PROBLEMATYKA WYZNACZANIA STREF OCHRONNYCH WOKÓŁ MAGAZYNÓW ORAZ SKŁADÓW MATERIAŁÓW I PRZEDMIOTÓW WYBUCHOWYCH

Transkrypt

1 Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia PROBLEMATYKA WYZNACZANIA STREF OCHRONNYCH WOKÓŁ MAGAZYNÓW ORAZ SKŁADÓW MATERIAŁÓW I PRZEDMIOTÓW WYBUCHOWYCH Streszczenie: W artykule przedstawiono ch i resortowych dokumentów normatywnych Poddano analizie ych Szefa Inspektoratu Wsparcia SZ w w odniesieniu do : podmuchu fali uderzeniowej, rozrzutu ognia Zainteresowanie autora zapewnienie a przechowywania strefa ochronna terenu zamk wybuchowego,. THE PROBLEMS OF PROTECTIVE ZONES FOR MILITARY AMMUNITION AND EXPLOSIVES STORAGE Abstarct: The article shows conclusions from the analysis of applicable state documents and ministerial normative papers concerning the establishment of protective zones. Content of laws, regulations of relevant ministers, guidelines of Chief of the Inspectorate for Armed Forces Support and NATO standardization documents on storage of munitions were analyzed. Methods of determining protection zones for all possible dangers during explosion of ammunition and explosive materials such, as blast, ground shock, flame, high velocity projections, thermal radiation, and radioactivity were discussed in detail. Interest of the authors in this subject is dictated by professional activities in the Safety Engineering Laboratory in the Department of Munitions at MIAT as well as concern for the safety of munitions storage in the armed forces and national facilities. Keywords: the safety zone area closed, the zone explosion of military ammunition and explosives, blast, ground shock, high velocity projections.. Wstęp ji strefy ochronnej uzdrowiska. S 2

2 ichkolwiek dokumentach normatywnych. Strefy sposobów korzystania z takiego powodu Niektóre strefy takimi wojskowymi tych przepisów, ani do poddania stref ochronnych jednolitym standardom. um i kierunków zagospodarowania przestrzennego gmin, w planach miejscowych lub w planach zagospodarowania przestrzennego województw. W artykule omówiona problematyka wyznaczania stref ochronnych miejsc usytuowanie. Odpowiednie przepisy i h podczas wybuchu s strefy ochronnej ów i ich szkodliwych czynników i obiekty., 2. Uwarunkowania formalno prawne Do dokumentów normatywnych, regul ych nw. ustawy: o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym, prawo budowlane,, o ochronie zabytków i opiece nad zabytkami, prawo wodne, p, o ochronie przyrody, 22

3 o lasach, o lecznictwie uzdrowiskowym, uzdrowiskach i obszarach ochrony uzdrowiskowej oraz o gminach uzdrowiskowych. ty jest termin strefy ochronne", jednak brak jest. ochronnych, np.: budynki i ich usytuowanie, wynika z przepisów ustawy z 27 marca 200 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym (Dz. U. Nr 80, poz. 77 ze zm.), która przewiduje : ustalanie w miejscowych planach przestrzennego zagospodarowania granic stref tych, oraz ustalanie ograniczenia w zagospodarowaniu i korzystaniu z terenów, w tym zakazów zabudowy w tych strefach (art. 4 ust. ), h (art. 0 ust. 2 pkt 5), (art. 9 ust. pkt 7). Ustawa w ww. planach i w studium la W terenów, w tym zakazów zabudowy. Natomiast 8 obszarze: zagospodarowania przestrzennego gminy, przestrzennego gminy, uzgadniania projektu miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego i projektu planu zagospodarowania przestrzennego województwa, w zakresie zakresie: teren - - Art. 2 pkt 9 ustawy z dnia 7 maja 989 r. - Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz. U. z 2000 r. Nr 00, poz. 086 i Nr 20, poz. 268 oraz z 200 r. Nr 0, poz. 89, Nr 5, poz. 229 i Nr 25, poz. 6). 2

4 obecnego jak i pl kierunków rozwoju systemów komunikacji i infrastruktury technicznej; zagospodarowaniu przestrzennym kraju oraz ustalaniu stref ochronnych [0]. W tym samym doku w jest obszar leżący poza granicami terenu zamkniętego, na którym z uwagi na potrzeby obronności państwa wprowadza się stałe lub czasowe ograniczenia w zagospodarowaniu lub korzystaniu z terenów. Jednocze obiektu wojskowego zdefiniowane, jako obszar wyznaczany w granicach terenu zamkniętego, na którym z uwagi na wymagania techniczno-budowlane lub inne, związane z zapewnieniem możliwości bezpiecznego i niezakłóconego funkcjonowania obiektu wojskowego lub urządzenia, wprowadza się stałe lub czasowe ograniczenia w jego zagospodarowaniu lub korzystaniu. nna funkcjonuje w bardzo wszystkich obiektów, zeznaczeniu ustawy ADR [2] z dnia 9 lipca 200 r. w s pirotechnicznych[6]. wzory, które pozwa wybuchem obiektu,. Ustalone na stref zagrożenia wybuchem MW.. Parametry strefy zagrożenia Szkodliwe skutki wybuchu,, owodowane w fali uderzeniowej, drgania parasejsmiczne gruntu, impulsu termicznego, rozrzut municji, fragmentów konstrukcji budynków magazynowych rodzaje p radioaktywne. na otoczenie poprzez ustalenie, tj. obszar, w w tym obszarze. D nia: 24

5 -, -, - L masy konstrukcji obiektu magazynowego; ci :, przegrody, sztolnie).. Metodyka wyznaczania stref zagrożenia nadciśnieniem fali uderzeniowej pirotechnicznych w zamieszczonych tam wzorów. P f ) w kilopaskalach ( kpa powietrznej fali uderzeniowej ( L G :,89 P f = 980 L G () (L d ) wzorów: 0,529 d = 8,25 Pf G L (2) b) L d ) od 0,629 0,96 Ld = 4,96 Pf G () 0,6 Ld =,69 Pf G + 27, L d ) wyznaczona wg wzoru (4) (9.6) jest 0,529 d = 8,25 Pf G L (5) (L d ) Ze heksogenowego ednolitym Indeksem M 25

6 .2 Metodyka wyznaczania stref zagrożenia rozrzutem odłamków jest to obszar wyznaczany maksymalnym. zaklasyfikowanych do podklasy.2,.,.4 i.6 do innych o o 0%. Gdy Tablica. Podklasa materiału wybuchowego Dodatkowe warunki Magazyny i obiekty produkcyjne wybuchowy Obiekty produkcyjne wybuchowego Drogi dojazdowe i drogi lokalne Autostrady i drogi o du ruchu Obszary.2 przy wybuchu min. 90 m min. 90 m L d 6 9 G 6 = L d = 58 G.2 przy wybuchu min. 5 m min. 5 m 6 L d = 5 G min. 90 m 6 L d = 76 G min. 5 m. 000 kg wybranym kierunku. ponad 000 kg L d =,2 G min. 40 m L d = 6,4 G min. 60 m L d = 4, G min. 40 m L d = 6,4 G min. 60 m.4 i.6.4 i kg ponad 000 kg nie jest wymagane wyznaczanie minimalnych bezpie min. 0 m min. 0 m min. 5 m min. 5 m min. 5 m 26

7 . Zjawisko drgań parasejsmicznych (ang. Ground Shock) zwane drganiami parasejsmicznymi 2 innymi parametry techniczne obiektu miejsca potencjalnego wybuchu (PES) i parametry techniczne obiektu - do ES, obiektów budowlanych budynki mieszkalne murowane lub z SWD-I i SWD-II, które zawarte w normie PN/B-0270 na budynki []. ganiom Skala SWD I wymiarów rzutu poziomego. Druga skala dotyczy budynków 2 - Z. Onderka, J. Sieradzki Efekt sejsmiczny strzelania w kopalniach odkrywkowych J. Lewicki. P. Batko. ski, R. Rekrucki chowych. POLCEN. Warszawa

8 h/b < 2 (h b SWD-I. Skale SWD w postaci wykresów logarytmicznych, SWD w wersji przemieszczeniowej i przyspieszeniowej. W wielu publikacjach, szczególnie zagranicznych, ich autorzy. Na rysunku skale SWD-I i SWD-II dla wersji skala SWD- I skala SWD- II Strefa V prędkość, mm/s C' D' Strefa IV Strefa V Strefa III D C prędkość, mm/s Strefa IV Strefa III D' D C' C B' A' Strefa II Strefa I B A Strefa II Strefa I B' B A' A częstotliwość, Hz częstotliwość, Hz Rys.. Skala SWD-I i SWD-II wersja prędkościowa podstawie masi wzorów empiryczno- 28

9 V = K r Q n (6) gdzie: V Q r n K ). Z. Onderka zal n =, ± 0,, gdy r = Q / n =,5, gdy r = Q / n =,0, gdy r = 2 5 Q / wzorze jest iloczynem szeregu zynników K= k * k2 * k * k4 * k5 * * ki, i to: k - k2 - k - k = 2 - k = - k = 0,5 - przy wybuchu k4 - k4 = - przy wybuchu natychmiastowym, k5 5 = 0,7. ) do postaci: Q = otrzymuje Q r dla zadanej V. W AASTP- 0.5 kg NEQ TNT kg granicach: 0.2 z (m/kg / ) 24 Drgania para parasejsmicznych: V K / n r (7) 29

10 DI - Ground Shock/ Direct- Induced Ground Shock), drgania parasejsmiczne wzbudzane (ang. AI - Ground Shock/ Airblast-Induced Ground Shock). opracowano dla trzech rodzajów gr tablica. Drgania parasejsmiczne wzbudzane przez 2 fali uderzeniowej. Tablica 2. Kierunek drgań Przemieszczenie max. D (m) Prędkość max. V (m/s) Przyspieszenie max. A (g) pionowy Is Dv= Cp * rho Pso V V = Cp * rho Av ) 22* Pso = Cp * rho poziomy D h = Dv F V h = Vv F A h = Av F F 2) = tan [ sin - (Cp/U)] ) Równanie ma zastosowanie dla suchego gruntu, w c przyspieszenia. 2) Dla wszystkich przypadków, gdy: > F= tan [ sin - (Cp/U)] we. konst 0

11 Tablica. Ośrodek drgań Przemieszczenie max. D (m) Prędkość max. V (m/s) Przyspieszenie max. A (g) Parametry drgań w kierunku pionowym Dv (m), V V (m/s), A V (g) Skała ( RG * Q) Dv= 7000* Z G,5 Grunt suchy ( RG * Q) V Dv= V =, 5 2, Z 000* Z G G Wszystkie pozostałe 0,95 V V =, 5 Z G A V = 200 Z G * R G Parametry drgań w kierunku poziomym D h (m), V h (m/s), A h (g) Skała 0.5 * D V V V A V Grunt D V V V Grunt suchy V V 0.5 * A V Grunt suchy i skała V V A V 2 i : D U A Q R G Z G / ], I S P so fali uderzeniowej [Pa], rho ],

12 Cp W omawianym dokumencie przedstawione do bezpośrednich drgań oraz w odniesieniu do pośrednich drgań. Ponadto, przedstawione wlanych oraz rozmiaru oraz dla wybranych obiektó rankingowe dokumenty normatywne, stosowane przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych [5] do podklasy.. 4. Analiza dokumentów resortowych, dotyczących składowania przedmiotów i materiałów wybuchowych w świetle dokumentów ogólnokrajowych, a także obowiązujących w NATO w wytycznych Szefa IWsp SZ w spr Zbrojnych, magazy transportowych. ww. w dopuszczalne wartości nadciśnienia fali uderzeniowej. Natomiast w metodykę określania dopuszczalnych minimalnych odległości od obiektów magazynowych do obiektów zagrożonych wybuchem dla dwóch przypadków: nie fali uderzeniowej, heksogenowego i o fali uderzeniowej podklas.,.5), 5 klas obiektów (dla podklas.2,...4.,6). 2

13 lub policyjnym (art. ustawy z dnia 22 czerwca 200 r. [5]). wojskowej amunicji i mate - przedmiotów ów wybuchowych, - [4]. Identycznie jak w naszych narodowych bezpiecznych stanowi wojskowa amunicja i - ów wybuchowych, w odniesieniu do podmuch fali uderzeniowej (ang. blast), primary fragments, ammunition fragments) oraz konstrukcji budynków magazynowych (ang. secondary derbis hazard - (ang. debris from earth cover), d promieniowanie cieplne (ang. radiant heat), (ang. flame), radioactivity). -, odmiennie od resortowych wytycznych [] 6 ut: amunicji, o Natomiast ten sam problem jednoznacznie zdefiniowany jest w AASTP- wych, ogólnokrajowych oraz i wyrobów

14 kg do 7 m 22 m wg AASTP-. W netto MW - NEQ. 5. Główne zasady dotyczące przechowywania środków bojowych w składach wg AASTP- w przedmiotowym dokumencie jest identyczna, jak w narodowych dokumentach normatywnych. Potencjalne miejsca wybuchu (ang. Potential Explosive Site - PES), takie jak: budynki magazynow pojazdy (samochody, naczepy, kontenery, wagony) osób i mienia (w tym amunicji). Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzonych prób i eksperymentów badawczych wykonywanych empiryczne tych wzorów zalecane ang. Expose Site - zestawiono w tablicach tablicy 4 zamieszczono naziemnych (ang. Aboveground Storage) do innych obiektów i podklasy.. rozpatrywaniu sk naziemnych (uszkodzenia w konstrukcji budowli - 2 cm tak wyburzenie obiektu ES): / 5,6Q R ES = (8) ( + ( ) ) Q gdzie: R ES Q masa netto MW (NEQ). 4

15 Tablica 4 - podklasa.. Lp.. PES ES Ukierunkowane D Ukierunkowane boczne na ES (b) D Ukierunkowane wybuchu przez drzwi i (c) D4. PES. mat 2. D D D bocznymi do PES. ludzi. 0.5 x D2 lub 0.5 x D4 w odniesieniu do magazynów naziemnych obsypanych ruchu i lokalnych. lub D4 w odniesieniu do magazynów naziemnych obsypanych Ochr 0.5 x D2 lub 0.5 x D5 w odniesieniu do magazynów naziemnych obsypanych ruchu i lokalnych. lub D5 w odniesieniu do magazynów naziemnych obsypanych 0.5 x D2 lokalnych. ich usytuowanie przedstawiono w tablicy 5. 5

16 Tablica 5. Rysunki Lp. wybuchu prz ES na ES. Usytuowanie budynku Usytuowanie budynku Usytuowanie budynku PES. 2. Usytuowanie budynku do PES. niepalnej konstrukcji ze zabezpieczonym dachem (227 mm) z odpowiednimi skierowany do PES. niepalnej konstrukcji ze i niezabezpieczonym dachem. do PES. (25 mm) i zabezpieczonym dachem (50 mm) z odpowiednimi podporami,. Drog lekkiej, niepalnej konstrukcji lekkiej, niepalnej konstrukcji powietrzu. powietrzu. transportowa, kontener ze transportowa, kontener ze Warsztat remontu amunicji z niezabezpieczonym dachem oraz bez przeszkody ochronnej. 4. (680 mm) i zabezpieczonym dachem (227 mm) z odpowiednimi podporami. (680 mm) i zabezpieczonym dachem (227 mm) z odpowiednimi podporami. Usytuowanie budynku ES. (680 mm) i niezabezpieczonym dachem. Uwaga a stanowi AASTP-. 6

17 Tablica 7. Funkcje zaklasyfikowanych do podklasy. i.5 D = 0.5 Q / dla Q kg D2 = 0.44 Q / dla 0 00 Q kg D = 0.5 Q / D4 = 0.8 Q / D5 =. Q / D6 =.8 Q / D7 = 2.4 Q / D8 =.6 Q / D9 = 4.8 Q / D0 = 8.0 Q / D =.0 Q 2/ dla Q = 2500 D =.6 Q ½ D = 4.8 Q / dla Q > kg D2 = 22.2 Q / D =.5 Q 2/ dla Q < 2500 D = 5.5 Q /2 dla Q > 2500 do < 4500 D = 22.2Q / dla Q > 4500 D4= 4.0 Q / D5 = 8.0 Q / D6 = 9. Q / D7=2.0 Q / 5. Ustalanie minimalnych dopuszczalnych odległości QD dla ŚB zaklasyfikowanych do podklasy.2. Podczas ustalania minimalnych dopus Primary elements). nicji órych aci p konstrukcji) oraz powstawanie innych niebezpiecznych produktów wybuchu charakterystycznych dla podklasy., a nie stopniowy charakter wybuchu podklasy.2. 7

18 5.2 Rozrzut amunicji i jej elementów o jednostkowej masie netto ładunku MW NEQ większej niż 0.7 kg zaprojekt p. od wybuchu masowego e (nadpalenie, stopienie) oraz 5. Rozrzut amunicji i jej elementów o jednostkowej masie netto ładunku MW NEQ mniejszej niż 0.7 kg Jest to mniej niebezpieczna amunicja od zaklasyfikowanej do podklasy.2., która nie zwiera MW. podklasy.4. do podklasy Ustalanie minimalnych dopuszczalnych odległości QD dla ŚB zaklasyfikowanych do podklasy. podklasy.. z inne wyroby podklasy..2 rakietowe), kt otwory okienne i drzwi oraz najs go efektu ognia inne podczas wybuchu fekt ognia oraz zaklasyfikowane do podklasy..2. 8

19 5.5 Dopuszczalne odległości QD dla ŚB zaklasyfikowanych do podklasy.4 ch. 5.6 Dopuszczalne odległości QD dla ŚB zaklasyfikowanych do podklasy.6 pojedyncze przypadki Zanotowano przy tym przeniesienie detonacji samej podklasy i c, dla poszczególnych typów magazynów i ich wzajemnego usytuowania zaklasyfikowanych do dla:,, obiektów magazynowych naziemnych n lekkiej konstrukcji. 6. Podsumowanie do tej pory nie naturalnego. dokon legislacyjnych w kierunku implementacji AASTP- i na tej podstawie (art. 24 ww. ustawy z dnia 22 czerwca 200 r. [6]) - Narodowej go ska naturalnego. refy ochronnej o jest zbyt restrykcyjne, AASTP- dla zdrowia ludzkiego i kpa. Objaśnienia skrótów i pojęć NEQ Net Explosives Quantity bojowych; PES Potential Explosion Site miejsce potencjalnego wybuchu, ES Exposed Site IBD Inhabited Building Distances PTRD Public Traffic Route Distance 9

20 QD Quantity Distance chowego Dokumenty odniesienia [] Wytyczne Szefa Inspektoratu Wsparcia SZ z dnia 9 czerwca 200 r. w sprawie [2] r. o przewozie drogowym towarów niebezpiecznych (Dz. U. Nr 99, poz. 67). [] Allied Ammunition Storage and Transport Publication AASTP- Edition- Manual of NATO Safety Principles for the Storage of Military Ammunition and Explosives. [4] DoD Ammunition and Explosives Safety Standards - DoD STD. [5] Ustawa z dnia 22 czerwca 200 wytwarzania i obrotu mate 2002 r. Nr 74, poz. 676 i Nr 7, poz. 007). [6] lipca 200 r. pirotechnicznych (Dz. U. Nr 6, poz. 577). [7] Ustawa z dnia 27 marca 200 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym (Dz. [8] z. 09). [9] Ustawa z dnia 7 lipca 994 r. [0] r. w planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym kraju oraz ustalaniu stref ochronnych. [] poz. 690). [2] Ustawa z dnia 27 kwietnia 200 r. Dz. U. Nr 25, poz. 50 z 2008 r.). [] Polska norma Nr PN-85/B- [4] Allied Ammunition Storage and Transport Publication AASTP- Edition- Manual of NATO Safety Principles for the Hazard Classification of Military Ammunition and Explosives. L' Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route)