Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Расчетно-графическая работа - Оцінка стійкості промислового об'єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газово-повітряної суміші - файл n1.doc


Расчетно-графическая работа - Оцінка стійкості промислового об'єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газово-повітряної суміші
скачать (500 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc500kb.23.01.2013 14:46скачать


n1.doc



План
Вступ

  1. Характеристика дії повітряної ударної хвилі

  2. Оцінка стійкості промислового обєкта

    1. Загальні поняття;

2.2 Розрахунок оцінки стійкості промислового об'єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газопітряної суміші .

3.Заходи по підвищенню стійкості промислового обєкта

4.Висновки

5.Список використаної літератури
Завдання

Визначити надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі обємом 20 т для обєкта,що знаходиться на відстані 500м від вибуху та складається з одноповерхової будівлі з металевим каркасом, вантажних автомобілів та автоцистерн,повітряних ліній низької напруги та підйомно-транспортного устаткування.
Вступ

Кожен має право на захист свого життя і здоров'я від наслідків аварій, катастроф, пожеж, стихійних лих і на вимогу гарантій забезпечення реалізації цього права від Кабінету Міністрів України, міністерств і інших центральних органів виконавчої влади, місцевих державних адміністрацій, органів місцевого самоврядування, керівництва підприємств, установ і організацій незалежно від форм власності і підпорядкування.

Держава як гарант цього права створює систему цивільної оборони, яка має на своїй меті захист населення від небезпечних наслідків аварій і катастроф техногенного, екологічного, природного і військового характеру.

Кожна людина у випадках аварій, катастроф стихійних лих повинен уміти захистити себе, свою сім'ю і надати допомогу таким, що постраждав.

Необхідності цього вимагає саме життя, наша дійсність. Науково-технічний прогрес значно збільшив можливості виробництва, але приніс з собою техногенну і екологічну небезпеку для людини і навколишнього середовища. Більшість регіонів держави підпадають під вплив небезпечних природних явищ. От чому кожний з нас винен добре знати і уміти для збереження здоров'я і життя.

Кожна людина також має право на самореалізацію, а як відомо, максимально реалізуватися особистість може лише в праці та гармонійному співіснуванні з іншими особистотями. Тому більшу частину свого життя люди проводять на робочих місцях, тобто промислових об'єктах, в незалежності –виробничих чи ні.

Саме тому безпечні умови праці та знаходження в промислових спорудах є важливою складовою захисту життя громадян. І важливим поняттям тут постає поняття стійкості конструкції до дії зовнішніх чинників як техногенного, так і екологічного характеру.

Стійкість промислового об'єкта — це здатність його в надзвичайних ситуаціях випускати продукцію у запланованому обсязі, необхід­ної номенклатури і відповідної якості, а у випадку впливу на об'єкт уражаючих факторів, стихійних лих та виробничих аварій — у мінімально короткі строки відновити своє виробництво. Залежить вона від таких основних факторів: розміщення об'єкта відносно великих міст, об'єктів атомної енергетики, хімічної промисловості, великих гідротехнічних споруд, військових об'єктів та ін.; природнокліматичних умов, технології виробництва; надійності захисту працюючих, населення від впливу уражаючих факторів, наслідків стихійних лих і виробничих аварій, катастроф; надійності системи постачання об'єкта всім необхідним для виробництва продукції (па­ливом, мастилами, електроенергією, газом, водою, хімічними засоба­ми захисту рослин, ветеринарними засобами, мінеральними добри­вами, запасними частинами, технікою та ін.); здатності інженерно-технічного комплексу протистояти надзвичайним ситуаціям; стійкості управління виробництвом і ЦЗ, психологічної підготов­леності керівного складу, спеціалістів і населення до дій в екстре­мальних умовах; навченості керівного складу ЦЗ об'єкта і насе­лення правильно виконувати комплекс заходів цивільного захис­ту; масштабів і ступеня уражаючої дії стихійного лиха, виробничої аварії, катастрофи чи зброї і підготовленість об'єкта до ведення рятувальних та інших невідкладних робіт для відновлення пору­шеного виробництва. Дані фактори визначають і основні вимоги стійкості роботи об'єктів у надзвичайних ситуаціях та шляхи її підвищення.

Здійснення організаційних заходів передбачає завчасну підготов­ку всіх структур цивільного захисту, служб і формувань до надзви­чайних ситуацій.

Вжиттям технологічних заходів підвищується стійкість роботи об'єктів шляхом змінювання технологічних процесів, режимів, мож­ливих в умовах надзвичайних ситуацій.

Інженерно-технічні заходи мають забезпечити підвищену стійкість виробничих споруд, технологічних ліній, устаткування, комунікацій об'єкта до впливу уражаючих факторів під час надзвичайних ситуацій.

1.Характеристика дії повітряної ударної хвилі

Ударна хвиля являє собою область різкого здавлення середовища, що розповсюджується від центру вибуху. В залежності від того в якому середовищі розповсюджується хвиля, розрізняють повітряну ударну хвилю, хвилю у воді та сейсмовибухову хвилю в ґрунті.Повітряна ударна хвиля являє собою зону сильно здавленого повітря, що розповсюджується у всі сторони від центру вибуху із надзвуковою швидкістю.

Основними параметрами, обумовлюючими уражаючу дію ударної хвилі є:

  • максимальний надлишковий тиск у фронті хвилі ,

  • швидкісний натиск повітря, що рухається з великою швидкістю

  • час дії фази здавлення ф та фази розрідження ф.

Особовий склад та бойова техніка уражається перед усім високим надлишковим тиском, який майже миттєво здавлює тіло людини чи інший об`єкт, викликає пошкодження та зруйнування. Поряд з цим вплив обумовлює і швидкісний натиск, володіючи сильною метальною здатністю. Крім безпосереднього впливу ударної хвилі ураження можуть бути нанесені уламками будівель, каменями, падаючими деревами і т.ін.

Надлишкові тиски, що викликають пораження особового складу, що перебуває на відкритій місцевості:

  • 0,2-0,4 кгс/см2 - викликає легку поразку: пошкодження слуху, ушиби, вивихи кінцівок;

  • 0,4-0,6 кгс/см2 - середні: поразка органів слуху, кровотеч, тяжкі вивихі кінцівок;

  • 0,6-1,0 кгс/см2 - тяжкі: контузії всього організму, пошкодження внутрішніх органів;

  • понад 1 кгс/см2 - крайнє тяжкі.

Безпечний тиск для особового складу на відкритій місцевості 0,1 кгс/см2.

Одним із основних заходів захисту особового складу від ударної хвилі є використання захисних властивостей техніки, місцевості і інженерних споруд (окопів, траншей, сховищ). Для захисту техніки необхідно обладнати укриття, використовувати природні.

2.Оцінка стійкості промислового об'єкта

2.1. Загальні поняття

Для розробки заходів підвищення і забезпечення стійкості робо­ти об’єктів у надзвичайних ситуаціях необхідно оцінити стійкість об’єкта проти впливу уражаючих факторів.

Вихідними даними для проведення розрахунків стійкості об’єкта до ураження є: максимальні значення параметрів можливих уражаю­чих факторів і характеристики елементів об’єкта.

Параметри уражаючих факторів можна одержати у відділі або Управлінні ЦЗ або визначити розрахунковим способом.

Руйнування житлових будинків, виробничих приміщень, тварин­еняих комплексів, споруд різного виробничого призначення може бути у воєнний час від вибухової хвилі, в мирний час від аварій різного характеру, ураганів і землетрусів. Дія ударної хвилі на об’єкт характеризується складним комплексом навантажень: надмірним тиском, тиском відбивання, тиском швидкісного напору, тиском затікання, навантаженням від сейсмовибухових хвиль.

Все це буде залежати від виду і потужності вибуху, відстані до об’єкта, конструкції й розмірів елементів об’єкта, орієнтації відносно вибуху, розміщення будівель і споруд, рельєфу місцевості, характеру аварії, сили землетрусу чи бурі.

Послідовність проведення оцінки:

  • визначення максимального надмірного тиску ударної хвилі, ∆РФ, повітряної ударної хвилі;

  • виділення основних елементів на об’єкті (склади, майстерні, цехи та ен.), від яких залежатиме функціонування об’єкта і виробництво продукції;

  • оцінка стійкості кожного елемента об’єкта;

  • визначення межі стійкості об’єкта проти впливу ударної хвилі за мінімальною стійкістю його основних елементів;

  • порівняння розрахованої межі стійкості об’єкта ∆Рфгр, з очі­куваним максимальним надмірним тиском ударної хвилі ∆Рфmax сейсмічної хвилі чи сили бурі. Якщо ∆Рфгр > ∆Рфmax , то об’єкт стійкий, якщо ж ∆Рфгр < ∆Рфmax, то об’єкт нестійкий проти ударної хвилі і аналогічно до сейсмічної хвилі і бурі;

  • визначення ступеня можливих руйнувань за таблицею резуль­татів оцінки для елементів об’єкта при можливому і максимально­му значенні надмірного тиску ∆Рфmax, тиску сейсмічної хвилі чи сили бурі й можливі при цьому втрати (відсотки).

На основі результатів оцінки стійкості об’єкта роблять висновки і пропозиції за кожним елементом і об’єктом в цілому: межа стійкості об’єкта, найбільш вразливі його елементи, характер і ступінь руйну­вань при максимальному надмірному тиску, сильному землетрусі й урагані, можливі збитки; межа доцільного, підвищення стійкості найбільш вразливих елементів об’єкта і пропозиції (заходи) для підви­щення межі стійкості об’єкта.

Основним параметром повітряної ударної хвилі , який визначає її уразливу дію є надлишковий тиск у фронті ударної хвилі .

В осередку вибуху газово-повітряної суміші виділяють три колові зони:

1.Зона детонаційної хвилі з радіусом

, 
2.Зона дії продуктів вибуху, яка охоплює всю площину розльоту продуктів газово-повітряної суміші при її детонації. Радіус цієї зони знаходиться за формулою:

, 
3.Зона повітряної ударної хвилі.

Для розрахунку діючого на об’єкт тиску , який знаходиться на відстані  від місця вибуху, спочатку треба визначити, в якій зоні вибуху знаходиться об’єкт.

Якщо об’єкт знаходиться в зоні дії повітряної ударної хвилі, то

 ;

Якщо об’єкт знаходиться в зоні викиду продуктів , то

;

Якщо об’єкт знаходиться в зоні повітряної ударної хвилі, то розрахунок  залежить від показника :

Якщо , то

 ;

Якщо , то


2.2 Розрахунок оцінки стійкості промислового об'єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газопітряної суміші .

За умовою, потрібно розрахувати надлишковий тиск во фронті газово-повітряної суміші для об'єкту, який знаходиться на відстані 500 м від місця вибуху. Ємність газово-повітряної суміші 20 тон. Складовими промислового об'єкта є :одноповерхова будівля з металевим каркасом, вантажні автомобілі і автоцистерни, повітряні лінії низької напруги, підйомно-транспортне устаткування.

Рішення

  1. Знаходимо радіус зони детонаційної хвилі:

 м

  1. Знаходимо радіус зони дії продуктів вибуху, яка охоплює всю площину розльоту продуктів газово-повітряної суміші при її детонації.

 м

  1. Для розрахунку вже безпосередньо  потрібно визначити, в якій зоні знаходиться об'єкт на відстані 500м від місця вибуху. Оскільки виконується умова   , то

,



і тому

6,463 кПа

Після отримання значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі,потрібно побудувати зведену таблицю стійкості обєкта :

№ п/п

Елементи обєкта і їх характеристика

Ступінь руйнування пр. , кПа

Межа стійкості, кПа

7 10 15 20 25 30 40 50 55 60 65 70 100 130 160

Елемента

обєкта

1

Одноповерхова

будівля з металевим каркасом


















































10


10

2

Вантажні автомобілі і автоцистерни


















































30

3

Повітряні лінії низької напруги


















































60

4

Підйомно-транспортне устаткування





















































50














  • Слабкі руйнування

  • Середні руйнування

  • Сильні руйнування

  • Повні руйнування

Ґрунтуючись на отримані шляхом розрахунку дані (), та на дані отримані шляхом побудування зведеної таблиці стійкості елементів наданого обєкта можна зробити наступний висновок. Так як , а , то виконується умова , , і тому можна зробити висновок, що наданий обєкт, який занаходиться на відстані 500 м від вибуху, стійкий до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газово-повітряної суміші обємом 20 тонн.

3.Заходи по підвищенню стійкості промислового обєкта.

На основі вивчення факторів, які впливають на стійкість роботи об'єктів, і оцінки стійкості елементів і галузей виробництва проти уражаючих факторів ядерної, хімічної і біологічної зброї, стихійних лих і виробничих аварій, а також їх наслідків необхідно завчасно організувати і провести організаційні, інженерно-технічні й технологічні заходи для підви­щення стійкості роботи.

Здійснення організаційних заходів передбачає завчасну підготов­ку всіх структур цивільного захисту, служб і формувань до надзви­чайних ситуацій.

Вжиттям технологічних заходів підвищується стійкість роботи об'єктів шляхом змінювання технологічних процесів, режимів, мож­ливих в умовах надзвичайних ситуацій.

Інженерно-технічні заходи мають забезпечити підвищену стійкість виробничих споруд, технологічних ліній, устаткування, комунікацій об'єкта до впливу уражаючих факторів під час надзвичайних ситуацій.

При проведенні цих заходів необхідно враховувати конкретні умови об'єкта народного господарства. Проте є загальні організаційні інженерно-технічні заходи, які мають проводитись на всіх об'єктах.

1. Забезпечення захисту людей та їх життєдіяльності. Включає в себе створення на об'єкті надійної системи оповіщення про загрозу, організація роз­відки і спостереження за радіоактивним забрудненням, хімічним і біологічним зараженням; гідрометеорологічне спостереження за рівнем води, напрямком і швидкістю вітру, рухом і поширенням хмари радіоактивного забруднення, СДЯР і ОР; створення фонду захисних споруд ЦО з більшою стійкістю, запасів засобів індивіду­ального захисту і забезпечення своєчасної видачі їх населенню;завчасну підготовка до масової санітарної обробки населення і знезаражування одягу, організацію взаємодії з установами охорони здоров'я для медичного обслуговування населення у надзвичайних ситуаціях; підготовку до евакуації населення, розміщеного в зонах можли­вих руйнувань і катастрофічного затоплення; завчасну підготовку місць евакуації, організацію прийому евакуйованого населення на територію населених пунктів; постачання населення продуктами харчування, питною водою, предметами першої необхідності; комунальне побутове обслугову­вання населення з урахуванням проведення евакуаційних заходів, забезпечення захисту продовольчих запасів; навчання населення способам захисту, надання першої допомоги, практичним діям в умовах надзвичайних ситуацій, морально-психо­логічна підготовка населення для виживання; забезпечення чіткої інформації про обстановку та правила дій і по­ведінки населення в надзвичайних ситуаціях мирного і воєнного часу.

2. Захист цінного й унікального устаткування. Захистити цінне і унікальне устаткування можна завдяки проведенню інженерно-технічних заходів, щоб зменшити небезпеку пошкодження і руйнування цінного й унікального устаткування, станків з програм­ним керуванням, шліфувальних, токарних, розточних, зубофрезерних, пресових станків, автоматичних конвеєрних ліній та іншого устаткування.

Варіантами такого захисту є розміщення зазначеного устатку­вання в заглиблених приміщеннях а також використання спеціаль­них захисних пристосувань, закріплення станків на фундаментах, застосування контрфорсів для підвищення стійкості проти переки­дання обладнання

3.Підвищення стійкості мереж комунального господарства.

Для забезпечення стійкості роботи об'єктів повинні проводитись інже­нерно-технічні заходи на мережах комунального господарства з метою захисту джерел тепла із заглибленням у ґрунт комунікацій. Котельні слід розміщувати в спеціальному окремо розміщеному приміщенні.

Якщо об'єкт одержує тепло з міської теплоцентралі, необхідно провести заходи для забезпечення стійкості трубопроводів і розпо­дільних пристроїв, підведених до об'єкта.

Система каналізації має будуватись окремо: одна для дощових, друга для промислових і господарських вод. На об'єкті має бути не менше двох виводів з підключенням до міських каналізаційних ко­лекторів, а також виводи і колодязі з аварійними засувками на об'єктових колекторах з інтервалом 50 м на території, що не завалюється, для аварійного скидання неочищеної води в найближчі штучні та природні заглиблення.

На деяких промислових об'єктах є системи для забезпечення тех­нології виробництва: для подання кисню, аміаку, стиснутого повітря та інших рідких і газових реактивів. Для цих систем розробляють заходи для попередження виникнення вторинних факторів зброї, стихійних лих та виробничих аварій і катастроф.

6. Забезпечення стійкості роботи паливно-енергетичного комплексу і водопостачання: створення резерву енергетичних потуж­ностей за рахунок автономних пересувних електростанцій, а також місцевих джерел електроенергії; підготовка автономних електро­станцій до роботи за спеціальним режимом (графіком) для забезпе­чення технологічних процесів виробництва, для яких неможливі тривалі перерви в електропостачанні.

З метою попередження аварій на електричних мережах необхід­но установити автоматичну систему відключення при виникненні перенапруги. Повітряні лінії електропостачання замінити на підзем­но-кабельні.

Для підвищення стійкості забезпечення водою слід провести такі заходи. Необхідно створити основні і резервні джерела водопоста­чання. Як резервне джерело краще мати артезіанську свердловину, яку необхідно підключити до системи водопостачання. Крім того, воду можна брати з близько розміщеної природної водойми або спо­рудити штучну водойму чи резервуари з обладнанням пристроїв для збору і перекачування води.

Всі ділянки водопостачання повинні бути заглиблені в ґрунт з обладнанням пожежних гідрантів і пристроїв для відключення по­шкоджених ділянок. Локальні мережі водопостачання окремих ве­ликих підприємств варто з'єднати із загальноміською системою во­допостачання в єдине кільце..

7. Стійкість роботи автотранспортної та іншої техніки, технологічного обладнання і механізмів: організація своєчасного оповіщення гаража, технологічного парку, їх керівників, водіїв, механі­заторів про загрозу надзвичайної ситуації; підготовка автотранспортної техніки до проведення робіт в умо­вах радіоактивного забруднення, хімічного біологічного зараження і світломаскування;пристосування і використання всіх видів транспортних засобів для евакуації населення і перевезення потерпілих; підготовка всієї техніки для проведення рятувальних та інших невідкладних робіт у надзвичайних умовах мирного і воєнного часу.

8. Забезпечення стійкого постачання об'єкта. Для забезпечен­ня виробництва продукції необхідні електроенергія, паливо, мастила, засоби захисту рослин, міндобрива, профілактичні й лікувальні пре­парати ветеринарної медицини, запасні частини, сировина та інші ма­теріально-технічні засоби. Забезпечення об'єктів цими ресурсами дасть можливість випускати необхідну продукцію в надзвичайних умовах мирного і воєнного часу. Тому повинні проводитись такі заходи, які б забезпечили стійкість постачання і сприяли підвищенню захисту ме­режі електро-, водо-, газопостачання, транспортних комунікацій і дже­рел постачання всім необхідним для забезпечення функціонування галузей сільського господарства в надзвичайних умовах: з метою попередження аварій на електричних мережах необхід­но встановити автоматичну систему відключення перенапруги; по­вітряні лінії електропостачання слід замінити на підземно-кабельні; для безперебійного забезпечення газом, га­зові мережі необхідно підводити до об'єкта з двох напрямків, які мають бути з'єднані в єдине кільце з обладнанням для можливого дистанційного автоматичного управління й у разі необхідності відклю­чення пошкоджених ділянок; на великих підприємствах необхідно мати підземні ємності із закачаним резервним газом; на підприємствах, де використовується пара, необхідно захисти­ти джерела його постачання, заглибити в ґрунт комунікації паропостачання і встановити запірні пристосування.

9. Забезпечення збереження й відновлення будівель і споруд

Включає наступні заходи:оцінка можливих ступенів руйнування будівель і споруд господарства, населеного пункту; визначення обсягу невідкладних ремонт­ них робіт, потреби в будівельних матеріалах; розрахунок сил і засобів для проведення невідкладних ремонт­них та інших робіт, а також знезаражування приміщень, виробни­чих ділянок і території; створення і підготовка спеціальних формувань для ремонтно-відновних, будівельних та інших робіт на об'єкті; при будівництві нових будівель і захисних споруд врахувати вимоги ЦЗ.

10. Забезпечення надійності системи управління і зв'язку- організація захищеного пункту управління, оснащення його засоба­ми зв'язку, які б дали можливість швидко доводити сигнали ЦЗ до всіх виробничих підрозділів і населення у місцях проживання; розробка документів, які регламентують чіткі дії персоналу для забезпечення сталої роботи об'єкта в надзвичайних умовах;підготовка необхідного резерву кадрів спеціалістів, механізаторів і керівних працівників для зміни тим, які будуть мобілізовані; планування збору даних про обстановку, передачу команд і розпо­ряджень в умовах впливу на об'єкт уражаючих факторів; організа­ція використання радіозасобів, телефонного зв'язку, посильних для зв'яз­ку з віддаленими населеними пунктами, виробничими підрозділами, а також з колонами евакуйованого населення, що перебувають у дорозі, і відповідальними особами, які супроводжують під час евакуації.

І, найголовніший захід по забезпеченню безпеки життєдіяльності людини, під час дії будь-якого уражаючого фактору є регулярне проводення підго­товки населення, спеціалістів, проводення об'єктові тренування і ко­мандні навчання.

4.Висновки

Отже, при проведенні розрахунків для отримання інформації про стійкість промислового обєкта,що знаходиться на відстані 500 м від від вибуху газово-повітряної суміші обємом 20 т, отримали,що обєкт та всі його елементи стійкі і було запропоновано основні заходи для підвищення стійкості промислового обєкту під час дії будь-яких уражаючих факторів. Тому із вищезазначеного можна зробити наступний висновок: при проектуванні та будуванні обєктів будь-якого характеру – чи промислового призначення, чи житлового завжди потрібно брати до уваги вимоги цивільної оборони для підвищення стійкості будівлі за дії уражаючих факторів та уникнення майбутніх можливих людських втрат. Також при виникненні небезпечної ситуації,мабуть, основним фактором,який може привести до людських втрат є саме людський фактор, тобто паніка,яка спричинена незнанням того,як саме потрібно діяти в даній ситуації. Тому потрібно проводити спеціальні тренінги та інформувати людей про порядок дій у небезпечних ситуаціях, які склалися внаслідок дії уражаючих факторів або катастроф різного характеру, а також забезпечувати населення індивідуальними засобами захисту для збереження їх життя.
Список використаної літератури:

1. Україна. Закон. Про Цивільну оборону: від 1993// № 555-Х1У.- 1999р.

2. Україна. Закон.Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного і природного характеру// УПУ № 1809 –ІІ.- 2000р.

3.Україна. КМУ.Ухвала. Про єдину державну систему попередження і реагування на ЧС техногенного і природного характеру № 1198 від 1998 р.

4. Захист від зброї масового ураження, наслідків зруйнувань радіаційно, хімічно небезпечних обєктів. Пам`ятка. –част. 1.-Х.:1998

5.Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Цивільна оборона». Тема: «Оцінка стійкості промислового об'єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газово-повітряної суміші»/ Укл. Лопухов П.М.-Дніпропетровськ:НметаУ, 2005.-11с.


Скачать файл (500 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации