаются условия для гидравлического удара черепно-мозговой жидкости о ткани мозга и ушиба мозга о черепную коробкуобку.

Таким образом, повреждаются головной и спинной мозг, но чаще и сильнее повреждаются легкие

зависимости от избыточного давления и скоростного напора воздуха возникают различные повреждения у людей и животных, которые по сложности поражения подразделяются на легкие, средние и очень тяжелые

Легкие травмы возникают при избыточном давлении 20-40 кПа (0,2 - 0,4 кгс / см2) и характеризуются вывихами, временным повреждением слуха, контузией

Средние травмы возникают при избыточном давлении 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс / см2) и обнаруживаются в контузии, повреждения органов слуха, вывихах конечностей, кровотечения из носа и ушей, разрыв барабанных перепонок

Тяжелые травмы возникают при избыточном давлении 60-100 кПа (0,6-1 кгс / см2) и характеризуются тяжелыми контузиями, переломами конечностей, часто открытыми, сильными кровотечениями из носа и ушей

Очень тяжелые травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа (более 1 кгс / см2) Для них характерны переломы костей, разрывы внутренних органов (печени, селезенки, почек, легких и других), открытые переломы конечностей, сотрясения мозга, переломы позвоночника

Для приблизительного сравнения радиусов зон поражения ударной волной взрывов различной мощности можно использовать формулу

где R1 - радиус зоны поражения (ведомый), км; R2 - радиус зоны поражения (искомая величина), км г /, - известная мощность взрыва (тротиловый эквивалент), q1; q2 - искомая мощность взрыва (тротиловый эквивалент), т

Например, радиус легких поражений при воздушном взрыве мощностью 20 кт достигает 3,5 км Для определения радиуса легких поражений людей от ядерного взрыва мощностью 5 Мт подставляем известные значения в ф формулу

характер разрушений от ударной волны зависит от мощности и вида взрыва, рельефа местности, плотности застройки, прочности зданий, материала застройки, технологии сооружения и др.

Территория, на которой под воздействием поражающих факторов ядерного взрыва возникли разрушения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное загрязнение местности и поражения людей и животных, называется очагом Яде ерного поражении.

Внешней границей ядерного поражения считается условная линия на местности, где избыточное давление воздушной ударной волны 10 кПа

С целью определения характера разрушений и установления объема спасательных и других неотложных работ в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны центр ядерного поражения условно делят на четыре зон.

Зона полных разрушений характеризуется избыточным давлением 50 кПа и разрушением или сильной деформацией всех несущих конструкций и элементов здания, образованием сплошных завалов Подземные (подвальные) время поистине сооружений значительно меньше разрушаются Полностью разрушаются жилые и производственные сооружения, противорадиационные укрытия (ПРУ), герметичные хранилища вблизи центра взрыва До 75% герметичных хранилищ и до 90% подземных емных коммунально-энергетических сетей хранятсяься.

Зона сильных разрушений имеет избыточное давление от 50 до ЗО кПа Разрушение возникают при избыточном давлении: многоэтажных домов - 25-ЗО кПа, малоэтажных зданий - 25-35 кПа, сооружений производственного тип пу - 30-50 кПа Деформируется большая часть несущих конструкций Могут оставаться частично стены и перекрытия нижних этажей Образуются завалвали.

В зоне средних разрушений большинство несущих конструкций сохраняется, частично деформируется Сохраняется основная часть стен с возможными трещинами в наружных стенах и провалами в отдельных местах х, но при этом второстепенные и часть несущих конструкций могут быть разрушены полностью герметичные хранилища и часть ПРУ не повреждаются Средних разрушений несут многоэтажные сооружения при над мерном давления 10-20 кПа, малоэтажные здания - 15-25 кПа, производственные сооружения - 20-30 кПа На коммунально-энергетической сети деформируются и разрушаются отдельные опоры воздушных линий электропередачи, пош коджуються технологические трубопроводводи.

В зоне слабых разрушений разрушаются окна, двери, легкие перегородки, появляются трещины, в основном в стенах верхних этажей Подвалы и нижние этажи сохраняются Незначительные разрушения и повреждения н на коммунально-энергетических сетяхжі.

Слабые разрушения зданий всех типов возникают при избыточном давлении 7-20 кПа

Повреждение характеризуются нарушением наиболее слабых элементов зданий: карнизов, перегородок, дверей, окон и др. Повреждение зданий всех типов возникают при избыточном давлении 3-5 кПа

Одной из особенностей ударной волны является относительно большая продолжительность действия, которая может достигать нескольких секунд Ударная волна может проникать внутрь зданий через окна, вентиляционные каналы, дымоходы, щели т и другие отверстия При поступлении ударной волны внутрь помещений, в них возможно резкое увеличение давления, что приводит к различным разрушениянь.

Разрежение, которое возникает в результате высокого давления, значительно слабее ударную волну, но увеличивает воздействие прямого удара, и это необходимо учитывать при спасательных, неотложных и восстановительных работах

Основной причиной разрушения жестких конструкций (каменных и деревянных строений) будет начальный удар в момент отражения волны от здания, т.е. давление отражения ударной волны Подойдя к препятствию, ударная волна отражается, образуя давление отражения ударной волны (АРв ид) происходит торможение масс воздуха, что движется, и избыточное давление повышается Поэтому на препятствие действует удар большой силы, который увеличился вследствие давления отражения

Давление отражения можно рассчитать по формуле

где от - тис отбывания;Ф - избыточное давление фронта ударной волны; Рo - атмосферное давление

Во время ядерного взрыва под водой также образуется ударная волна Избыточное давление фронта ударной волны при подводном взрыве в десятки раз больше, чем избыточное давление во время воздушного взрыва (на ед днакових расстояниях) Время действия повышенного давления, наоборот, в несколько раз меньше, чем во время воздушного взрыва, а скорость распространения ударной волны в воде больше, чем в воздухе В это время образуется ве лыка миниля.

Поражение лесных насаждений и разрушения в лесу от взрывной волны зависит от мощности и вида боеприпасов, расстояния от центра (эпицентра) взрыва, рельефа местности, состава, полноты, плотности, с имкнутости и возраста насаждений Поражающее действие ударной волны на лесные насаждения характеризуется избыточным давлением на ее фронте Степень поражения леса может быть разный: от повреждения ветви и кроны част ного ломки отдельных деревьев и полного разрушения деревьев (табл. 10) Характер повреждения и разрушения в лесу может быть разный: деревья ломаются на высоте 1-3 м от земли, вырываются с корнем и ствол и могут лежать в одном направлении, или в разных с наложением друг на друганого.

Таблица 10 Радиусы зон разрушения леса от воздействия ударной волны при мощности взрыва 1000 кг (1 Мт), км

Характер разрушения леса

Избыточное давление, кПа (кгс / см)

Вид взрыва

воздух

Наземный

Полное разрушение леса Деревья вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются

50 (0,5)

4,5

4,0

Сплошные завалы Разрушается до 60% деревьев

50-30 (0,5-0,3)

5,5

5,0

Частичные завалы Разрушается до 30% деревьев Повреждение насаждений

30-20 (0,3-0,2)

7,5

7,0

Поломанные отдельные деревья на опушке и полянах, частично поломанные кроны и отдельные ветви

20-10 (0,2-0,1)

14,3

11,2

Кроме разрушений, ударная волна является причиной пожаров, которые возникают в результате повреждений линий электропередачи и систем газоснабжения, взрывов бензохранилищ, складов химических веществ и боеприпасов В случае с разрушения ядерных реакторов возможно опасное загрязнение обширных территорий радиоактивными веществами.


 
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы