RU2637640C1 - Method for predicting emergency situation development on explosive object - Google Patents
Method for predicting emergency situation development on explosive object Download PDFInfo
- Publication number
- RU2637640C1 RU2637640C1 RU2016146319A RU2016146319A RU2637640C1 RU 2637640 C1 RU2637640 C1 RU 2637640C1 RU 2016146319 A RU2016146319 A RU 2016146319A RU 2016146319 A RU2016146319 A RU 2016146319A RU 2637640 C1 RU2637640 C1 RU 2637640C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosion
- layout
- explosive
- emergency
- recording
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C35/00—Permanently-installed equipment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическому и общему машиностроению, в частности к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации.The invention relates to chemical and general engineering, in particular to security systems that prevent the development of an emergency.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является устройство систем безопасности в чрезвычайных ситуациях по патенту РФ №2406904, A62C 35/00, от 20.12.10 г. (прототип), содержащее систему датчиков, установленных в зоне опасного расположения защищаемого объекта, который требуется перевести из обычного режима работы в аварийный режим в результате возникновения опасности развития чрезвычайной ситуации, который соединен с исполнительным устройством, на срабатывание которого поступает сигнал с устройства управления. Таким образом, в прототипе используют систему мониторинга с обработкой полученной информации об опасной зоне для принятия решения о предотвращении чрезвычайной ситуации.The closest technical solution to the claimed object is the device of emergency security systems according to the patent of the Russian Federation No. 2406904, A62C 35/00, dated 20.12.10 (prototype), containing a system of sensors installed in the danger zone of the protected object, which needs to be translated from normal operation to emergency mode as a result of the danger of an emergency, which is connected to the actuator, the operation of which receives a signal from the control device. Thus, the prototype uses a monitoring system with processing the received information about the danger zone to make a decision on preventing an emergency.
Недостатком известного решения является сравнительно невысокая информативность для системы управления по принятию решения о введении аварийного режима работы системы и отсутствие возможности прогнозировать развитие чрезвычайной ситуации.A disadvantage of the known solution is the relatively low information content for the control system for deciding on the introduction of an emergency mode of operation of the system and the inability to predict the development of an emergency.
Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.A technically achievable result is an increase in the efficiency of protecting technological equipment and human resources from emergency situations by the ability to predict the development of an emergency in an accident at an explosive facility.
Это достигается тем, что в способе исследования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, заключающимся в том, что используют систему мониторинга с обработкой полученной информации об опасной зоне для принятия решения о предотвращении чрезвычайной ситуации, в испытательном боксе устанавливают макет взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры для видеонаблюдения за процессом развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, которую моделируют посредством установки в макете взрывного осколочного элемента с инициатором взрыва, при этом видеокамеры выполняют во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок соединяют с блоком, посредством которого производят запись и регистрацию протекающих процессов изменения технологических параметров в макете, после чего регистрируют посредством системы анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете взрывоопасного объекта, а в потолочной части макета выполняют проем, который закрывают взрывозащитным элементом, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях, один конец каждого из которых жестко фиксируют в потолке макета, а на втором крепят горизонтальную перекладину, между взрывным осколочным элементом и проемом, устанавливают трехкоординатный датчик давления во взрывозащитном исполнении, выход которого соединяют со входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а по обе стороны от датчика давления располагают датчики температуры и влажности, контролирующие термовлажностный режим в макете, выходы которых также соединяют со входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а внутренние и внешние поверхности ограждений макета обклеивают тензодатчиками, выходы которых также соединяют со входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, после обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.This is achieved by the fact that in a method for studying the development of an emergency in an accident at an explosive hazardous facility, which consists in using a monitoring system with processing the received information about the hazardous area to make a decision on preventing an emergency, a model of the hazardous facility is installed in the test box, and video cameras are installed on its internal and external perimeters for video surveillance of the emergency development process in an accident at an explosive facility, which the model they are installed by installing an explosive fragmentation element with an explosion initiator in the prototype, while the cameras are explosion-proof, and the outputs from the cameras are connected to the unit through the internal cavity of the spacers, by means of which the process of changing technological parameters in the layout is recorded and recorded, and then recorded by systems of analyzers of recorded oscillograms of ongoing processes of changing technological parameters in the model of an explosive object, and in the ceiling of the first part of the layout, an opening is made, which is closed by an explosion-proof element installed in a loose fit on three elastic pins, one end of each of which is rigidly fixed in the ceiling of the layout, and on the second a horizontal crossbar is fixed, between the explosive fragmentation element and the opening, a three-coordinate pressure sensor is installed in explosion-proof design, the output of which is connected to the input of the recording and recording equipment, and on both sides of the pressure sensor there are temperature and humidity sensors, which controlling the thermo-humid mode in the layout, the outputs of which are also connected to the input of the recording and recording equipment block, and the internal and external surfaces of the protections of the layout are glued with strain gauges, the outputs of which are also connected to the input of the recording and recording equipment block, and after processing the obtained experimental data, an information database is formed about the development of an emergency in an accident at an explosive facility and make up a mathematical model that predicts prevention through ychaynoy situation at the hazardous facility accident.
На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для реализации способа исследования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, на фиг. 2 - фрагмент макета взрывозащитного элемента в потолочной части макета,In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for implementing a method for studying the development of an emergency in an accident at an explosive facility, FIG. 2 - fragment layout explosion-proof element in the ceiling of the layout,
Устройство для реализации способа исследования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте содержит макет 1 взрывоопасного объекта (фиг. 1) с установленным в нем взрывным осколочным элементом 14 с инициатором взрыва 13, защитный чехол 2 и поддон 3, при этом чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета 1 взрывоопасного объекта, размещенного в испытательном боксе 8. Кроме того, макет 1 оборудован транспортной 6 и подвесной 5 системами, а защитный чехол 2 выполнен многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету 1 алюминиевого слоя, затем резинового и перкалевого слоев. Подвесная система состоит из комплекта скоб и растяжек 5, размещенных на защитном чехле, а также необходимого количества анкерных крюков (петель) в потолке, стенах и полу испытательного бокса 8. Транспортная система 6 предназначена для удаления разрушенного макета 1 после проведения испытаний из испытательного бокса 8 вместе с защитным чехлом 2.A device for implementing a method for studying the development of an emergency in an accident at an explosive object contains a
Транспортная система представляет собой тележку с дышлом. На раме тележки крепятся проставки, на которые устанавливаются и крепятся поддон и макет 1. Подвесная система состоит из комплекта скоб и растяжек, размещенных на защитном чехле, а также необходимого количества анкерных крюков (петель) в потолке, стенах и полу защитного сооружения.The transport system is a drawbar cart. On the frame of the trolley spacers are mounted on which the pallet and breadboard are mounted 1. The suspension system consists of a set of brackets and extensions placed on a protective cover, as well as the required number of anchor hooks (loops) in the ceiling, walls and floor of the protective structure.
Внутри макета 1 взрывоопасного объекта, по его внутреннему и внешнему периметрам, установлены видеокамеры 7 и 4 видеонаблюдения за процессом развития ЧС, смоделированной посредством взрывного осколочного элемента 14 с инициатором взрыва 13, причем видеокамеры 4 и 7 выполнены во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок 10 соединены с блоком 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которого соединен с блоком анализаторов 18 записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1 взрывоопасного объекта. В потолочной части макета 1 выполнен проем 15, который закрыт взрывозащитным элементом 16, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях 19, один конец каждого из которых жестко вмонтирован в потолок макета 1, а на втором имеется горизонтальная перекладина. Между взрывным осколочным элементом 14 и проемом 15, выполненным в потолочной части макета 1, и закрытым взрывозащитным элементом 16, по фронту движения взрывной волны установлен трехкоординатный датчик давления 9 во взрывозащитном исполнении, выход которого соединен со входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. По обе стороны от датчика давления 9 расположены датчики температуры 20 и влажности 21, контролирующие термовлажностный режим в макете 1, выходы которых также соединены со входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. Внутренние поверхности ограждений макета 1 обклеены тензодатчиками 12 (тензорезисторами), а внешние - тензодатчиками 11, выходы которых также соединены со входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры.Inside
Устройство монтируется следующим образом. Поддон 3 с помощью проставок 10 и болтов (на чертеже не показано) крепится к опорным лапам (на чертеже не показано) макета 1, а также через проставки (на чертеже не показано) крепится болтовым соединением на раму транспортной системы 6. Защитный чехол 2 после предварительной примерки и отладки подвесной системы 5 подвязывается к потолку испытательного бокса 8 над макетом 1, поддоном 3 и транспортной системой 6. После проведения подготовительных к подрыву операций с макетом 1 и взрывным осколочным элементом 14 с инициатором взрыва 13, выведения и герметизации коммуникаций и подсоединения соответствующих электрических цепей, чехол монтируется вокруг макетом 1, герметично соединяется с поддоном и растягивается с помощью подвесной системы, образуя замкнутое герметичное пространство (объем) вокруг макета 1. Внутренние и внешние поверхности ограждений макета 1 обклеивают тензодатчиками 23 и 24.The device is mounted as follows. The
Взрывозащитный элемент 16, размещенный в потолочной части макета 1, где выполнен проем 15, и который установлен по свободной посадке на трех упругих штырях 19, дополнительно снабжен демпфирующими элементами 26 (фиг. 2), смягчающими воздействие ударной волны при взрыве, и закрепленными на горизонтальных перекладинах со стороны, обращенной к проему 15, при этом элементы 26 могут быть выполнены из эластомера, например полиуретана, или комбинированными (на чертеже не показано), например упругодемпфирующими в виде упругого элемента, пружины, заполненной полиуретаном, а между потолочной частью макета 1 и демпфирующими элементами 26 установлен индуктивный датчик перемещения 22, регистрирующий динамику перемещения взрывозащитного элемента 16 при взрыве, сигнал с которого по линии связи 25 поступает в блок 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которой соединен с блоком 18 анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1 взрывоопасного объекта.The explosion-
Инициатором взрыва 13 взрывного осколочного элемента 14 могут быть использованы горючий жидкости. Уравнение окисления стехиометрической смеси:The initiator of the
где - количество молей кислорода; - количество молей азота, углекислоты и воды ; g - теплота сгорания, ккал/(кг⋅моль).Where - the number of moles of oxygen; - the number of moles of nitrogen, carbon dioxide and water ; g is the calorific value, kcal / (kg⋅mol).
Если принять, что вся теплота сгорания реакции окисления идет только на нагрев продуктов сгорания, то температуру взрыва Твзр (адиабатическая температура горения) можно определить из теплового баланса реакции окисления стехиометрической смеси:If we assume that all the heat of combustion of the oxidation reaction goes only to heat the combustion products, then the explosion temperature Twzr (adiabatic combustion temperature) can be determined from the heat balance of the oxidation reaction of the stoichiometric mixture:
где - теплоемкости продуктов сгорания при температуре взрыва.Where - the heat capacity of the combustion products at the temperature of the explosion.
Принимаем при Твзр равной 2000°C: = 11,83 ккал/(кмоль⋅°С)[0,182 Дж/(кмоль⋅К)], = 10,62 ккал/(кмоль⋅°С) [0,163 Дж/(кмоль⋅К)]. - 7,54 ккал/(кмоль⋅°C) [0,115 Дж/(кмоль⋅К)].Accepted at T explosion equal to 2000 ° C: = 11.83 kcal / (kmol⋅ ° C) [0.182 J / (kmol⋅K)], = 10.62 kcal / (kmol⋅ ° C) [0.163 J / (kmol⋅K)]. - 7.54 kcal / (kmol⋅ ° C) [0.115 J / (kmol⋅K)].
Расчет необходимого количества взрывчатого вещества, например горючей жидкости (ацетона C3H6O) для создания стехиометрической концентрации в помещении, определяется по формуле The calculation of the required amount of explosive, for example a combustible liquid (acetone C 3 H 6 O) to create a stoichiometric concentration in the room, is determined by the formula
где М - молекулярный вес жидкости; VK - объем помещения, л; VB - объем воздуха, необходимый для полного сгорания одной молекулы горючей жидкости, л;where M is the molecular weight of the liquid; V K - the volume of the room, l; V B - the volume of air required for complete combustion of one molecule of a combustible liquid, l;
где Рбар - барометрическое давление, мм рт. ст.; V0=22,4 л - объем грамм-молекулы воздуха при 0°C и давлении 760 мм рт. ст.,where P bar - barometric pressure, mm RT. st .; V 0 = 22.4 l - the volume of the gram molecule of air at 0 ° C and a pressure of 760 mm RT. Art.,
объем (см3) горючей жидкостиvolume (cm 3 ) of flammable liquid
где ρ - плотность жидкости, г/см3.where ρ is the density of the liquid, g / cm 3 .
Способ исследования развития чрезвычайной ситуации на взрывоопасном объекте осуществляют следующим образом.A method for studying the development of an emergency at an explosive facility is as follows.
В испытательном боксе 8 устанавливают макет 1 взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры 7 и 4 видеонаблюдения за процессом развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, которую моделируют посредством установки в макете 1 взрывного осколочного элемента 14 с инициатором взрыва 13, при этом видеокамеры 4 и 7 выполняют во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок 10 соединяют с блоком 17 и производят запись и регистрацию протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1, после чего регистрируют посредством системы анализаторов 18 записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1 взрывоопасного объекта. В потолочной части макета 1 выполняют проем 15, который закрывают взрывозащитным элементом 16, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях 19, один конец каждого из которых жестко фиксируют в потолке макета 1, а на втором крепят горизонтальную перекладину. Между взрывным осколочным элементом 14 и проемом 15 устанавливают трехкоординатный датчик давления 9 во взрывозащитном исполнении, выход которого соединяют со входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры, а по обе стороны от датчика давления 9 располагают датчики температуры 20 и влажности 21, контролирующие термовлажностный режим в макете 1, выходы которых также соединяют со входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. Внутренние поверхности ограждений макета 1 обклеивают тензодатчиками 12 (тензорезисторами), а внешние - тензодатчиками 11, выходы которых также соединяют со входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. После обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. Взрывозащитный элемент, размещенный в потолочной части макета, где выполняют проем, и который устанавливают по свободной посадке на трех упругих штырях, дополнительно снабжают демпфирующими элементами, смягчающими воздействие ударной волны при взрыве, и закрепляют на горизонтальных перекладинах со стороны, обращенной к проему, при этом демпфирующие элементы выполняют из эластомера, а между потолочной частью макета и демпфирующими элементами устанавливают индуктивный датчик перемещения, регистрирующий динамику перемещения взрывозащитного элемента при взрыве, сигнал с которого по линии связи направляют в блок записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которой соединяют с блоком анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете взрывоопасного объекта, после обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. В боковых стенках макета размещают, по крайней мере, две взрывозащитных разрушающихся конструкции для ограждения особо опасных производственных объектов, в которых отсутствуют оконные проемы, и каждая из которых состоит из железобетонных панелей, состоящих из разрушающейся и неразрушающейся частей, причем неразрушающуюся часть выполняют по контуру панели, а разрушающуюся часть выполняют в виде, по крайней мере, двух коаксиально расположенных ниш, одну из которых, внешнюю, образуют плоскостями правильной четырехугольной усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, а другую - внутреннюю, выполняют в виде двух наклонных поверхностей, соединенных ребром, а на наклонных поверхностях разрушающейся части панели устанавливают тензорезисторы, фиксирующие деформацию и момент их разрушения, при этом сигнал с тензорезисторов по линии связи направляют в блок записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которой соединяют с блоком анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете взрывоопасного объекта, после обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.In
Возможен вариант, когда для подбора требуемых в соответствии с избыточным давлением взрывной волны характеристик демпфирующих элементов 26 (фиг.2) на одном из них закреплен силоизмеритель 27 для записи динамики изменения действующих на эти элементы ударных нагрузок от взрывной волны, сигнал с которого по линии связи 28 поступает в блок 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которой соединен с блоком 18 анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1 взрывоопасного объекта.It is possible that, in order to select the characteristics of the
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146319A RU2637640C1 (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Method for predicting emergency situation development on explosive object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146319A RU2637640C1 (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Method for predicting emergency situation development on explosive object |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2637640C1 true RU2637640C1 (en) | 2017-12-05 |
Family
ID=60581436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146319A RU2637640C1 (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Method for predicting emergency situation development on explosive object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2637640C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549711C1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-04-27 | Олег Савельевич Кочетов | Method of forecast of emergency development during accident at explosive dangerous object |
RU2558422C1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Method of forecast of emergency development at explosive dangerous object |
-
2016
- 2016-11-25 RU RU2016146319A patent/RU2637640C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549711C1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-04-27 | Олег Савельевич Кочетов | Method of forecast of emergency development during accident at explosive dangerous object |
RU2558422C1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Method of forecast of emergency development at explosive dangerous object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2549711C1 (en) | Method of forecast of emergency development during accident at explosive dangerous object | |
RU2549677C1 (en) | Device for forecast of emergency development during accident at explosive dangerous object | |
RU120569U1 (en) | SYSTEM FOR MODELING AN EXTRAORDINARY SITUATION | |
RU2558422C1 (en) | Method of forecast of emergency development at explosive dangerous object | |
RU2488074C1 (en) | Method to detect efficiency of explosion safety and device for its realisation | |
RU2511505C2 (en) | Method of predicting development of emergency situation during accident on explosive object | |
RU2548256C1 (en) | Method of determination of explosion protection efficiency | |
RU2563754C1 (en) | Kochetov(s system for simulating emergency situations | |
RU2637640C1 (en) | Method for predicting emergency situation development on explosive object | |
RU2603827C1 (en) | Method of emergency situation development prediction at explosive facility | |
RU2640474C1 (en) | Stand for investigating parameters of explosion-proof elements in case of emergency situation at explosion-hazard facility | |
RU2637641C1 (en) | Method of complex evaluating change of parameters of explosion-proof elements under emergency situation at explosive object | |
RU2645361C1 (en) | Stand for investigation of the parameters of explosive protection devices in a test mock-up of an explosive object | |
RU2600287C1 (en) | Kochetov testing bench for safety structures efficiency determination | |
RU2611327C1 (en) | Method of research on emergency developement on explosive hazardous objects | |
RU2595543C1 (en) | Method of predicting development of emergency situation during accident on explosive object | |
RU2595549C1 (en) | Device for predicting development of emergency situation during accident on explosive facility | |
RU2593122C1 (en) | Device for simulation of explosive situation | |
RU2637639C1 (en) | Method for predicting emergency situation development on explosive object | |
RU2610105C1 (en) | Method for predicting emergency situation development on explosive object | |
RU2603949C1 (en) | Emergency situation development at explosive facility predicting device | |
RU2564210C1 (en) | Predictor of development of emergency situation in explosive facility | |
RU2616090C1 (en) | Kochetov's method of explosive protection with emergency situation alert system | |
RU2632371C1 (en) | Method for emergency situation simulation in case of accident at explosive object | |
RU2660022C1 (en) | Emergency situation development predicting method |