Безопасность взрывных работ (стр. 4 из 4)

Скорость осколка на расстоянии R определим так:

, (10)

где m - масса осколка;

V₀ – начальная скорость осколка;

S_ср - миделево сечение осколка;

С_х - коэффициент лобового сопротивления, зависящий от формы осколка;

- массовая плотность воздуха;

R - расстояние, на котором осколок приобретает скорость V.

Введем величину

:

(11)

– 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	5	10	20	50	100	200
R*	87	100	113	144	174	212

Значение начальной скорости определим по формуле:

, (12)

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)
10	904,837	1949,413	932,912	3436,877	944,149	4382,352
20	818,731	1763,902	870,325	3206,304	891,417	4137,593
30	740,818	1596,044	811,936	2991,199	841,631	3906,504
40	670,320	1444,161	757,465	2790,525	794,625	3688,322
50	606,531	1306,731	706,648	2603,315	750,244	3482,326
60	548,812	1182,379	659,241	2428,663	708,342	3287,835
70	496,585	1069,861	615,013	2265,729	668,781	3104,206
80	449,329	968,050	573,753	2113,726	631,429	2930,833
90	406,570	875,928	535,261	1971,920	596,163	2767,143
100	367,879	792,572	499,352	1839,628	562,867	2612,595
110	332,871	717,149	465,851	1716,211	531,430	2466,679
120	301,194	648,903	434,598	1601,073	501,749	2328,913
130	272,532	587,152	405,442	1493,661	473,726	2198,841
140	246,597	531,277	378,242	1393,454	447,268	2076,033
150	223,130	480,719	352,866	1299,970	422,287	1960,085
160	201,897	434,973	329,193	1212,757	398,702	1850,612
170	182,684	393,580	307,108	1131,396	376,434	1747,254
180	165,299	356,126	286,505	1055,493	355,410	1649,668
190	149,569	322,236	267,284	984,682	335,560	1557,532
200	135,335	291,571	249,352	918,621	316,819	1470,543
210	122,456	263,824	232,624	856,993	299,124	1388,411
220	110,803	238,718	217,017	799,499	282,418	1310,867
230	100,259	216,001	202,458	745,862	266,644	1237,654
240	90,718	195,446	188,876	695,824	251,752	1168,530
250	82,085	176,847	176,204	649,142	237,692	1103,266
260	74,274	160,018	164,383	605,593	224,416	1041,648
270	67,206	144,790	153,355	564,965	211,882	983,471
280	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)
290	55,023	118,544	133,469	491,703	188,876	876,683
300	49,787	107,263	124,514	458,715	178,327	827,719
310	45,049	97,056	116,161	427,941	168,367	781,490
320	40,762	87,820	108,368	399,231	158,964	737,843
330	36,883	79,462	101,098	372,448	150,085	696,634
340	33,373	71,901	94,315	347,461	141,703	657,726
350	30,197	65,058	87,988	324,150	133,789	620,992
360	27,324	58,867	82,085	302,404	126,316	586,309
370	24,724	53,265	76,578	282,116	119,261	553,563
380	22,371	48,196	71,441	263,189	112,601	522,646
390	20,242	43,610	66,648	245,533	106,312	493,456
400	18,316	39,460	62,177	229,060	100,374	465,896
410	16,573	35,705	58,005	213,693	94,768	439,875
420	14,996	32,307	54,114	199,357	89,475	415,307
430	13,569	29,233	50,483	185,982	84,478	392,112
440	12,277	26,451	47,097	173,505	79,760	370,212
450	11,109	23,934	43,937	161,865	75,305	349,535
460	10,052	21,656	40,989	151,006	71,099	330,014
470	9,095	19,595	38,239	140,875	67,128	311,582
480	8,230	17,730	35,674	131,424	63,379	294,180
490	7,447	16,043	33,281	122,607	59,839	277,750
500	6,738	14,516	31,048	114,382	56,497	262,237
510	6,097	13,135	28,965	106,708	53,342	247,591
520	5,517	11,885	27,022	99,549	50,363	233,763
530	4,992	10,754	25,209	92,871	47,550	220,707
540	4,517	9,731	23,518	86,640	44,894	208,380
550	4,087	8,805	21,940	80,828	42,387	196,742
560	3,698	7,967	20,468	75,405	40,019	185,754
570	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)
580	3,028	6,523	17,814	65,627	35,674	165,584
590	2,739	5,902	16,619	61,224	33,682	156,336
600	2,479	5,340	15,504	57,117	31,800	147,604
610	2,243	4,832	14,464	53,285	30,024	139,361
620	2,029	4,372	13,493	49,710	28,347	131,577
630	1,836	3,956	12,588	46,375	26,764	124,228
640	1,662	3,580	11,744	43,264	25,269	117,290
650	1,503	3,239	10,956	40,361	23,858	110,739
660	1,360	2,931	10,221	37,654	22,526	104,555
670	1,231	2,652	9,535	35,128	21,268	98,715
680	1,114	2,400	8,895	32,771	20,080	93,202
690	1,008	2,171	8,299	30,572	18,958	87,996
700	0,912	1,965	7,742	28,521	17,899	83,082
710	0,825	1,778	7,222	26,608	16,900	78,441
720	0,747	1,608	6,738	24,823	15,956	74,060
730	0,676	1,455	6,286	23,157	15,065	69,924
740	0,611	1,317	5,864	21,604	14,223	66,019
750	0,553	1,192	5,471	20,155	13,429	62,332
760	0,500	1,078	5,104	18,802	12,679	58,850
770	0,453	0,976	4,761	17,541	11,971	55,563
780	0,410	0,883	4,442	16,364	11,302	52,460
790	0,371	0,799	4,144	15,266	10,671	49,530
800	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:

(13)

б) скорость ветра V_В = 8 м/с

– радиус безопасной зоны определяется по формуле:

(14)

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.

Литература

1. РТМ 36.9 – 88. Москва 1988г

2. Единые правила безопасности при взрывных работах. НПО ОБТ Москва 2004г.

3.Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Наука, Новосибирск, 1980г.

4. Белов А.Г. и др. Методы оценки эффективности действия боеприпасов на стадии проектирования (учебное пособие). БГТУ, С – П, 1996г.