ВСТУП
У відповідності з Федеральним законом «Про промислову безпеку небезпечних виробничих об'єктах» до категорії небезпечних виробничих об'єктів належать об'єкти, на яких утворюються, використовуються, переробляються, утворюються, зберігаються, транспортуються ... токсичні речовини - речовини, здатні при впливі на живі організми приводити до їх загибелі ... високотоксичні речовини ... і речовини, які становлять небезпеку для навколишнього природного середовища, а також ... використовується обладнання, що працює під тиском більш 0.07 МПа .... Таким чином, значна кількість промислових підприємств, у тому числі в металургійній і хімічній промисловості, відноситься до числа небезпечних виробничих об'єктів, а багато з них - до числа об'єктів економіки з обов'язковою розробленням декларації безпеки.
Важливою і невід'ємною частиною декларації безпеки є прогнозування сценаріїв розвитку техногенних аварій, пов'язаних з руйнуванням ємностей з токсичними речовинами.
В даний час розроблено чимало методик для побудови сценаріїв розвитку та оцінки наслідків різних видів аварій на промислових об'єктах - як пов'язаних з вибухами різного походження, так і відносяться до різних аварій, пов'язаних з викидом у навколишнє середовище токсичних речовин. Кожна з цих методик має свої переваги і недоліки, багато з них успішно застосовуються на практиці. Однак недостатня увага приділяється такому виду аварій, як вибухи технологічних систем, що містять токсичні речовини під тиском. Як правило, при оцінці наслідків таких аварій приймаються до уваги лише наявність первинного та вторинного хмар токсикантів і стан навколишнього середовища. При цьому не враховується потенційний вплив на навколишнє середовище ударної хвилі, яке може привести до зміни процесів масопереносу в зоні аварії і, отже, вплинути на поля концентрацій токсиканту. Також не враховуються і особливості процесу вибуху в обмеженому просторі, які суттєво змінюють характеристики середовища і, отже, впливають на поширення токсиканта.
Дослідження фізичних процесів, що мають місце в конкретних надзвичайних ситуаціях, виявляється досить важливим з точки зору визначення їх наслідків та розробки заходів щодо зменшення наноситься ними збитку.
Справжня робота присвячена виявленню основних закономірностей поширення токсиканта при вибуху посудини під тиском, вивченню впливу характеристик простору на процеси масопереносу та виявленню факторів, що роблять визначальний вплив на формування концентраційних полів і, отже, застосовуваних для побудови зон потенційного збитку , потенційної небезпеки і потенційного ризику.
1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
Сенс задачі прогнозування небезпечних наслідків аварії, пов'язаної з вибухом посудини з токсичною речовиною, полягає в визначення газодинамічних характеристик середовища в зоні аварії та моделюванні процесу розсіювання токсиканта спочатку ударною хвилею (прямий і відображеної), а потім під впливом атмосферних умов, завдяки яким стає можливим побудова концентраційних полів токсиканта, які й визначають його токсичний вплив.
Окремі питання, які стосуються теми даного дослідження, розглянуті в багатьох літературних джерелах, і при відповідній обробці наявною інформацією може бути зібрано достатню кількість даних для вирішення поставленого завдання.
У рамках цієї роботи інтерес представляють роботи, присвячені моделюванню поширення домішок в атмосфері, дослідження, присвячені газодинаміці вибухів, теорії ударних хвиль і питань хвильового відображення.
. 1 Гідродинаміка повітря в ударній хвилі і за її фронтом
При руйнуванні ємності, що знаходиться під тиском, так само як і при вибуху заряду вибухової речовини, в атмосфері виникають повітряні ударні хвилі, що поширюються з великою швидкістю у вигляді області стиснення-розрідження зі стрибком у фронті тиску, температури, щільності і швидкості частинок середовища. На відстанях, що представляють практичний інтерес, вибух зазвичай розглядається як точковий, форма фронту хвилі вважається сферичної. Фаза розрідження, що грає у вибухових процесах меншу роль, ніж фаза стиснення, в практичних дослідженнях також зазвичай не розглядається.
Існують два види рішень завдань, пов'язаних з поширенням ударної хвилі. При автомодельної завданню не враховується атмосферний тиск, який зазвичай значно менше тиску у фронті ударної хвилі. У зв'язку з розвитком комп'ютерної техніки існує тенденція до поглибленого вивчення неавтомодельних завдань, що дають більш точні рішення. Як правило, перераховані вище завдання вивчаються у неодновимірному постановці.
При наземному вибуху зазвичай розглядають повітряну ударну хвилю, що пошир...
