Egle B — Explosies — Oorzaak En Gevolg — Part II

TNT equivalent
3

Deel 3:
Effecten

4

Gevolgen van Explosies
R

• Krater
• Hitte/brand
• Schokgolf
• Fragmentatie • Secundaire schade • (Penetratie) R

5

Hopkinson-Cranz schaling
Effecten van explosies schalen d.m.v. schalingsfactor Z (dimensie: m/kg1/3):

𝑍= 3

𝑅
𝑀

Met R = afstand (m), M = massa TNT (kg)

➢ Effect op dubbele afstand → 2³= 8 x meer explosief nodig Z factor gekend voor bepaald effect: afstand berekenen voor iedere hoeveelheid explosief 3

𝑅𝑒𝑓𝑓𝑒𝑐𝑡 = 𝑍 × 𝑀
Wordt veel gebruikt (aka: K-factor, correlatieconstante, ...) Explosie grondoppervlak vs in lucht!
Let op eenheden!!
6

3. Explosies: Effecten
3.1 Kratervorming en Aardschok 3.2 Hitte en Vuur 3.3 Schokgolf 3.4 Fragmentatie 3.5 Shaped Charges (penetratie) 3.6 Secundaire schade 3.7 Impact op objecten 3.8 Impact op mensen 3.9 Richtlijnen zware explosies Voorbeeldberekening schadestralen

7

3. Explosies: Effecten
3.1 Kratervorming en Aardschok 3.2 Hitte en Vuur 3.3 Schokgolf 3.4 Fragmentatie 3.5 Shaped Charges (penetratie) 3.6 Secundaire schade 3.7 Impact op objecten 3.8 Impact op mensen 3.9 Richtlijnen zware explosies Voorbeeldberekening schadestralen

8

3.1 Kratervorming en Aardschok
Explosie op/onder aardoppervlak Schokgolf + explosiegassen dringen grond binnen: stoten materiaal omhoog

Zelden bij volumetrische explosies
3

1800 kg HE

𝐷 = 0.8 × 𝑀
𝐷𝑖𝑒𝑝𝑡𝑒 = 0.25 × D

Met D = diameter krater
(m), M = massa TNT (kg)

Afhankelijk van: grondtype, HOB (hoogte explosie)

2m
8.5 m

➢ HOB = 0 m → ±33 % energie in grond ; HOB = 2.5 r → ±1 % in grond

Veilige diepte om een explosief in te graven:
𝑀7/24 𝐷𝑂𝐵 = 0.417

Met DOB = diepte explosie (m),
M = massa TNT (kg) 9

3.2 Hitte en Vuur
Temperatuur in vuurbal van gecondenseerde explosie ≈ 3000°C Afterburn: nabranden explosieproducten Diameter vuurbal (gecondenseerde explosieven):
3

𝐷 = 3.5 × 𝑀
3
𝑡𝑑 = 0.3 × 𝑀

Met D = diameter vuurbal (m), M = massa TNT (kg), td = duurtijd vuurbal (s)

Mogelijk secundaire branden:
3

𝑅 = 15 × 𝑀

Met R = afstand (m), M = massa TNT (kg)

10

3.2 Hitte en Vuur
BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) Vuurbal:

➢ Ontbranden brandstof
➢ Model van Roberts (KWS):
𝑅 = 3 × 𝑀0.33

𝑡𝑑 = 0.49 × 𝑀0.32

Met R = straal vuurbal (m), M = massa
brandstof (kg), td = duurtijd (s)

➢ Secundaire branden: 2 x R
➢ 2/3e graads brandwonden: 3 x R

11

3. Explosies: Effecten
3.1 Kratervorming en Aardschok 3.2 Hitte en Vuur 3.3 Schokgolf 3.4 Fragmentatie 3.5 Shaped Charges (penetratie) 3.6 Secundaire schade 3.7 Impact op objecten 3.8 Impact op mensen 3.9 Richtlijnen zware explosies Voorbeeldberekening schadestralen

12

3.3 Schokgolf
A

C

Druk

B

B

A

+

C

D

PAtm

-

D
Tijd

A: Beginsituatie, atmosferische druk (Patm)
B: Schokgolf (positieve fase) → Schokfront (slageffect) + luchtstoot (duwend effect) C: Onderdruk (negatieve fase) → Lage drukgebied (trekkend effect) D: Atmosferische druk 13

3.3 Schokgolf
PSO
Druk

q’O
is

to

PAtm

to-

Tijd

PSO: Piekoverdruk schokgolf
to: Duurtijd positieve fase is: Specifieke impuls positieve fase to-: Duurtijd negatieve fase q’o: Dynamische overdruk

Vooral piekoverdruk (PSO) en specifieke impuls (is) bepalen schade 14

3.3 Schokgolf
Schokgolf:
Discontinue (zeer snelle) drukstijging 2 interagerende schokgolven: totale druk > som schokgolven Reflecteren bij raken objecten (druk ↑)

Deeltjes achter schokfront bewegen trager:
➢ achterkant schokgolf “smeert” uit → Ontspanningsgolf ➢ Doet schokgolf uiteindelijk afnemen tot geluidsgolf

Druk

Geluidsgolf

Afstand
15

3.3 Schokgolf
Explosie in lucht
Explosie boven grondoppervlak: schokgolf naar alle richtingen (+- sferisch) Schokgolf overdrukken: tot ~500 bar Schalen van piekoverdruk/impuls: Hopkinson-Cranz

16

3.3 Schokgolf
Explosie in lucht
Voorbeeld: Overdruk van explosie 1000 kg TNT in lucht op 100 m afstand?

•
•

Z = 100 / (1000)1/3 = 10
Uit grafiek:
PSO = 10.0 kPa = 0.1 bar

Let op: logaritmische schaal
(Z=15 → 6 kPa)
Z
17

3.3 Schokgolf
Explosie in lucht
Als schokgolf object raakt: reflectie + amplificatie Druk verhoogt bij reflectie, afhankelijk van oorspronkelijke druk en invalshoek = Gereflecteerde overdruk Pr ( > PSO)

➢ Loodrechte inval: Pr tot 8 x PSO (ideaal gas, realiteit tot 20 x PSO) ➢ Kleinere invalshoek: Pr kleiner dan bij loodrechte inval (wel nog > PSO) ➢ Hoek 45-55°: Mach reflectie: bijna verticaal schokfront gecreërt met hoge Pr ➢ Parallel met oppervlak: geen reflectie 18

3.3 Schokgolf
Explosie in lucht
Gereflecteerde overdruk vs invalshoek

Mach
reflectie

Loodrechte
reflectie
19

3.3 Schokgolf
Explosie op grondoppervlak
Energie gefocuseert in hemisfeer (weerkaatsing) → Amplificatie explosiesterkte!
Idem als explosie in lucht maar massa explosie wordt dubbel geteld Realiteit: deel energie in grond ter vorming van een krater + aardschok Geen Mach reflectie op oppervlak

20

3.3 Schokgolf
Interne explosie

Explosie in gebouw, tunnel of andere ingesloten ruimte Of schokgolf van buitenaf die structuur binnendringt Schokgolf reflecteert en herreflecteert op wanden: serie pulsen Explosiegassen + opgewarmde lucht kan niet snel weg → Druk ↑ ➢ Hoe kleiner vrije volume kamer, hoe hoger druk Druk ontspant door venting + afkoelen gassen

➢ Via openingen + kwetsbare elementen van structuur ➢ Groter openingsoppervlak: snellere drukafname, lagere Pmax ➢ Uittredende schokgolf: gefocuseert + fragmentatie mogelijk

21

3.3 Schokgolf
Interne explosie
Tunnels/gangen of straten met hoge gebouwen:
➢ Smaller: hogere drukken ➢ Schokgolf sterft trager uit: verder bereik ➢ Hoge overdrukken in bochten (reflectie) Reductie overdruk (%) na doorgang schokgolf door splitsing/bochten:
50%

30%

20%

46%

65%

5%

10%

55%

Gladde wanden: minder drukreductie.
22

3.3 Schokgolf
Interne explosie
Explosies in stadsomgeving:
➢ Smalle straten sluiten explosie in: schokgolf sterft veel trager uit ➢ Reflectie van gebouwen: schokgolf propageert door straten ➢ Gebouwen kunnen optreden als barrières

23

3.3 Schokgolf
Interne volumetrische explosie
Bij interne damp- of stofexplosie: P stijgt trager (deflagratie) Belangrijke parameters:
➢ Pmax: Maximale explosiedruk over hele conc. domein ➢ Kg (gas/damp) of Kst (stof) 𝑑𝑃 𝐾 =3 𝑑𝑡 𝑉

Met P = druk, t = tijd, K = explosieconstante, V = vrij volume

➢ Kleiner vrije volume: snellere drukstijging
Gassen explosie kunnen moeilijker ontsnappen: mogelijke opbouw toxische gassen (CO,NOx…)

24

3.3 Schokgolf
Schade interne gecondenseerde vs volumetrische explosie

Gasexplosie

Gecondenseerde explosie

25

3.3 Schokgolf
Contactexplosie

Druk

Explosief in direct contact met object
Schokgolf niet via lucht doorgegeven → veel hogere drukken (~100.000 bar) Zeer destructief voor getroffen object Schokgolf bereikt vrij oppervlakte : afsplintering → gevaarlijke fragmenten

U2

U1

Afstand

Hoe beter insluiting, hoe meer energie getransfereerd naar object:

26

3.3 Schokgolf
Onderwater Explosies
Water: minder samendrukbaar als lucht → Hogere Pmax Fragmenten ondervinden meer weerstand van water: minder gevaarlijk Schokgolf:

➢

Zelfde gedrag als in lucht, maar hogere drukken

➢

Bij bereiken opp. water: veel zwakkere schokgolf

➢

Reflectie van bodem watermassa

➢

Bescherming onderwaterstructuren: luchtbellenscherm

27

3.3 Schokgolf
Onderwater Explosies
Gasbelpuls:

➢

Expanderende gassen explosie creëren gasbel onderwater

➢

Gasbel expandeert en krimpt dan door druk water, krimpen verhoogt druk in bel weer: expansie, terug krimpen, enz. → Verschillende drukpulsen na elkaar

➢

Bescherming: explosieschermen

Vooral schadelijk voor objecten onderwater, doelwitten op het wateroppervlak (boten e.d.) minder aangetast, tenzij ze in direct contact komen met gasbel

→ waterjet gevormd

28

3. Explosies: Effecten
3.1 Kratervorming en Aardschok 3.2 Hitte en Vuur 3.3 Schokgolf 3.4 Fragmentatie 3.5 Shaped Charges (penetratie) 3.6 Secundaire schade 3.7 Impact op objecten 3.8 Impact op mensen 3.9 Richtlijnen zware explosies Voorbeeldberekening schadestralen

29

3.4 Fragmentatie
Algemeen
Versnellen + projecteren materie door explosie Meestal verste bereik van alle schade effecten Twee soorten: primair en secundair

30

3.4 Fragmentatie
Primaire fragmenten
Fragmenten van materialen in contact met explosief (bv. omhulsel): Shrapnel ➢ Hoge snelheden: ~1000 m/s ➢ LE/volumetrische explosieven: minder en grotere fragmenten ➢ Snelheid fragmenten daalt snel met afstand (~e-(afstand) ) ➢ Beginsnelheid ook afhankelijk van geometrie bom:

>

>

➢ HE: grote hoeveelheid kleine fragmenten (brisantie):

31

3.4 Fragmentatie
Secundaire fragmenten
Materialen door schokgolf versneld maar niet in direct contact met explosief ➢ Door interactie van schokgolf in lucht: materialen voortgestuwd ➢ Meestal lagere snelheden als primaire fragmenten, maar hogere massa ➢ Impuls schokgolf bepaald snelheid (hogere impuls, hogere snelheid) ➢ Bij krachtige explosies

32

3.5 Shaped Charges (Penetratie)

Munroe-Neumann effect: Holle explosieve lading, diepere penetratie in doelwit ➢ Collisie schokgolven in caviteit: P↑↑ Liner: wand holte bedekt met metaal: effect 4x sterker ➢ Metalen liner samengeperst en uitgestoten ➢ Jet + Slug “lage” snelheid (1000 m/s) Extreme snelheid (tot 10.000 m/s) ➢ Optimale standoff: afstand lading tot doelwit ➢ Te kort: geen goede vorming jet ➢ Te ver: jet al opgebroken 33

3.5 Shaped Charges (Penetratie)
Jet oefent extreme druk uit op doelwit (≈300.000 bar) Doelwit gedraagd zich als “vloeistof” bij deze drukken Klein maar diep gat gemaakt (tot 12 x diameter lading diep) Zowel militair als civiel gebruik Anti-pantser wapens, staal doorsnijden Verschillende types: Conisch, linear, EFP (Explosively Formed Penetrator),…

34

3.6 Secundaire Schade
Indirecte effecten van explosie: gevaar dat blijft nadat explosie gedaan is Voorbeelden:
• Branden veroorzaakt door hete fragmenten, hittestraling • Destabilisatie gebouwen na schokgolf • Vrijgave gevaarlijke materialen na schade door explosie • Giftige explosiegassen (in afgesloten ruimte) • Psychologisch trauma slachtoffers • …

Moeilijk te kwantificeren, zeer afhankelijk van omstandigheden Hou rekening met de omgeving/omstandigheden om inschatting te maken van secundaire effecten 35

3. Explosies: Effecten
3.1 Kratervorming en Aardschok 3.2 Hitte en Vuur 3.3 Schokgolf 3.4 Fragmentatie 3.5 Shaped Charges (penetratie) 3.6 Secundaire schade 3.7 Impact op objecten 3.8 Impact op mensen 3.9 Richtlijnen zware explosies Voorbeeldberekening schadestralen

36

3.7 Impact op Objecten
Schademechanisme

Effect

Krater

Grondschok, beschadiging ondergrondse objecten

Hitte

Brand mogelijk
Klein object: schade, verplaatsing

Schokgolf
Groot object: structurele schade
Fragmenten

Schade, doorboring

Afhankelijk van omstandigheden, maar schokgolf meestal belangrijkste effect ➢ Uitz.: bv. grote vuurbal (BLEVE) of zware fragmenten 37

3.7 Impact op Objecten

Druk

Effect schokgolf op objecten

Tijd

1.

Gereflecteerde overdruk (Pr) → korte duur

2.

Dynamische overdruk (Ps + Cdq) → langere duur

3.

Negatieve fase explosie

CD = weerstandscoëfficiënt: weerstand tegen luchtstoot ➢ hoger: object voelt sterker effect van explosie luchtstoot

38

3.7 Impact op Objecten
Weerstandscoëfficienten voor verschillende vormen 0.47

Bol

2

2.05

0.8

1.55

1.45

1.25

2

2.2

1.26

1.2

2.3

1.20

2

1.2

1

Zuil
0.42

Halve Bol

Zuil

1.42
Halve Bol

Zuil
1.2
Zuil
0.82

3.7 Impact op Objecten
Effect schokgolf op objecten Diffractie doelwit: grote structuren en korte duur positieve fase ➢ Schokgolf overspoelt structuur maar deze beweegt niet of weinig ➢ Vooral (gereflecteerde) piekoverdruk is van belang ➢ Vb. Grote gebouwen of kleine explosies Weerstands (drag) doelwit: kleine structuren en lange duur positieve fase ➢ Schokgolf overspoelt/plet en verplaatst doelwit ➢ Vooral dynamische overdruk (luchtstoot) is van belang ➢ Vb. Zuilen, skeletachtige structuren, auto’s, …

40

3.7 Impact op Objecten
Effect schokgolf op gebouwen: tijdslijn 1. Schokgolf bereikt gevel:

Niet-verstevigde elementen (deuren, ramen, …) vernietigd→ fragmentatie Grotere inertie (= massa) verminderd effect → lichte gebouwen kwetsbaarder

Concave (holle) vormen in gebouwen versterken effect:

41

3.7 Impact op Objecten
Effect schokgolf op gebouwen: tijdslijn 2. Schokgolf treedt gebouw binnen via ramen/deuren:

Groter openingsoppervlak: sterker binnentredende schokgolf Binnengedrongen schokgolf reflecteert tegen binnenmuren: hoge overdrukken

Zwakke binnenmuren vernietigd
Druk uitgeoefent op plafond (en vloer) → mogelijk instorting 42

3.7 Impact op Objecten
Effect schokgolf op gebouwen: tijdslijn 3. Schokgolf passeert over structuur (indien krachtig genoeg):

Neerwaartse druk op het dak: meestal goed getolereerd Als schokgolf einde structuur bereikt: druk tegen achterste gevel Totale belasting op structuur = (belasting vooraan) – (belasting achteraan) 43

3.7 Impact op Objecten
Effect schokgolf op gebouwen Structuur mogelijk gedestabiliseerd: (gedeeltelijke) instorting

➢ Meestal binnen enkele seconden na explosie
➢ Veroorzaakt vaak veel slachtoffers Bakstenen (draag)muren : zeer kwetsbaar voor schokgolven Gebouwen met stalen/betonnen frame: beter bestand Gewapend beton = beste bescherming

Kleine explosies: effect op afzonderlijke structurele elementen

44

3.7 Impact op Objecten
Effect schokgolf op gebouwen

45

3.7 Impact op Objecten
Effectafstanden schokgolf 3

Uit piekoverdruk – schade tabel of Z waarden:

𝑅𝑒𝑓𝑓𝑒𝑐𝑡 = 𝑍 × 𝑀

Piekoverdruk
(bar)

Z

0.015

60

Breken ruiten

0.03

35

Ruitbreuk + gevaarlijke fragmentatie ruiten

0.048

24

Milde structurele schade aan gebouwen

0.09

16

Metalen panelen vervormen

0.17

9

Matig-ernstige schade aan gebouwen (mogelijk instorten)

0.24

7

Olietanken scheuren/beschadigd

0.35

5.5

Houten palen breken

0.4

5

Volledige verwoesting huizen

0.48

4.2

Omvallen volle treinwagons

0.69

3.7

Verwoesting meeste gebouwen

Effect

46

3.7 Impact op Objecten
Effectafstanden schokgolf 3

Uit piekoverdruk – schade tabel of Z waarden:

𝑅𝑒𝑓𝑓𝑒𝑐𝑡 = 𝑍 × 𝑀

Voorbeeld: Op welke afstand kan men ruitbreuk met gevaarlijke fragmenten verwachten voor een 1000 kg TNT equivalente explosie?
Piekoverdruk (bar)

Z

0.03

35
3

Effect

Ruitbreuk + gevaarlijke fragmentatie ruiten
3

𝑅𝑒𝑓𝑓𝑒𝑐𝑡 = 𝑍 × 𝑀 = 35 × 1000 = 𝟑𝟓𝟎 𝐦

47

3.8 Impact op Mensen
Algemeen
Schademechanisme

Effect

Contact

Amputatie

Hitte

Brandwonden

Schokgolf

Longschade, gehoorschade, verplaatsing

Fragmenten

Zware verwondingen

Menselijk lichaam vrij goed bestand tegen overdrukken van korte duur Zeer kwetsbaar voor fragmenten 48

3.8 Impact op Mensen
Algemeen

Indeling verwondingen:
•

Primair: door schokgolf

•

Secundair: door fragmentatie

•

Tertiar: door verplaatsing

•

Quaternair: alle andere oorzaken

49

3.8 Impact op Mensen
Primaire verwonding: Effect schokgolf op lichaam Organen die lucht bevatten zijn kwetsbaar (longen, darmen,…) Beschadiging trommelvlies meest voorkomende verwonding ➢ Tinnitis, bloed uit oren, gehoorverlies

Blast lung: beschadiging longen, geen uitwendige tekens, levensbedrijgend → pijn in borststreek, ademhalingsproblemen ➢ Als > 10% verwondingen door hitte/fragmenten → kans op blast lung ➢ Medisch personeel zelden mee vertrouwd ➢ Meestal bij personen dichtbij explosie, onderwater of bij interne explosie 50

3.8 Impact op Mensen
Primaire verwonding: Effect schokgolf op lichaam Meest gunstige positie:
Schokgolf parallel met lengte-as persoon

Schokgolf loodrecht
op lengte-as persoon

Minst gunstige positie:

Reflecterend obstakel
achter persoon

Langere duurtijd positieve fase schokgolf:
➢ Minder hoge overdruk nodig om longverwondingen te veroorzaken

51

3.8 Impact op Mensen
Primaire verwonding: effectafstanden schokgolf (mens) Met R = afstand (m), M = massa TNT (kg) Overdruk (bar)

Z

0.02

45

Gehoorschade (tijdelijk)

0.1

13

Personen vallen om door schokgolf

0.35

5.5

Mogelijke scheuren trommelvlies

1

3

Grenswaarde voor longschade

14

1

Dodelijk

Effect

52

3.8 Impact op Mensen
Secundaire verwonding: effect van fragmentatie Meestal penetratie fragmenten in lichaam (zelden stomp trauma) Snijwonden, fracturen, bloedingen Zeer vaak voorkomend bij explosie

Zelfs kleine fragmenten kunnen zware verwondingen veroorzaken Meestal grote hoeveelheid verwondingen (>1 fragment)

53

3.8 Impact op Mensen
Secundaire verwonding: Effectafstanden fragmentatie 3

𝑅 = 45 × 𝑀
3

Graham-Kinney:

𝑅 = 120 × 𝑀

TM-60A-1-1-4:

𝑅 = 109.62 × 𝑀0.164

Met R = afstand (m), M = massa TNT (kg)
Minimaal 100 meter afstand

LOS (line of sight) met explosief = fragmentatiegevaar Bescherming tegen fragmentatie → dekking (natuurlijk/barrières)

54

3.8 Impact op Mensen
Secundaire verwonding: Effectafstanden fragmentatie Aparte effectafstanden voor een BLEVE explosie:
Voor tank < 5 m3 Voor tank > 5 m3 Met R = afstand (m), M = massa brandstof (kg) Minimaal 100 meter afstand

55

3.8 Impact op Mensen
Tertiar and quaternaire verwonding Tertiair: Verwonding door verplaatsing lichaam door explosie luchtstoot ➢ Vooral stomp trauma, door tegen objecten geslagen te worden ➢ Veel voorkomend

Quaternair: Verwonding door andere oorzaak
➢ Toxische gassen, brand, instorting,…

56

3.8 Impact op Mensen
Algemene observaties explosie incidenten Grote hoeveelheid slachtoffers op korte tijd Combinatie van verwondingen (extremiteiten vaak getroffen) Doodbloeden belangrijkste doodsoorzaak initieel overlevenden Dichtbij ground zero: amputaties (lage overlevingskans) + primaire verwondingen •

Vrije explosie: meeste overlevenden

•

Interne explosie: minste overlevenden, meer primaire verwondingen

•

Explosie met instorting: meeste slachtoffers door instorting

•

Meer fragmentatie: meer slachtoffers + ernstigere kwetsuren

•

Onderwater explosie: meer primaire verwondingen 57

3.9 Richtlijnen Zware Explosies
❑ Afstand!
❑ Vermijd ramen → fragmentatie ❑ Gebouwen zonder frame → meer kans op instorting ❑ Rekening houden met reflectie schokgolven in omgeving met veel gebouwen + focussering schokgolf ❑ Dekking tegen fragmentatie: nader potentieel explosief onder dekking ❑ Bij vermoeden van aanslag: mogelijk secundaire explosies (second strike) ❑ Veroorzaken brand/lek/… door fragmenten ❑ Insluiting vermijden ❑ Secundaire fragmenten kunnen aanzienelijke massa hebben ❑ Explosie immanent: plat op grond, bescherm hoofd

58

Voorbeeld berekenen effectafstanden
Ontploffing van een lading van 2500 kg ANFO ➢ TNT equivalent = α x M = 0.40 x 2500 kg = 1000 kg TNT ➢ Berekening effectafstanden:

Voorbeeld berekenen effectafstanden
Piekoverdruk (bar)

Z

0.015

60

Breken ruiten

600 m

0.03

35

Ruitbreuk + gevaarlijke fragmentatie ruiten

350 m

0.048

24

Milde structurele schade aan gebouwen

240 m

0.09

16

Metalen panelen vervormen

160 m

0.17

9

Matig-ernstige schade aan gebouwen
(mogelijk instorten)

90 m

0.24

7

Olietanken scheuren/beschadigd

70 m

0.35

5.5

Houten palen breken

55 m

0.4

5

Volledige verwoesting huizen

50 m

0.48

4.2

Omvallen volle treinwagons

42 m

0.69

3.7

Verwoesting meeste gebouwen

37 m

Effect

Afstand

Voorbeeld berekenen effectafstanden
Overdruk
(bar)

Z

Effect

Afstand

0.02

45

Gehoorschade (tijdelijk)

450 m

0.1

13

Personen vallen om door schokgolf

130 m

0.35

6

Mogelijke scheuren trommelvlies

60 m

1

3

Grenswaarde voor longschade

30 m

14

1

Dodelijk

10 m

3

3

Fragmentatie: R = 120 𝑀 = 120 1000 = 𝟏𝟐𝟎𝟎 𝐦 (Graham-Kinney) R = 109.62 𝑀0.162 = 109.62 × 10000.162 = 340 m (TM-60A-1-1-4)

Samenvatting afstanden
Explosie op grondniveau (afstanden in meter):
TNT equivalent Effect

Z

10 kg

100 kg

1000 kg

5000 kg

Krater diameter

0.8

2

4

8

14

Vuurbal diameter

3.5

8

16

35

60

Sec. branden

15

32

70

150

256

Glasbreuk (fragmenten)

35

75

162

350

598

Fragmentatie

120

259

557

1200

2052

Fragmentatie (TM-60A-1-1-4)

-

160

233

340

443

R

Einde deel 3

63

Appendix: explosieparameters vs geschaalde afstand Voor explosie op grondoppervlak

Z=3

R
M

Ps =

PSO
Pa

is
iS = 3
M

t
M

d = 3 d

Met R = afstand (m),
M = massa TNT (kg),
Pa = atmosferische druk , PSO = piekoverdruk, Is = specifieke impuls (Pa s) td = duurtijd positieve fase (s) 64

Appendix: nomogram onderwater explosie

65

Appendix: explosieparameters vs geschaalde afstand •

Voor vrije explosie in lucht boven grondoppervlak:

66

Appendix: Overdrukken vs schade in industriële omgeving

P( psi)
= P(bar)
14.5

67