Общий разговор, из ветки АЭС Фукусима Опции

[dddv]

Ну ,тогда давайте...
За энтальпию с энтропией и Дарвина...(Увы,грустно,как то).

ну чего-ж так сразу пессимистично-то? Во первых и в школе учеников "строят" и родителей вызывают. Вполне нужен контроль и в промышленности и в финансах.

"Демократия", "капитализм", "свободный рынок" - вредные мифы, их даже в США нет с 1929 года, обсуждение вопросов и адекватное наказание виновных - это благо. А не 3 года за украденные из ЖКХ 3 миллиарда.

Сообщение отредактировал dddv - 24.7.2011, 23:16

[сергей]

В том то и дело.В школе -построят.А -дальше?А ,если количество "непостроенных" растет ,множится и уже превышает "критическую массу"?
Давайте ,еще Флоренского вспомним ,или Тейара де Шардена (В советские времена с "орфографией" сложно было ,по написанию..).Или Кьеркригора (надеюсь,по-нынешнему правильно написал) и школу Франкфуртской "новой философии".Дык,чьих родителей вызывать?И кто пойдет ,в качестве "родителей"? "Ответствовать"?

[dddv]

В том то и дело.В школе -построят.А -дальше?А ,если количество "непостроенных" растет ,множится и уже превышает "критическую массу"?
Давайте ,еще Флоренского вспомним ,или Тейара де Шардена (В советские времена с "орфографией" сложно было ,по написанию..).Или Кьеркригора (надеюсь,по-нынешнему правильно написал) и школу Франкфуртской "новой философии".Дык,чьих родителей вызывать?И кто пойдет ,в качестве "родителей"? "Ответствовать"?

а дальше каждый в меру возможностей, правительство, МВД и ФСБ должны работать. Или стране писец.

[Elk]

а дальше каждый в меру возможностей, правительство, МВД и ФСБ должны работать. Или стране писец.

Только не в "меру возможностей", а НОРМАЛЬНО работать и выполнять свои функции. Вот 20 лет они и работают "в меру возможностей", результат налицо. За пределами возможностей тоже надо работать, окажется, что они легко раздвигаются.

By the way по теме ЛАЭС: у меня есть энное и большое количество знакомых советских конструкторов.
Вот ПЕРВАЯ реакция почти у всех, глядя на фотку с ЛАЭС-2 - они не отделаются снятием этого слоя, надо снимать предыдущие и смотреть, где напортачили там, да и вообще, проверить усталостность всех материалов, особенно после такого "рывка". И, кстати, ни одного человека, который решил, что это случайный дефект, все расценили как серьезную конструктивную ошибку.

А вторая реакция - они бы никогда это здание в эксплуатацию "просто так" запускать не решились бы. Тем более, если это АЭС. Сносить и строить заново - а что делать? Не Питером же рисковать-то? Все же 4.5 млн. человек рядом. Это даже не Киев.
Но я понимаю, что это утопия. (Они тоже)

ЗЫ.
Сергей, пользуясь случаем, хочу сказать, что согласна почти со всем сказанным Вами в течение последних нескольких дней (уж точно в этой ветке )

ЗЫ2.
Я тут однажды сгоряча сказала, что я бы запретила атомную энергию (на авантюре, по-моему), ибо спички детям не игрушка. Но с тех пор осознаю, что так и надо делать. К ней стали слишком легкомысленно относиться. Так сказать, забывают, с чем дело имеют. И эта легкомысленность только нарастает. Нынешняя система не способствует появлению ответственности, она ее не воспитывает никак - ни рублем, ни моралью. Это означает, что лучше не станет. И не только у нас - но и в мире. Франция еще как-то держится, но за счет чего? За счет уровня престижности профессии и зарплат в системе. Еще пара аварий и первый фактор отпадет, а за ним и второй скатится.
Плюс к вопросам безопасности стали подходить только из экономических соображений. Что дешевле - заплатить компенсацию и ликвидировать аварию или переделать систему безопасности? Если первое - то ничего делаться не будет. То бишь только материальные факторы пошли в дело (ну, капитализм, я все понимаю, ага...), а это перекос, что опять же всегда неверно.

Посмотрите причины аварий на АЭС. Я про мелкие, а не Фукусимо-Чернобыльского уровня. Все время мелочи и банальное разгильдяйство. Кто-то что-то забыл сделать, прочистить, проверить, сэкономил на материалах, "лень было донести", прибор не проверил и т.п. Так нельзя работать с опасными объектами и речь не только о ядерной энергетике. Но чтобы вернуть эту самую ответственность, нужны три вещи:
а) зарплата в системе, на уровне, достаточном, чтобы люди не искали себе вторую-третью работу и не выматывались бы "на левой стороне",
б) поддержка общества, то бишь к этим людям не должны относиться, как к психам, которые сидят на сложной и опасной работе, за маленькие деньги и еще чего-то хотят. Придурки, короче, что с ними разговаривать.
в) образование общества вообще и по части кто с чем работает - в частности. (Заметьте, я пока выпускаю специализированное образование - оно еще есть)
г) грамотные хорошие инструкции (это я Nuta вспомнила) с контролем за их выполнением. Тем самым, трехступенчатым.
д) и хорошее управление этим всем, но это воля судьбы, что называется. Хотя принцип отбора руководства прямо следует из существующего строя и морали общества.
Ну, и где у нас что выполняется? Разве что г, стараниями старого поколения, которое не решается доверить решения задач людям

Сообщение отредактировал Elk - 25.7.2011, 5:42

[house]

Товарищи физики, а вы вообще спите ?

...By the way по теме ЛАЭС: у меня есть энное и большое количество знакомых советских конструкторов.
Вот ПЕРВАЯ реакция почти у всех, глядя на фотку с ЛАЭС-2 - они не отделаются снятием этого слоя, надо снимать предыдущие и смотреть, где напортачили там, да и вообще, проверить усталостность всех материалов, особенно после такого "рывка". И, кстати, ни одного человека, который решил, что это случайный дефект, все расценили как серьезную конструктивную ошибку.

...Сносить и строить заново - а что делать? Не Питером же рисковать-то? Все же 4.5 млн. человек рядом. Это даже не Киев.
Но я понимаю, что это утопия. (Они тоже)

Утопия не утопия, а в нашей больничке такие же мысли гуляют.

Я тут однажды сгоряча сказала, что я бы запретила атомную энергию (на авантюре, по-моему), ибо спички детям не игрушка. Но с тех пор осознаю, что так и надо делать. К ней стали слишком легкомысленно относиться. Так сказать, забывают, с чем дело имеют. И эта легкомысленность только нарастает. Нынешняя система не способствует появлению ответственности, она ее не воспитывает никак - ни рублем, ни моралью. Это означает, что лучше не станет. ....

Из известного интервью А.П.Александрова после события 1986 г.:
"Анатолий Петрович Александров, конечно же, понял суть трагедии и главную свою ошибку: он не смог внушить всем, кто работал на АЭС, что перед ними очень опасный объект, способный убить у человечества веру в атомную энергетику. Сам по себе реактор был надежен, просто на нем надо было работать, а не ставить эксперименты. Исправить свою оплошность академик Александров не успел: слишком мало ему осталось жить."

Сообщение отредактировал house - 25.7.2011, 8:19

[AtomInfo.Ru]

Утопия не утопия, а в нашей больничке такие же мысли гуляют.

Прямо сейчас есть пример. Кристал Ривер. Там, правда, бетон, а не арматура.

Когда они строили, у них отслоился бетон контейнмента. Нашли, срезали, залили новый. И он проработал как лапочка 35 лет.


Но потом его тронули - пробили транспортный коридор для замены ПГ. И у них всё посыпалось. Теперь им придётся менять почти весь бетон. Работа года на три.

Резюме. Жить с такими переделками можно. Но осторожно, т.к. внешнее воздействие на контейнмент может его разрушить.

Поэтому питерцам неплохо было бы переделать всё со своим контейнментом едва ли не с нуля. Ведь говорим мы о 60-80 годах службы.

[LAV48]

Тут в прошлом году, при строительстве бассейна бани "строители" накосячили, опалубку прогнуло бетоном - получилась стенка с пузом, так хозяин дал им два лома на троих, и они этот бетончик до основания "разбирали". Чего уж говорить об объектах высшей категории...

[AtomInfo.Ru]

Тут в прошлом году, при строительстве бассейна бани "строители" накосячили, опалубку прогнуло бетоном - получилась стенка с пузом, так хозяин дал им два лома на троих, и они этот бетончик до основания "разбирали". Чего уж говорить об объектах высшей категории...

Сроки... Сейчас начнётся нытьё про сроки. Вот уверен, что так и будет.

Что меня удивляет? Делаем объект, которому работать по проекту 60 лет, а по факту - от 80 до 100. Больше бетон, видимо, не выдержит. Но при этом боимся лишний год над ним покопаться при строительстве.

[LAV48]

Сроки... Сейчас начнётся нытьё про сроки. Вот уверен, что так и будет.

Ну да, как обычно, деньги на стройку - кредит, затягивание сроков ввода - убытки... А то что застройщик и банк - в руках одной банды конторы и кто на чём зарабатывает мы умолчим...

[AtomInfo.Ru]

Сроки... Сейчас начнётся нытьё про сроки. Вот уверен, что так и будет.

Угу.

http://atominfo.ru/news7/g0772.htm

[XBOCT]

Не знаю в какую ветку приткнуть...
http://www.roscosmos.ru/main.php?id=2&nid=16574
Разработка ядерной энергодвигательной установки большой мощности для межорбитального буксира, многофункциональной платформы на геостационарной орбите и межпланетных космических аппаратов.

Шифр: ОКР «ЯЭРДУ».


Это они про что? Действительно про ядреный двигатель, а не ядрено-обогреватель/ядрено-электробатарейку?

[Elk]

Не знаю в какую ветку приткнуть...
http://www.roscosmos.ru/main.php?id=2&nid=16574
Разработка ядерной энергодвигательной установки большой мощности для межорбитального буксира, многофункциональной платформы на геостационарной орбите и межпланетных космических аппаратов.

Шифр: ОКР «ЯЭРДУ».
Это они про что? Действительно про ядреный двигатель, а не ядрено-обогреватель/ядрено-электробатарейку?

Действительно.

[AtomInfo.Ru]

Не знаю в какую ветку приткнуть...
http://www.roscosmos.ru/main.php?id=2&nid=16574
Разработка ядерной энергодвигательной установки большой мощности для межорбитального буксира, многофункциональной платформы на геостационарной орбите и межпланетных космических аппаратов.

Шифр: ОКР «ЯЭРДУ».
Это они про что? Действительно про ядреный двигатель, а не ядрено-обогреватель/ядрено-электробатарейку?

Hе новость.
Например, http://atominfo.ru/news/air8888.htm

[dddv]

Только не в "меру возможностей", а НОРМАЛЬНО работать и выполнять свои функции. Вот 20 лет они и работают "в меру возможностей", результат налицо. За пределами возможностей тоже надо работать, окажется, что они легко раздвигаются.
...

Вы просто не знаете сколько честных было посажено или убито именно за нормальную работу, которая кому-то сильно мешала. Поэтому, в целях сохранения "личного состава", и было сказано "в меру возможностей. Лучше сдать город, но спасти армию. И потом отбить город.

Ну да, как обычно, деньги на стройку - кредит, затягивание сроков ввода - убытки... А то что застройщик и банк - в руках одной банды конторы и кто на чём зарабатывает мы умолчим...

К "10-му съезду партии" построят, потом виновные "пойдут на повышение", а на АЭС назначат "козлов", которые за всё и ответят, "это же у них сломалось, ай-яй-яй а мы так строили хорошо".

[renegade1951]

«Ах! Боже мой! ужли я здесь опять,
В Москве! у вас! да как же вас узнать!
Я сорок пять часов, глаз мигом не прищуря,
Верст больше седьмисот пронесся, - ветер, буря;
И растерялся весь, и падал сколько раз …»

Что-то какие-то упаднические нотки в дискуссии..., даже странно как-то. Раньше все весёлые были, уверенные, а тут вдруг: "Всё пропало! И полимеры тоже". Просто самобичевание какое-то.

Раз пошло такое дело, вот Вам вторая часть

Марлезонский балет в двенадцати сценах с прологом и эпилогом

Форточки Фукусимы
Или трактат о пользе открытых форточек

Пролог
Окна и форточки

Первоначально все хоббиты жили в земляных норах, так они, во всяком случае, считали;
в таких жилищах они до сих пор чувствуют себя лучше всего;
но с течением времени они вынуждены были изменить форму своих жилищ.
Во времена Бильбо в Уделе только самые богатые и самые бедные хоббиты придерживались дедовского обычая.
Бедные жили в простых норах с одним окном, в то время как богатые сооружали роскошные богатые подземные жилища.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

В точности неизвестно имя того умельца, который придумал провертеть в стене своей хижины отверстие и назвать его окном. Но то, что такие умельцы были, практически, в каждом народе известно точно. Потому что эта штука есть теперь в каждом доме, называется, правда, по-разному. Window – это англичане, Das Fenster – немцы, La fenêtre – французы, и, наконец, испанцы – La ventana.

Точно также неизвестно, кто первым додумался сделать в большом окне ещё одно маленькое окошечко с непонятным названием форточка.

Это, явно, были не англичане. У них вообще «гранаты не той системы», ну, то есть, те самые окна, которые странным образом, открываются снизу вверх. Вслед за ними эту моду переняли американцы и назвали обычную форточку Window leaf. «Оконный лист» – по-нашему. Странные люди, а большое окно тогда, что такое?

Французы, всегдашние оригиналы, обозвали форточку вообще отдельным словом – Le vasistas. Не стал разбираться с этимологией этого слова, потому как французы народ не простой, изысканный, мало ли чего, придумать могут. Вон, лягушек едят.

Испанцы, тут всё просто и строго, как клинок из Толедо, El ventanillo – Окошечко.

Ну, кто там ещё остался? Ах, да, немцы…. У немцев всё практично и рационально – Das Klappfenster. Если дословно, то «Хлопающее окно». И кто из русских возразит против этого? Обычное окно не хлопает, практически, никогда. Крючки там, всякие есть, упоры, шпингалеты. А вот форточка – это дело другое. Стоит только открыть дверь в любом доме, особенно летом, и Вы тут же услышите знакомый звонкий хлопок. Так что, немцы попали в самую суть предмета.

Замечание о записях

-В одном вы не изменились, дорогой наш друг, - сказал Арагорн,
- вы, по-прежнему, говорите загадками.
-Что? Загадками? - переспросил Гэндальф.
-Нет! Просто я громко разговаривал с собой.
Старая привычка: выбирать самого мудрого из всех присутствующих для разговора
- длинные объяснения, необходимые для молодых, утомительны.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

- А с чего это Вас, любезный, в разговоре о Фукусиме понесло за форточки беседу вести? – с намёком на излишнюю болтливость и рассеянность мысли, поинтересуется уважаемый читатель.

И будет не прав. Форточка – вещь серьёзная, в жизни человека играет важную роль, а к Фукусиме имеет самое, что ни на есть, прямое отношение. Вон англичане во время прошлой войны из-за отсутствия форточек здорово намаялись….

Впрочем, уважаемый читатель прав в одном, рассказ надобно вести по порядку, по пунктам, так сказать.

Во времена, уже далёкие даже для нас, в начале восьмидесятых годов прошлого века, издательство Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam – Oxford – New York, выпустило обширный двухтомник под совершенно недвусмысленным названием «Explosion Hazards and Evaluation». Что по-русски превратилось во «Взрывные явления. Оценка и последствия».

Авторы, известные учёные, результатами исследований которых, мы пользуемся до сих пор, W. E. Baker, P. A. Cox, P. S. Westine, J. J. Kulesz, R. A. Strehlow.

Из-за сложности и обширности затронутых проблем, а также по причине различий в терминологии, перевод осуществляла группа учёных, а именно: кандидаты физ.-мат. наук Б. С. Ермолаев, В. Г. Слуцкий, С. М. Фролов и Б. А. Хасаинов.

Общую редакцию перевода осуществляли – академик Я. Б. Зельдович и, тогда ещё доктор физ.-мат. наук, Б.Е. Гельфанд.

И что интересно, переводчики выполнили свою задачу. И не привнесли ни одного англоязычного термина по сути проблемы. Всё написано на хорошем русском языке и в терминах, которые понятны любому, мало-мальски образованному, инженеру. Даже странно как-то, тоже вроде не «слабые» профессионалы, а, поди ж, ты. Могли бы и сочинить нечто вроде «эксплозивные характеристики «флаурдустиума» или «коулдустиума», а то, вдруг, шахтёры или мукомолы, узнав, что у них там «килотонны» припрятаны, с перепугу откажутся на работу выходить. Впрочем, это к делу не относится, а так, в плане поворчать слегка….

- А с чего это Вас, любезный, в разговоре о Фукусиме потянуло на такую древность с непонятной терминологией, да ещё и иностранную. Неужто своего ничего, да посвежее, не нашлось? – поинтересуется всё тот же въедливый, хотя и непременно уважаемый, читатель.

Объяснимся. Конечно же, имеется и «наше», исконное, так сказать, и «посвежее» тоже имеется. Однако, вот, что по этому поводу говорят уважаемые редакторы перевода: «Материал книги построен на результатах исследований зарубежных авторов. Работы советских учёных, за очень редким исключением, не анализируются и не цитируются. В СССР под руководством академиков Я. Б. Зельдовича и М. А. Садовского разработаны основы теории физико-химических превращений при взрывах, предложены методы оценки последствий взрывных явлений, не нашедшие отражения в этом издании. Поэтому читателю не следует абсолютизировать положения и рекомендации данной книги. Здесь уместен и желателен критический и творческий подход с учётом достижений советских учёных. При таком комплексном подходе полезность и достоверность оценок последствий взрывов будут более полными. Для облегчения поиска работ советских авторов и переведённых на русский язык книг, редакторами сделана небольшая подборка источников, отмеченных звёздочкой и помещённых в список дополнительной литературы».

Прошу простить за длинную цитату, но полнее и короче ответить на вопрос уважаемого читателя, чем это сделали редакторы, я бы не сумел. Кроме того, есть ещё одна причина. Хотелось бы избежать обвинений в ретроспективности оценок, дескать, хорошо теперича, с нынешней-то колокольни собак навешивать, а тогда, дескать, люди и знать ничего не знали, и ведать ничего не ведали.

Дело в том, что мы пытаемся оценивать объект, спроектированный и построенный именно в семидесятых-восьмидесятых годах прошлого века. Поэтому, в дальнейшем мы будем придерживаться положений именно этой работы, поскольку в ней отражено понимание обсуждаемой нами проблемы и методов преодоления негативных последствий, при возникновении этой проблемы, именно на момент проектирования и строительства блоков АЭС Фукусима.

Это подтверждают и сами авторы работы, рассказывая в предисловии о том, что в основу книги лёг цикл лекций, написанный в 1978 году и переработанный в 1980 году. Кроме того, авторы прямо указывают на то, что их целью было «заморозить» и описать состояние исследований по проблеме взрывобезопасности на данный момент».

И, что не менее важно, работа отражает это самое понимание проблемы именно тех, кто консультировал проектантов и проектировал АЭС Фукусима.

История вопроса в фотографиях и иллюстрациях

- Я могу приказать зеркалу открыть многое, - ответила она,
- и некоторым я могу показать то, что они желают видеть.
Но зеркало также показывает и непрошенное, и эти картины часто более неожиданны и ценны,
чем то, что мы хотим увидеть. Что вы увидите,
если зеркало будет показывать свободно, я не могу сказать.
Оно показывает то, что было, и то, что есть, и то, что может быть. Но кто что увидит, не может предсказать даже мудрейший.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

Знающие люди говорят, что первые сведения о том, как воздействует взрыв на человека и о том, что это не очень полезно, кто-то опубликовал ещё в 1768 году. Но человек, ощущая себя царём природы, как-то не спешил вникать в подробности. И так это дело тянулось до самой первой мировой войны, когда «крупповская сталь» и «нобелевский динамит» жёстко и уверенно объяснили человеку, кто он есть в табели о рангах.

После этих событий человечество с энтузиазмом бросилось выяснять для себя, а что, собственно, такое эти взрывы и как с ними бороться.

В Англии, например, сведения о взрывах начали собирать с 1871 года. А уже в ходе второй мировой войны, когда германская авиация начала постоянными и плотными бомбардировками уничтожать английские города, была накоплена необходимая статистика разрушений и собраны необходимые эмпирические данные. С помощью этих данных и были установлены зависимости для оценки степени разрушений типичного британского жилого дома, а также для определения безопасных расстояний от эпицентра взрыва. Этими зависимостями, с известными поправками, мы пользуемся до сих пор.

Война окончилась, а мало что изменилось. Взрывы начали раздаваться не только на войне, но и в самое, казалось бы, мирное время. И ладно бы только при обращении со взрывчаткой, а то ведь «бумкать» начало в шахтах, на химзаводах и в простых бойлерных; у металлургов взрываются при контакте с расплавом литейные формы; жилые дома светят голыми рёбрами и стенами после взрывов природного газа; элеваторы мукомольных заводов стартуют в небо при взрывах мучной пыли, в общем, везде, где человек позволял себе панибратство с древними силами природы.

Вот несколько фотографий из вышеназванной работы, которые непосредственно относятся именно к нашему случаю.






В этом же сборнике опубликованы некоторые статистические данные, касающиеся США, за семидесятые годы двадцатого века. Итак, каждый год на зерновых элеваторах США, в тот период, происходило от 30 до 40 взрывов. А в декабре 1977 года взрывы на двух зерновых элеваторах мало того, что привели к многочисленным разрушениям и гибели 54 человек, так ещё и существенно снизили способность США экспортировать зерно.
Следствием этих, и подобных им событий, происходивших ранее, стало то, что многие крупные фирмы, особенно нефтехимические, стали финансировать разработку рациональных методов проектирования зданий и сооружений с повышенной защищённостью от случайных взрывов, чтобы частично или полностью обезопасить персонал и оборудование.

[renegade1951]

«Огонь Ортханка у нас под ногами…»
« Кто же разгадает нам эту загадку?»

- Это не колдовство, но власть гораздо более древняя, - пояснил Гэндальф,
- власть, царившая на земле раньше, чем прозвучала песня эльфа или удар молота гнома.
Раньше, чем было найдено железо и срублено дерево,
Когда молоды были горы под луной,
Раньше, чем сделано было Кольцо и соткана ткань.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

Мы опустим всё, что касается термохимии процесса горения, ускоряющихся экзотермических реакций, теплового взрыва (как адиабатического, так и не адиабатического), самовоспламенение, ламинарные и турбулентные пламена в перемешанной и не перемешанной средах, всё это, повторяю, мы опустим. Ибо, несмотря на то, что в этих процессах есть много чего интересного и даже не открытого до сих пор, сегодня нас занимает вопрос, а что, собственно, происходит после этого.

Ну, вот «бумкнуло» что-то там, а дальше-то что? Вот то, чего «бумкнуло», оно куда делось? Как известно из истории науки, ещё Михайла Василич Ломоносов, будто бы весьма уверенно сказали, что «ежели чего в одном месте убудет, того в другом месте ровно столько же и прибавится».

Итак, что, собственно, происходит с продуктами взрыва? А также со средой, которая с ними взаимодействует.
После того, как закончились условия для натурных экспериментов с использованием авиабомб, снарядов и тому подобных опасных предметов, исследователи начали придумывать, куда бы, собственно, запихнуть эти ВВ, чтобы и померять можно было то, чего хочется, и голова чтобы цела осталась. Вы уже знаете, что одними из первых на этой нелёгкой стезе были Гесс и Трауцль. Но это было ещё в ту пору, когда о датчиках давления, скорости и прочих причандалах, мало, что знали.

Однако инженерная мысль на месте не стояла, и исследовательский зуд всё сильнее подталкивал любопытствующих граждан к запихиванию головы в пасть ко льву. Это любопытство привело к тому, что появились, так называемые «взрывные камеры». В зависимости от задачи их размеры и внешний вид могут быть весьма различны. Внешний вид и конструкцию этих камер Вы можете видеть на рисунках ниже.

Трудно сказать, кто именно придумал делать в этих камерах специальные отверстия для выхода продуктов взрыва. Собственно, ещё англичане во время войны, проводя исследования связанные со взрывами боевых ВВ и их воздействием на различные мишени, использовали здания с небольшими отверстиями. Совершенно точно известно, что такие отверстия в виде щелей изменяемого размера, делались в камерах для исследований работы электрооборудования во взрывоопасных условиях, но это уже после войны.



Очень часто при натурных исследованиях взрывов ВВ приходилось строить гасящие оболочки, для ослабления взрывов и перехвата осколков, либо с другой какой-нибудь целью. Соответственно, это привело к изучению роли гасящих оболочек при взрывах ВВ.

В таких случаях роль гасящей оболочки выполняло негерметичное строение, которое уменьшало давление, импульс, перехватывало осколки и защищало от термического воздействия взрыва, происходившего внутри строения. Выглядеть это может, приблизительно, так как на рисунке ниже.


Для изучения взрывов конденсированных ВВ такие оболочки строились со стенами, которые представляли собой решётки или жалюзи из уголка, Z-образного профиля или двутавровых балок. Чтобы понять, как это выглядит, взгляните на рисунок ниже.


В результате стало ясно, что параметры взрывной волны за пределами такой оболочки зависят от массы заряда ВВ, объёма здания и негерметичности оболочки. Негерметичность оболочки выражается через коэффициент негерметичности, как отношение свободной поверхности к общей поверхности стен и крыши.

Было установлено, что некоторые элементы, из которых состояли стены этих оболочек, были в два, а то и в четыре раза более эффективными при гашении волн давления, чем другие.

После обработки экспериментальных данных были созданы номограммы, по которым можно было определить эффективность той или иной оболочки. Однако, по сути, такие оболочки являлись негерметичными системами и результаты, полученные при их использовании, были не совсем применимы для оценки того, что происходило во время взрыва в герметичных системах.
И тогда занялись герметичными оболочками.

«Искусство гномов в их руках, а не в языке…»

И Минас Моргул ответил. Последовала бледная вспышка молнии,
столбы синего пламени поднялись из башни и окружающих холмов в низкие тучи.
Земля застонала, а из города донесся крик.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

Однако работа с герметичными камерами оказалась не таким простым делом. Поскольку интерес исследователей касался объектов реальной величины и размеров, то и камеры надо было создавать соответствующих размеров, и мощность заряда сильно возрастала.

Но реальные объёмы ВВ – это и реальные давления на стенки этого сооружения, соответственно. Не строить же каждый раз новую камеру, после очередного неудачного эксперимента. Вот так и появились устройства для сброса давления, которые потом назвали «разгрузочными отверстиями». Вначале такое отверстие было одно, определённого размера, потом их сделали несколько, а затем, сделали эти отверстия регулируемыми. Дело сделано. Рождение гибрида герметичной и негерметичной камер состоялось.

Сделаем некоторое отступление и поговорим чуть-чуть о волнах….

«А волны и стонут и плачут…»

Как в тумане, Фродо увидел, что река под ним поднялась и по
ней помчалась кавалерия волн. На вершинах волн сверкала белая пена,
и Фродо на мгновение показалось,
что он видит белых всадников на белых конях с развевающимися гривами.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

А знаете ли Вы, друзья, что звук взрыва, который мы слышим, означает, что ударная волна выродилась в простую звуковую волну? Да, да, здесь в нашем большом мире всё, ко всеобщему счастью, достаточно понятно и просто. Волна – это волна, а камень – это камень. Чтобы это понять Вам не придётся разбивать камень на мелкие кусочки, а чтобы понять, что такое волна достаточно взять простую бечёвку. И волны действительно могут стонать и плакать, послушайте скрипку в руках мастера.

Это там, в таинственном микромире, волна может превратиться в обломок, а обломок, может внезапно стать волной. И никто, даже самый обаятельный популяризатор, не сможет объяснить Вам, почему это так. И даже самый умный учёный, даже со сколько-нибудь значимой вероятностью, не скажет Вам, когда произойдёт или не произойдёт это превращение. Более того, мы не можем даже представить, а как реально выглядит этот загадочный атомный мир. Ибо познаём мы его через разрушение.

Сможете ли Вы, разглядывая развалины Дрездена, восхититься ими и сказать, что видите прекрасный город?

Так, о чём это мы? Ах, да, об ударной волне….

Мы с Вами уже сталкивались с этой своенравной дамой и знаем, что их несколько. Напомним: головная ударная волна, падающая ударная волна и отражённая ударная волна. Вот такие себе «три сестры».

Напомним, что мы говорим о том понимании обсуждаемых вопросов, которое имелось в период шестидесятых – восьмидесятых годов прошлого века. К тому времени уже были достаточно хорошо описаны процессы нормального отражения ударной волны, генерируемой зарядом мощного ВВ, от плоской стенки.

Уже было понятно, что интеграл по времени от избыточного давления за фронтом ударной волны за время действия волны представляет собой импульс отражённой ударной волны. И этот импульс, как и избыточное давление, можно рассчитать и измерить.

Были выведены достаточно простые зависимости, позволившие выразить эти величины аналитическим способом. Было даже понятно, что закон подобия или «закон кубического корня» для различных взрывов, выполняется также и для отражённых волн.
И хотя по другим источникам взрывов, генерирующим слабые волны, данных было не достаточно, но и в этой области были, более или менее, ясные представления.

Не совсем тривиальной была задача о поведении косых ударных волн. Угол падения ударной волны не равен углу отражения от плоской поверхности. Более того, для каждой газовой среды существует такой угол падения ударной волны, при котором амплитуда косой отражённой волны будет больше амплитуды нормально отражённой волны.

Вдобавок ко всему при падении косой ударной волны и её взаимодействии с отражённой волной образуется ещё одна волна, «маховская», названная так потому, что в 1877 году возникновение этой волны обосновал Эрнст Мах.

Чтобы было более понятно, взгляните на рисунок.

Это регулярное отражение плоской ударной волны от жёсткой стенки. Падающая ударная волна I со скоростью U, распространяется по области 1 и фронт волны находится под углом ∝_I к отражающей поверхности. Тогда при нормальном отражении поток газа меняет направление и возникает отражённая волна с фронтом R и скоростью Ur под углом к отражающей плоскости ∝_R. Причём угол ∝_I не равен углу ∝_R, но угол ∝_R – это монотонно возрастающая функция угла ∝_I.

Теперь нерегулярное отражение плоской ударной волны от жёсткой стенки.

Действующие лица те же, но с некоторым добавлением. Та самая маховская волна, обозначена М и движется вдоль отражающей поверхности. Точка, в которой фронты трёх волн пересекаются, называется Т-точкой или тройной точкой или точкой разветвления. Если угол ∝_I больше некоторого критического значения, то у отражающей стенки образуется, так называемая маховская ножка, это отрезок обозначенный красным, которая непрерывно растёт, а Т-точка движется вдоль прямой АВ.

Итак, состав действующих лиц определился. Посмотрим, а что, собственно, происходит, когда они собираются в одном месте одновременно. Место действия цилиндрическая взрывная негерметичная камера.


Принято считать, что действие ударной волны внутри камеры на стенки камеры можно разделить на две стадии. Вначале стенки камеры испытывают давление первой отражённой волны давления, а затем многократное действие последующих импульсов давления со снижающейся амплитудой. Амплитуда импульсов снижается со временем из-за необратимых термодинамических процессов. Течение этих процессов обсуждаться не будет. Последующие импульсы из-за многократных отражений имеют сложную форму, вне зависимости от того была ли камера герметичной или нет.

Проще всего эти процессы поддаются описанию и аналитическому выражению для сферических камер при любом расположении заряда, центральном или нецентральном. Несколько сложнее обстоит дело для цилиндрических камер, однако, при расположении заряда на оси симметрии эта задача может быть решена.

А вот для камер любой другой конфигурации или если заряд не находится на оси симметрии, на тот момент ни численных, ни аналитических решений не было и всё определялось экспериментальным путём.

Проблема была в том, что в результате многочисленных отражений создавалось очень сложное распределение давления, действующего на стены. Кроме того, из-за того, что падение волны на все стены было косое, возникали многочисленные волны Маха и, поэтому, сильно возрастали локальные давления в местах соединения плиты верхнего перекрытия и нижнего основания со стенами камеры (области, отмеченные красным на рисунке). Запомните эту последнюю фразу, мы этот факт будем не раз вспоминать в дальнейшем.

Ещё более задача осложнялась для прямоугольных камер, так как процессы отражения усложнялись многократно.
Возникает исконно русский вопрос: «Что делать?» И математики ответили на него, как всегда легко и изящно – упрощать! К законам подобия для отражённых ударных волн были добавлены три упрощения. Взгляните на рисунок.


Упрощение первое – форма импульсов падающей и отряжённой ударной волны всегда треугольная.
Упрощение второе – длительность этих импульсов Т такова, что правильное значение импульса сохраняется всегда, а именно: T_s= 〖2i〗_s/P_s и T_r= 〖2i〗_r/P_r . При этом считается, что время действия второй и третьей волны равно времени действия первой волны, T_(r_3 )= T_(r_2 )=T_(r_1 ).

Это упрощение основано на том, что если в качестве расстояния от центра заряда до точки приложения нагрузки на внутренней поверхности камеры использовать реальное расстояние, то, даже при косом отражении, параметры внутренней взрывной нагрузки можно определять с использованием нормальной отражённой волны.

И, наконец, упрощение третье – время пробега волны между моментами последовательного отражения ударных волн от стен камеры составляет t_r=2t_a , что на самом деле не совсем точно, так как, следующие за первой, волны слабее и, соответственно, скорость их ниже. Однако, погрешность этого упрощения сравнима с погрешностями предыдущих предположений.

Пожалуй, про волны достаточно сказано. Есть там, правда, ещё один существенный момент, связанный с наличием в помещении препятствий и оборудования, но об этом скажем позже.

[renegade1951]

«В середине бушующего водоворота…»

Со свистом вздымались столбы пара.
Волнами поднимался дым. Раздавались взрывы, из-под земли вырывались языки пламени.
Из одной шахты пар шел таким сильным потоком, что дважды обвился вокруг Ортханка,
и башня стала похожа на горный пик, укутанный облаками, с пламенем внизу и лунным блеском вверху.
А вода продолжала прибывать, и, наконец,
Изенгард стал похож на большую плоскую кастрюлю, парящую и булькающую.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

Если бы мы были способны, оказавшись внутри взрывной камеры, наблюдать за событиями, которые там происходят после взрыва, то мы бы увидели как первая волна, отразившись от стенки, сталкивается с другими, такими же отражёнными волнами, и это повторяется достаточно много раз. Но затем какие-то необратимые процессы ослабляют эту волну всё больше и больше и, наконец, их беготня прекращается и устанавливается какое-то общее давление, которое потихоньку начинает ослабевать.
Так вот, вот это общее давление, принято называть квазистатическим. Вначале принято было считать, что максимум квазистатического давления приходится на момент взрыва (точка А на рисунке), когда возникает наибольшее избыточное давление, но со временем пришли к выводу, что наибольшее значение квазистатического давления более правильно считать с учётом задержки, необходимой для его установления (точка В, там же).



Было проведено множество исследований, связанных с квазистатическим давлением в камере и его измерением. Несмотря на то, что непосредственно измерить величину квазистатического давления сложно из-за циклического характера распространения ударных волн, были предложены хорошие методы расчёта зависимости квазистатического давления в камере от времени.

Затем на основе теории подобия был сформулирован закон изменения давления для истечения продуктов при взрыве в камере с разгрузочным отверстием. В это же время для случая изоэнтропического расширения газа в выпускном отверстии была решена задача об истечении газа из сосуда высокого давления.

Кроме того, накопленные, во время экспериментов с гасящими оболочками, данные для различных герметичных и негерметичных камер при сопоставлении позволили уточнить представления о происходящих процессах, и предложить аналитическое решение задачи, дающее хорошее приближение к реальности.

В результате начальное давление в камере P_1, которое установилось бы в полностью или частично герметичной камере можно описать выражением: P ̅_1= f_3 E/(p_0 V) , где Е – полная энергия взрыва. Тогда для ВВ, при неизменных внешних условиях, следует, что P ̅_1= f_4 W/V , где W – объём заряда ВВ, пропорциональный его массе, а V – объём камеры.
Учтём, что на длинной конечной стадии истечения газа, в камере имеет место быть сравнительно низкое давление, а на быстрой начальной стадии, развивается высокое давление при циклическом отражении ударных волн. Это позволит нам рассчитать динамику изменения избыточного давления.

Было высказано идеализированное предположение, что на начальной стадии процесса давление в камере с разгрузочными отверстиями (сплошная линия) растёт линейно до точки t1, а на конечной стадии падает по экспоненте P(t)= P_(1 ) exp⁡(-ct).
Чтобы представить это более наглядно, взгляните на схему.



Где Р0 – начальное давление или, в общем случае, давление окружающей среды.
Предположение о том, что падение давления в камере с разгрузочным отверстием на второй стадии процесса подчиняется экспоненциальному закону, хорошо совпало с экспериментальными данными.
Эти зависимости позволили построить номограмму для определения максимального квазистатического давления в камере при взрыве ТНТ.



Любопытства ради, на номограмму нанесены линии, которые соответствуют отношению массы тротила к объёму камеры, которые были получены расчётным путём для блока 1 (красная линия) и блока 3 (зелёная линия) АЭС Фукусима. Если учесть все допущения и интервалы ошибок, то наши расчётные данные хорошо совпадают с данными номограммы.

Всё, что мы говорили до сих пор относилось к взрывам конденсированных ВВ, однако, на практике наиболее неприятные последствия получались всё-таки в результате взрывов газовых или пылевых сред.

Было множество попыток получить зависимости, которые бы описывали связь давления с площадью разгрузочных отверстий и объёмом камеры. Но достаточно хороший результат никак не давался в руки, хотя и было ясно, что при взрыве газовых или пылевых систем наиболее существенно влияли на характер этих взрывов геометрия камеры, объём камеры и теплота сгорания горючего.

Все эти факторы были, как то связаны между собой, но обнаружить некий коэффициент или параметр, отражающий эту связь, не могли достаточно долго.

Наконец, в результате долгих экспериментальных поисков было замечено, что экспериментальные данные коррелируют, опять-таки, во-первых, с законом «кубического корня»; во-вторых, с частным от деления произведения площади разгрузочного отверстия и коэффициента расхода газа на общую площадь внутренней поверхности камеры, и с отношением скорости газа на фронте пламени к скорости звука в свежем газе в момент воспламенения, во-третьих.

Лихо завернул? «Винда» так и не смогла проверить грамматику этого предложения. Не зря, видать, алгебраические выражения человечество придумало.

Вот как это выглядит в привычной для нас форме:
〖((dP)⁄(dt))〗_max∙V^(1/3)= K_см,
где Ксм – постоянная величина для конкретной газовой системы.
¯A= 〖AK〗_p/A_п , ¯(S_0 )= U/a_0 ,
где A – площадь разгрузочного отверстия,
Кр – коэффициент расхода газа,
Ап – площадь внутренней поверхности сферической камеры,
U – скорость газа на фронте пламени,
a_0 – скорость звука в свежем газе в момент воспламенения.

Для типичных газовоздушных горючих смесей были рассчитаны необходимые величины, которые представлены в таблице ниже.


Чтобы завершить наши довольно длинные рассуждения скажем, что, наконец-то, были получены зависимости, которые достаточно точно описывали изменение давления при взрыве, как в герметичной, так и в негерметичной камерах.
Вот типичный график, на рисунке ниже.



Для пояснения скажем, что при истечении газа из негерметичной камеры может возникать второй пик давления Р2, который значительно превышает наибольшее расчётное избыточное давление. Появление такого пика характерно для больших камер, размеры которых сопоставимы с размерами производственных помещений. Это может приводить к тому, что давление в камере будет значительно выше, чем показывают расчёты.

Кроме того, по некоторым данным неустойчивость горения в больших камерах приводила к сильным колебаниям давления с частотой колебаний близкой к собственной частоте камеры. А это уже может вызывать колебания разрушительной амплитуды при истечении газа из камеры. Но на тот момент эти эффекты ещё только проверялись.

И, вот, долгий труд начал приносить свои плоды. На основе всех экспериментальных данных и теоретических обобщений были созданы номограммы, которые отражали зависимость максимального приведенного избыточного давления 〖∆P〗_м в камере с открытым и закрытым разгрузочным отверстием при газовом взрыве от безразмерного параметра истечения ¯A/¯S_0 .


Так наука шагнула в производство. Стало возможным предпринять некоторые защитные меры против взрывов.

«Были победы и поражения…»

- Смотрите! - воскликнул он и поднял с земли чёрный плащ,
до сих пор невидимый во тьме. На расстоянии фута выше нижнего края плаща был разрез.
- Это удар меча Фродо. Боюсь, что это единственный ущерб,
который он нанёс врагу - враг неуязвим,
все лезвия разрушаются, коснувшись этого смертоносного короля.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

Проницательный читатель уже догадался, что речь идёт об одном из способов обеспечения пожаро- и взрывобезопасности промышленных объектов. Да, это именно так. В частности, речь сейчас речь идёт о взрывобезопасности блоков АЭС Фукусима дайичи, которые пострадали от взрыва.

Уже в те времена, когда писалась книга, материалы которой мы с Вами сейчас используем, предпринимались попытки оценить возможное воздействие взрыва парогазовой смеси на расположенный рядом ядерный реактор. Пытались оценить безопасное расстояние между зданием с ядерным реактором и транспортной магистралью, по которой перевозятся взрывоопасные материалы. Условием безопасности была величина избыточного давления у здания реактора в 7 кПа.

Так вот, существуют активные и пассивные системы защиты. Активные системы в силу их сложности и энергозависимости обсуждаться не будут.

О пассивных системах многие из Вас знают не понаслышке – это наддув инертного газа, вентиляция зданий, дожигание, и многое, многое другое. Пассивные системы включают также ловушки пламени и детонации и предохранительные конструкции. Первые, в силу своей специфичности обсуждаться не будут, а вторым, собственно, и были посвящены все предыдущие длинные и утомительные рассуждения.

Да, и ещё раз, да, вот те самые «щели», «устройства сброса давления» и «разгрузочные отверстия», о которых мы так долго говорили, и называются теперь предохранительными конструкциями.

Вариантов устройства этих самых предохранительных конструкций не так уж и много. Обычно, всё начинается с ОКНА. Да, уважаемый читатель, именно с окна! Иногда, можно ограничиться простой форточкой. Вот они и прозвучали, те слова, с которых всё началось.

Те кто, хотя бы раз в жизни, получал разрешение на установку в своём жилище газового оборудования, знают, что непременным условием получения данной бумаги является наличие форточки на расстоянии около одного метра от подключаемого оборудования.

Так вот, обычно, предохранительные конструкции, в целях взрывобезопасности выполняют в виде окон определённой площади и остеклённых определённым типом стекла. Они могут быть глухими, поворотными, откидными и распашными. И окна эти, как правило, располагают ближе к углам помещения, чтобы избежать кумулятивного эффекта ударной волны.

Следующий тип таких конструкций – это двери и ворота. Их вес, размер и запорные конструкции тщательно рассчитываются.

За ними, как правило, применяются легко сбрасываемые стеновые панели и облегчённые плиты перекрытий. Они могут быть выполнены в виде отдельных карт, как в стенах, так и в перекрытиях. Причём, тоже могут быть сдвижными и откидными. Последние, правда, применяются крайне редко.

И всё это должно быть тщательно рассчитано на нагрузки.

Ну, что, попробуем посчитать? Сейчас мы уже знаем, приблизительно столько же, сколько знали инженеры, которые проектировали здания блоков Фукусимы.

Для начала, просто рассчитаем площадь разгрузочных окон. В качестве начального условия примем современные требования к безопасности, так как инженеры вполне могли их обосновать и в то время. По избыточному давлению в помещении после взрыва, при вскрытии разгрузочных окон эти требования составляют 3 кПа, 5 кПа и 10 кПа.

Составим таблицу начальных данных.
Внешние условия – нормальные, давление р0 = 101325 Па.
Форма разгрузочного отверстия – прямоугольная, коэффициент расхода газа Кр = 0,6.
Размеры камеры:
Длина – 40,6 м;
Ширина – 30,4 м;
Высота – 12,0 м.
Площадь внутренней поверхности камеры – 4173 м2.

Вычислим приведенные избыточные давления.
Для ∆Рм = 3 кПа, получим: ¯∆Р_м = 0,03.
Для ∆Рм = 5 кПа, получим: ¯∆Р_м = 0,05.
Для ∆Рм = 10 кПа, получим: ¯∆Р_м = 0,1.

Воспользуемся номограммой для нахождения безразмерного параметра истечения ¯A/¯S_0 .

Для ∆Рм = 3 кПа, получим: ¯A/¯S_0 = 11,0 (зелёная линия).
Для ∆Рм = 5 кПа, получим: ¯A/¯S_0 = 10,7 (синяя линия).
Для ∆Рм = 10 кПа, получим: ¯A/¯S_0 = 10,1 (красная линия).

Параметр ¯S_0х 103 для водорода в стехиометрической концентрации равен 44, согласно таблице. После подстановки получим:
Для ∆Рм = 3 кПа, получим: ¯A = 0,4840.
Для ∆Рм = 5 кПа, получим: ¯A = 0,4708.
Для ∆Рм = 10 кПа, получим: ¯A = 0,4444.

Тогда площадь разгрузочного отверстия будет равна:
Для ∆Рм = 3 кПа, получим: А = 3366 м2.
Для ∆Рм = 5 кПа, получим: А = 3274 м2.
Для ∆Рм = 10 кПа, получим: А = 3091 м2.

Полная площадь поверхности камеры 4173 м2, поскольку поверхность пола в наших целях мы использовать не можем, то вычтя площадь пола из полной поверхности получим, что свободная поверхность равна 4173 – 1234 = 2939 м2.

Забегая немного вперёд, сделаем такой же расчёт для разгрузочной камеры размером 36 х 27 х 12 метров полная площадь составит 3456 м2, а свободная – 2484 м2. Тогда площадь разгрузочного отверстия, при тех же условиях составит:
Для ∆Рм = 3 кПа, получим: А = 2788 м2.
Для ∆Рм = 5 кПа, получим: А = 2711 м2.
Для ∆Рм = 10 кПа, получим: А = 2560 м2.

Вывод:
1. Невозможно создать разгрузочное отверстие, которое обеспечит в наших камерах требуемый безопасный уровень избыточного давления после взрыва.
2. Даже если использовать все ограждающие конструкции камеры, включая потолок, не удастся получить избыточное давление ниже 13…15 кПа. Жёлтая линия на номограмме соответствует разгрузочному отверстию с площадью, равной всей свободной поверхности камеры, исключая пол.

[renegade1951]

«Может быть, твоя задача - отыскать Щели Судьбы…»

Но двери изогнутые и сломанные, лежали на земле.
Повсюду вокруг лежали обломки камней, куски скал, наваленные в груды.
Большая арка сохранилась, но за ней лежала пропасть без крыши:
туннель был взломан, в скалах по сторонам были проделаны бреши,
башенки туннеля были превращены в пыль. Если бы великое море поднялось в гневе,
обрушилось на холмы с бурей, оно не смогло бы причинить большего разрушения.
Джон Рональд Руэл ТОЛКИЕН «ВЛАСТЕЛИН КОЛЕЦ»

В предыдущей главе мы получили несколько обескураживающие выводы. Посмотрим на эти здания поближе и с разных ракурсов, возможно, и увидим что-нибудь интересное.

Но, прежде чем выйти на пленэр, обсудим некоторые правила, которые должны соблюдаться при строительстве взрывобезопасных объектов.

Вообще, проектирование таких объектов – это всегда компромисс. С одной стороны, необходимо защитить здание от внешнего взрыва, избежать поражения людей и аппаратуры управления взрывной волной и осколками, а с другой – необходимо сберечь дорогостоящее оборудование, которое очень часто само является источником взрыва. Разделение зданий на административные и технологические помогает далеко не всегда.

Итак, в те поры, западные специалисты, при проектировании взрывобезопасных зданий считали, что:
1. Здание способно выдержать сильный взрыв только один раз. Но после взрыва и ремонтно-восстановительных работ оно должно было обеспечить работу при проектных нагрузках.
2. Здание должно выдержать внешний взрыв реальной мощности и защитить, при этом, персонал и оборудование от поражающих факторов.
3. Здание не должно катастрофически обрушиться при взрыве, мощность которого превысила проектный уровень, и должно при этом сохранить адекватный запас надёжности. То есть здание проектируется не на самый худший вариант (десять «Боингов» одновременно пытаются присесть на крышу реакторного блока, например), а на действие наиболее вероятных взрывов. И разрушение, при этом, должно быть постепенным.
4. Допустимо частичное повреждение здания, не создающее помех безопасной эксплуатации оборудования, как во время, так и после взрыва.

Это, так сказать, основные киты. Кроме этого, есть ещё некоторые простые рекомендации, которым желательно следовать, чтобы избежать больших хлопот, случись чего.

1. Форма и ориентация зданий важны для ослабления взрывной нагрузки. Ставьте здание ко взрыву так, чтобы площадь поверхности здания, обращённая в сторону взрыва, была наименьшей.
2. Окна и двери должны быть со стороны противоположной взрыву.
3. Никаких уступов и впадин на фасаде, обращённом ко взрыву. Ударная волна в таких впадинах усиливается многократно.
4. Избегайте ровных, плоских стен, которые воспринимают ударную волну большой плоскостью. Да, да, да…. А Вы, наверное, думали, что здание реакторного блока цилиндрическое потому, что реактор сам имеет форму цилиндра? Нет, вовсе не поэтому. Ударная волна обтекает цилиндр, и общее давление на конструкцию здания будет меньше.
5. Наружные стены должны быть хорошо обтекаемыми, чтобы не создавать угрозы поражения осколками метаемых предметов. Количество дверей и окон должно быть минимальным.
6. Освещение, вентиляция, подвесные потолки и другие детали интерьера должны быть надёжно закреплены, во избежание обрушения.
7. Форма помещений, по возможности, должна быть простой и с линейными размерами, которые по длине, ширине и высоте отличаются один от другого не более чем в пять раз. И чем ближе это отношение к единице, тем лучше.
8. Предохранительные конструкции размещаются как можно ближе к ожидаемым местам воспламенения горючей смеси, а, если локализация таких мест не известна, то равномерно, по площади стен. При необходимости, возможно, использовать и перекрытие. При высоте помещения более 6 метров, их размещают, преимущественно, в стенах.
9. Поверхности стен и потолков должны быть гладкими, без борозд, раковин, неровностей, без выступающих элементов и ниш, а также удобными для удаления осевшей пыли.
10. Углы и пазы между полами и стенами должны быть сглажены и закруглены.
11. Конструктор должен использовать опыт, накопленный практикой.

Вот теперь всё, берём кисти, мольберты, палитры, холст, краски и дружной, живописной толпой отправляемся на пленэр.

Ах, пленэр, пленэр…, волшебное слово. Кисти, запах охры и киновари…, цветы, солнце, сверкающая река, весёлые рассказы в приятном обществе…. Нет, друзья мои, всё это, увы, не для нас.

Для нас рутинная и скучная работа, разглядывать фотографии (хорошие и не очень), порой скучные и плохого качества. И всё это для того, чтобы найти ошибки, несоответствия и тому подобные дефекты, не украшающие проектировщика, а, порой, и грозящие ему крупными неприятностями.


Фото 1
Итак, фото один, я бы дал ему название «Когда деревья были молодыми…».

Мы видим, что блоки, в начале карьеры, имели иную облицовку, хотя от рождения были прямоугольными параллелепипедами. Остаётся только гадать, по какой причине конструктор выбрал именно такую форму. Скорее всего, чтобы не отвечать на вопрос, в какую сторону лучше повернуть фасад, если будет взрыв снаружи блока.

Буквой «А» обозначен второй пояс отлива, который герметизирует стык панелей. На остальных блоках такой пояс отсутствует, значит, стеновое ограждение другой конструкции. В рамке под буквой «В» виден контур окна разгрузки. Почему конструктор сделал его с этой стороны, тоже остаётся только гадать, так как внизу виден резервуар, явно, под давлением, да и вход в блок с этой стороны. Какая-бы лёгкая конструкция ни была, но падая с такой высоты, плоская панель такого размера может нанести серьёзный ущерб.

В рамке под буквой «С» видны трубы – это выпуски патрубков для сброса давления знаменитых бачков конденсаторов. На остальных зданиях блоков их нет, зато на левом углу каждого блока появились какие-то трубы. Это теперь так называется «избегаем лишних деталей на стенах взрывобезопасных зданий», чтобы не превратить их в метаемые предметы.


Фото 2

Кому пришло в голову изменить облицовку фасадов, трудно сказать. Конечно, я понимаю, икебана, там, кимоно, гейши, сакэ, стоп…, стоп, про это ни слова. В общем, каменный сад. Возможно, что здания нагревались под солнцем, но крыши, тогда, почему чёрные остались. Глядя на весь этот натюрморт, припомнилась мне одна давняя история….

Сменился у нас комдив. Ну, и, новый, как положено, поехал с инспекцией по своему хозяйству. А было оно у него, как у Мороза Воеводы, от … и до самых до окраин, раскидано. И, вот, стукнули нам штабные радисты, что «голубой вертолёт» лёг на курс к нашему отдельному батальону. А, что, а по-другому никак. От нас, ведь, «вперёд пятьсот, назад пятьсот… и, вот, к утру так занесёт, так заровняет, что не надо хоронить…». Так, что только «голубой вертолёт».

Ну, мы, конечно, со всем нашим…, банька, там, поляну накрыли, благо, даров природы в то время, да в наших краях! В общем, прилетел, рапОрты там, всякие, доклады, осмотр основных объектов. Я, мягко так, намекаю, что в баньку пора и водочка греется. А волшебник, ни в какую. Молодой ещё, генеральской закалки нет, полковник, только академию закончил и «бац», уже комдив. Глаз сверкает, из ноздрей дым.

Увидел издали склад ГСМ и рысью туда, хочу, грит, взглянуть, на предмет соблюдения противопожарной дисциплины. Куда деваться, я, начштаба, зампотех и зампотылу, с тоской вспоминая греющуюся водочку и стынущую закусочку, косяком потянулись за ним. Дошли. Часовой, орёл, на посту не спит и даже медленно не моргает. Всё чин-чинарём. Ходим, разглядываем. На месте щиты, вёдра, багры, топоры и даже гидранты. Везде пломбы, вентили не подтекают. Пора в баньку и за стол. И тут….

В общем, в числе штатных ёмкостей, был огромный старый «танк», ещё со времён царя Гороха, подготовленный к списанию, но за всякими важными делами, процесс списания откладывался с года на год. До сих пор нам всегда удавалось обвести любую комиссию стороной от этого несчастья. И так это дотянулось до этой проверки.

Ну, что сказать, не Мериме я и не Толстой, любой, какой хотите. Описать эту сцену выше моего таланта. Когда комдив обнаружил этот «танк», началась немая сцена. После длинной, длинной паузы, разразился гром.

- Этта… Штаа…? – голос комдива, опустился до инфрачастот. А мои замы с онемевшими, враз, языками, могли только вращать глазами и изображать из себя боевую машину с заклинившей башней.

- Теищ, плкник, ёмкость номер…, объём…, предназначена для хранения…, выведена из эксплуатации, подготовлена к списаню. – Пытаюсь перехватить инициативу и с напускной бодростью рапортую.

- Штааа…? А пааачему…? Пааачему у неё такой вид, ты, комбат, чем тут занимаешься, народным хозяйством или обороной страны? – Мой рапорт, пролетел мимо, даже не задев ушей комдива. Решаю свалять дурака, по принципу «дальше фронта не пошлют, меньше взвода не дадут».

- Так, команды не было, теищ, плкник! – Видимо, услышав знакомые слова, комдив замер, и, уже нормальным голосом, продолжил.

- Команды, говоришь, не было? Так вот тебе, комбат, моя команда! Покрасить силами вверенной тебе части, верх в зелёный цвет, а бока в синий. Вопросы есть?

- Так точно, есть! – Осмелев от собственной наглости и от того, что водочка согрелась и закусочка остыла, перебиваю я комдива. С живым интересом, осмотрев меня с ног до головы, комдив хмыкнул.

- Ну, ну, комбат…, давай, валяй свой вопрос.

- Так, теищ, плкник, такая раскраска – это будет не красиво. – Поправив картуз и, привычным движением указательного пальца проверив положение кокарды, комдив выпрямился, и, как на плацу, скомандовал.

- Слушай приказ! Покрасить в определённые мной цвета. Срок две недели. Исполнение доложить. – И, уже, как бы между прочим, почти про себя, добавил.

– А мне и не надо, чтобы было красиво. Мне надо, чтобы вы тут зае…, в общем, не бездельничали, а то, ишь, вопросы у него. Ну, что стоишь, в баню-то пойдём?

После этого случая, где бы я ни служил, всегда в местах, подлежащих проверке, я на самом виду оставлял какой-нибудь недостаток, совсем маленький, чтобы любой проверяющий мог почувствовать себя генералом. Срабатывало всегда.

Дааа…, славное времечко было. Ну, да, вернёмся к нашим баранам, то бишь, блокам.


Фото 3


Фото 4
На фото 3 и 4, видим, что новая облицовка сделана из панелей, скорее всего пластиковых, разной ширины для верхней и нижней части блоков. Важный момент, облицовка блока 1 сделана так же, как и блока три, и горизонтальный шов между стеновыми панелями перекрыт облицовкой, то есть стеновое ограждение стало более жёсткой конструкцией. Мечтательно…, эх, знать бы ещё способ крепления и свойства материала.


Фото 5
Эту фотографию можно использовать в учебниках. Знаете, там иногда, для иллюстрации, рисуют рядом две картинки. Над одной пишут большими чёрными буквами «правильно», а вторая, обычно, перечёркнута крест-накрест и красными буквами написано «неправильно». Вот это именно тот случай. Эту фотографию надо именно так перечеркнуть и именно так написать. Буквами «А» и «В» обозначены, те самые опасные выступы на фасаде, а буквой «С» - опасный рельеф, ограждающего крышу, парапета.

Прежде чем мы двинемся дальше, нам надо сделать одну важную вещь, а именно, хотя бы приблизительно определить габаритные размеры здания блока 1. До сих пор я все расчёты вёл в предположении, что размеры всех зданий одинаковы, но это счастливое время закончилось.

Эта процедура, с указанием полученных размеров, показана на фото 6.


Фото 6
Кроме того, на этой фотографии буквой «А» обозначена панель, которая закрывала окно разгрузки блока 2. Очень долго её искал, с других ракурсов она, практически, не видна.

Буквой «В» обозначены конструкции вышки и вентиляционная труба, которую эта вышка поддерживает. Обратите внимание, ни эта вышка, ни какая-либо другая из них, несмотря на то, что они находятся в непосредственной близости от блоков и попадали в зону действия ударной волны, практически, не пострадали.

Пришла пора сделать необходимое отступление. Дифракция ударной волны, именно так – это называется.


Фото 7


Фото 8


Фото 9


Фото 10

Если объект имеет конечные размеры, то при обтекании такого объекта ударной волной наблюдается дифракция ударной волны. На фото 7…10 на кадрах кинограммы видно, как это происходит в действительности. Кстати, работникам атомных станций этот чёрный цилиндрик на фотографии должен что-то такое родное и близкое напоминать.

[renegade1951]

А на рисунке схематически изображён процесс взаимодействия ударной волны с телом. Там же изображено и идеализированное изменение избыточного давления при обтекании объекта ударной волной.

Из графика понятно, что, если тело имеет плоскую поверхность, то Т1 – ta = 0, то есть тело испытает мгновенное приложение нагрузки по всей поверхности. В противном случае, эта нагрузка будет постепенно нарастать в зависимости от обтекаемости тела.

Что же происходит? Часть падающей волны отражается от поверхности объекта, но затем фронт падающей волны огибает объект и смыкается за ним. Амплитуда отражённой волны ослабляется волнами разрежения. Объект, оказавшись за фронтом ударной волны, обтекается нестационарным потоком газа. За телом образуются вихри, а амплитуда ударной волны за самим телом снижается. Давление на фронтальную поверхность объекта равно давлению торможения потока.

В результате баланс давлений устанавливается таким образом, что ударная волна как бы поддерживает объект со всех сторон. Сравнение, правда, достаточно грубое и упрощённое.

Теперь, когда все необходимые оговорки и пояснения сделаны, мы можем продолжить наше путешествие.

Блок номер один, пострадал от взрыва первым. Не готов сказать точно, как бы это здание перенесло внешний взрыв такого же масштаба, но внутренний взрыв первый блок, выдержал с честью.

Не страшно, что крыши нет, зато все, жизненно важные, помещения внутри не должны были серьёзно пострадать от взрыва. Как говорится – «были бы кости, а мясо нарастёт».


Фото 11
Красной рамкой под буквой «А» обозначено место, где находилась панель окна разгрузки. Теперь, когда мы знаем приблизительные размеры здания блока 1, можно сказать, что это окно имело размеры в длину около 6 метров и около 4 метров в высоту. Таким образом, его площадь составляла, около 24 м2. Этого явно было недостаточно, как показывает расчёт, сделанный нами выше. Смотрим дальше.


Фото 12

Тот же блок. Буквой «В» обозначен лежащий на кране и по всей поверхности пола ЦЗ гидроизоляционный ковёр крыши. Красной рамкой под буквой «А» обозначено место, где находилось окно разгрузки. Видно, что именно над этим окном нарушена связь в несущей конструкции блока.


Фото 13

Буквой «А» обозначено место, где хорошо видна груда обломков гидроизоляционного ковра перекрытия. Чуть ближе к середине ковёр лежит ровной плитой. Видно, что нарушенная связь справа, может быть легко восстановлена.


Фото 14

Буквой «А» обозначены полки, которые поддерживали плиты стенового ограждения. Буквой «В» обозначена такая же полка, только частично демонтированная. Сохранившееся в целости и сохранности сопряжение верхнего пояса устойчивости, обозначено буквой «С».

Выводы:
1. Здание первого блока удовлетворительно выдержало внутренний взрыв реального масштаба.
2. Здание получило повреждения, но несущие конструкции сохранили свои свойства и подлежат восстановлению.
3. Конструкция здания обеспечила защиту оборудования, и здание не подверглось катастрофическому разрушению.
4. Форма здания и размеры стен не способствуют ослаблению ударной волны внешнего взрыва.
5. Площадь окна разгрузки явно не достаточна для ослабления ударной волны внутреннего взрыва.
6. Наличие внутри помещения ЦЗ большого количества рамных связей (уголки, пластины, полосы), а так же ниш и острых углов способствовало множественным отражениям ударной волны, а, следовательно, и усилению амплитуды ударной волны.

Переходим к зданию блока № 2.


Фото 15

В рамке под буквой «А» окно разгрузки. Внешних повреждений конструкции нет, кроме незначительного разрушения парапета на крыше справа, и разрушена труба, идущая по стене вверх, справа от окна.


Фото 16

Тот же блок. Буквами «А» и «В» обозначены панели облицовки верхней части здания и нижней, соответственно. Хорошо видно, что по ширине три узких панели верхней части, соответствуют одной панели нижней части здания. Этот факт нам пригодится в дальнейшем.

В рамке под буквой «С» видны следы удара осколков, прилетевших от блока один. Оператор обратил на это внимание и приблизил этот кусок стены. Возможно, что японцы опасались проникающих повреждений стены после взрыва первого блока.


Фото 17

Используя известные габаритные размеры здания второго блока, определяем размеры окна разгрузки. Для этого и пригодился тот факт, что панели облицовки верхней части блока в три раза уже, панелей нижней части блока. Это позволило избежать ошибок в масштабировании.


Фото 18

Итак, окно разгрузки имеет приблизительные физические размеры 3,12 м в высоту и 5,2 метра в длину, то есть площадь его около 16,2 м2. Расположено окно над полом ЦЗ на расстоянии 13…14 метров от ближнего к нему угла здания.

Выводы:

1. Здание блока два удовлетворительно выдержало внешний взрыв реального масштаба.
2. Здание получило незначительные повреждения, но несущие конструкции сохранили свои свойства.
3. Конструкция здания обеспечила защиту оборудования, и здание не подверглось разрушению.
4. Форма здания и размеры стен не способствуют ослаблению ударной волны внешнего взрыва.
5. Факт внутреннего взрыва достоверно не подтверждён, несмотря на то, что панель окна разгрузки выбита. Возможно, что был не взрыв, а «хлопок» небольшого количества взрывоопасной смеси с превышением избыточного давления, необходимого для вскрытия окна разгрузки.
6. Площадь окна разгрузки явно не достаточна для ослабления ударной волны внутреннего взрыва.

Для подписи фотографии здания блока три можно использовать название известной картины – «Не ждали…». Конечно, грешно иронизировать по поводу чужого горя, но тому конструктору, который «Это» проектировал, я бы сказал ещё и не такое. Про бодливую корову и рога осведомлён, но так, на тот случай, если он, вдруг, случайно, прочтёт эти строки, пусть будет готов.


Фото 19

Здание блока три. Классический пример катастрофического разрушения здания. В рамке под буквой «А» окно разгрузки или одно из окон. Завалы со всех сторон здания.

Буквой «В» обозначен яркий пример того, что бывает со зданием, когда оно стоит по нормали к эпицентру взрыва и воспринимает нагрузку всей площадью фасада. Понимаете теперь, почему умные люди строят цилиндрические здания блоков?

Мы это смогли увидеть потому, что облицовка этих зданий не рассчитана на такую нагрузку, так как здание справа, имеющее стены из более прочного материала, только лишилось своего остекления и части парапета на кровле, но парапеты – это работа осколков. Однако – это не говорит о том, что «кубизм» – природный стиль для атомных электростанций.

Ещё один пример великой силы дифракции ударной волны обозначен буквой «С». Вышка вентиляционной трубы, находящаяся, примерно, в двадцати метрах от здания блока три, совершенно не пострадала от действия ударной волны. Даже отрезок трубы, прилегающий непосредственно к зданию, пострадал только от удара осколками и остался лежать под ними.

Выводы:
1. Здание блока три не выдержало внутренний взрыв реального масштаба.
2. Здание получило повреждения, которые привели к разрушению несущих конструкций, не сохранивших свои пластические свойства, и не подлежит восстановлению.
3. Конструкция здания не обеспечила защиту оборудования, здание подверглось катастрофическому разрушению.
4. Форма здания и размеры стен не способствуют ослаблению ударной волны внешнего взрыва.
5. Площадь окна разгрузки явно не достаточна для ослабления ударной волны внутреннего взрыва.

[renegade1951]

Здание блока четыре, самое информативное, как в плане механизма разрушения, так и в плане иллюстрации конструкции, собственно, здания. Здесь хорошо видно, чем конструкция этого блока отличается от здания блока один. Многие элементы, скрытые за облицовкой и бетоном, в результате взрыва обнажились и так и застыли. «Остановись мгновение, ты прекрасно», настолько, насколько может быть прекрасна картина разрушения.


Фото 20

В рамках под буквой «А» яркая иллюстрация действия кумулятивного эффекта в углах прямоугольного здания при внутреннем взрыве. Конечно, здесь не только кумуляция, но она сделала свой вклад. Одно из окон разгрузки в рамке под буквой «В».


Фото 21

Отсутствующие стеновые панели в рамке под буквой «А» хорошо иллюстрируют действие «реактивного эффекта» окна разгрузки, которое находится на противоположной стене здания. Чтобы долго не объяснять, я в конце представлю уважаемым читателям фотоиллюстрацию этого эффекта. Именно для того, чтобы избежать этого эффекта, окна разгрузки, как правило, устраивают друг против друга. Кто-то этого не знал, или посчитал несущественным, к сожалению.


Фото 22


Фото 23


Фото 24

Сетка, сетка, сетка, арматурная сетка повсюду, здание буквально завёрнуто в сетку. На фото 22, 23 и 24 буквами «А», «В» и «С» отмечены характерные места, где сетка видна либо сама по себе, либо следы от неё в бетоне.


Фото 25

Слишком ровные края у этих остатков конструкции. Похоже, кто-то пытался устроить тут окно разгрузки, но большое.

Выводы:

1. Здание блока четыре выдержало внутренний взрыв реального масштаба не удовлетворительно.
2. Здание получило значительные повреждения, несущие конструкции плохо сохранили свои пластические свойства и подлежат восстановлению с большим трудом.
3. Конструкция здания не обеспечила защиту оборудования, здание подверглось сильному разрушению.
4. Форма здания и размеры стен не способствуют ослаблению ударной волны внешнего взрыва.
5. Площадь окна разгрузки явно не достаточна для ослабления ударной волны внутреннего взрыва.
6. Конструктивные особенности здания и способ устройства облицовки стен способствовали усилению ударной волны при внутреннем взрыве.

Утомительное это занятие, прогулки на пленэре, я Вам скажу. К всеобщему счастью всё имеет свойство заканчиваться, закончилась и наша прогулка. Для полноты картины нам необходимо, хотя бы очень быстро, взглянуть на интерьер этих зданий. Что же там внутри?

Достоверных фотографий интерьера блока один я не нашёл, поэтому придётся обойтись без него.


Фото 26


Фото 27

Интерьер блоков два и три на фото 26 и 27 выглядит похоже. И хотя поверхности стен гладкие, даже глянцевые, «избегать ниш, острых углов и поверхностей на которых собирается пыль» – это явно не в стиле конструктора этих блоков. Характерные места отмечены буквами «А» и «В».

Переходим к блоку четыре. Представьте, что эта живописная группа на самой середине ЦЗ – это группа экспертов по взрывобезопасности перед подписанием акта приёмки. А стоят они, в аккурат, над самым сердцем этого здания. Шучу, конечно, но если бы это были те самые эксперты и конструкторы, которые сочинили этот «пепелац» я бы их там и поселил, на крыше, как оставляли раньше инженера-мостостроителя под мостом во время испытания нагрузкой.


Фото 28

Очевидное окно разгрузки обозначено буквой «А». Другие буквы обозначают препятствие перед окном разгрузки, буква «В» и нишу с острыми углами, буква «С».


Фото 29

Сзади перегрузочной машины видно большое окно разгрузки, буква «А». И снова острые углы, ниши, буква «В» и короба вентиляции, поставить их на уровне поперечной связи, видимо, была не судьба.