Курсовая работа: Экологическая безопасность человека, биосферы и промышленных объектов в условиях техногенных чре

где ЛР_Ф - избыточное давление во фронте ударной волны, кПа.

При воздействии скоростного напора на объект возникает смещающая сила, которая может вызывать:

- смещение оборудования относительно основания или его отбрасывание;

- опрокидывание оборудования;

- мгновенное инерционное разрушение элементов оборудования.

Смещение оборудования может привести к слабым, а в ряде случаев и средним разрушениям. Величина скоростного напора, вызывающего смещение оборудования, составляет

где f - коэффициент трения; т - масса объекта, кг; g - ускорение свободного падения; с_х - коэффициент аэродинамического сопротивления объекта; I - длина объекта, м; h - высота объекта, м; 0_Б - суммарное усилие болтов крепления, работающих на срез, Н. Величина 0_Б равна

где т_ср - допустимое напряжение на срез, кг/мм² ; о_т - предел текучести стали, кг/мм² , для Ст. 35 о_т = 65 кг/мм² = 6,33х10⁸ н/м² ; d₆ - диаметр болта, м; п - количество болтов.

Для незакрепленного оборудования величина скоростного напора, вызывающего смещение оборудования, составляет

По величине скоростного напора ЛР_СК , используя рис. 2, находят предельное избыточное давление АР_ф ^|,т , при котором предмет не смещается.

Пример 2. Определить предельное значение избыточного давления, не вызывающее смещение абсорбционной колонны относительно бетонного основания. Исходные данные: диаметр колонны d = 4 м; высота h = 60 м; масса m = 5-Ю⁵ кг; f = 0,2; с* = 0,46.

Решение: Определяем по формуле 6 предельное значение давления скоростного напора, при котором колонна не смещается

По величине ЛР_СК = 9 кПа, используя рис. 2, находим ДР_Ф = 52 кПа. Таким образом, при ДР_Ф > 52 кПа ударная волна вызывает смещение колонны.

Опрокидывание оборудования приводит к средним и сильным разрушениям. Смещающая сила Р_см> действующая на плече z = h/2 будет создавать опрокидывающий момент, а вес оборудования на плече Ј 12 и реакция крепления Q_r плече Ј - стабилизирующий момент.

где s- площадь объекта со стороны движения ударной волны, м² .

При b = Ј = d, где b- наименьший размер объекта, м

Суммарное усилие болтов крепления, работающих на разрыв, равно

где о_р - допустимое напряжение болта на разрыв, кг/мм² .

По величине скоростного напора ЛР_СК , используя рис. 2, находят предельное избыточное давление ДР_ф ^,|т , при котором оборудование не опрокинется.

Пример 3. Определить предельное значение избыточного давления, не вызывающее опрокидывание абсорбционной колонны. Исходные данные: см. пример 2.

Решение: Определяем по формуле 9 предельное значение давления скоростного напора, при котором колонна не опрокинется: