Повышение устойчивости промышленного объекта от взрывов и пожаров.
На промышленных объектах в ходе работы производственного процесса возможности аварии, связанные с нарушением техники безопасности, технологического процесса, сбоем в работе оборудования и рядом других причин.
В результате аварии на промышленном объекте возможности пожары, взрывы, заражение местности СДЯВ и ряд других чрезвычайных ситуаций.
Авария на производстве вызывают поражение рабочих, служащих, разрушение зданий, сооружений, оборудования, коммуникально – энергетических и технологических сетей.
В связи с тяжелыми последствиями, вызываемыми чрезвычайными ситуациями, особое значение придается устойчивости промышленных предприятий в этих условиях.
Оценка устойчивости объекта к воздействию ударной волны взрыва.
Ударная волна ядерных взрывов, а также взрыва ГВС вызывает большие человеческие потери, разрушение зданий, сооружений, оборудования. Действие ударной волны на сооружения характеризуется сложным комплексом нагрузок:
— прямое давление;
— давление отражения;
— давление обтекания.
Действие ударной волны ядерного взрыва аналогично действию ударной волны образующейся при взрыве ГВС (пропан, бутан, пропилен, бензин, метан).
В очаге взрыве ГВС принято выделять три полусферические зоны.
I – зона детонационной волны;
II – зона действия продукта взрыва;
III – зона воздушной ударной волны.
RI = 17.5 *
RII = 1.7 * rI.
Где: rI – радиус зоны детонационной волны, м;
rII – радиус зоны действия продукта взрыва, м;
Q – количество сниженного углеводородного газа, Т;
Рассчитывается относительная величина Ψ = 0,24 *
Где: rIII – радиус зоны воздушной ударной волны или расстояние от ГВС до рассматриваемой точки.
Рассчитывается величина избыточного давления в зоне воздушной ударной волны, в зависимости от значения относительной величены по формулам:
При Ψ2 РQIII = 700/3 – 1;
При Ψ РQIII = 22/ Ψ() :
В зоне I и II все наземные сооружения разрушаются полностью.
Пример:
Требуется определить избыточное давление, ожидаемое в цехе, устойчивость цеха, характеристику разрушения цеха при взрыве емкости с жженым бутаном Q = 1 т, удаление от цеха 150 метров.
Решение.
1. Определяем избыточное максимальное давление во фронте ударной волне взрыва.
1.1 Определяем положение цеха в зоне очага взрыва путем сравнения расстояния от емкости с радиусом зон взрыва.
RI = 17.5* = 17.5*1 = 17.5 м
rII = 1.7*rI = 1.7*17.5 = 29.75 м.
Так как rДелаем заключение, что цех находится в зоне действия воздушной ударной волны.
1.2.Расчитываем относительную величину Ψ.
1.3Определяем Для III зоны.
КПа.
1.4. По графику «Зависимость радиуса внешней зоны действия избыточного действия от количества взрывоопасных ГВС», Справочник, Г. П. Демиденка «Защита ОПХ от ОМП»ст. 95., Киев, 1987г. избыточное давление равно 20 кПа. В дальнейшем расчете принимаем кПа.
2. Заносим в таблицу основные элементы Цеха.
3. ПО приложению 2 «Степени разрушения элементов» выбираем значение избыточного давления вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения.
4. Определяем предел остойчивости каждого элемента цеха, прижимая нижний предел средних разрушений.
5. Определим предел устойчивости цеха по минимальному значению элементов.
цеха15кПа
6. Определяем целесообразный предел устойчивости цеха по максимальному повторению устойчивости элементов цеха.
целесообр.,=30 кПа.
7. Определяем устойчивость цеха.
Так как Цеха=15кПа, а =20кПа, то цех неустойчив к ударной волне взрыва ГВС и получит разрешения.
7. Определяем степень разрушения элементов цеха, проводя вертикальную линию через 20 кПа.
Результаты оценки устойчивости цеха к воздействию ударной волны взрыва ГВС.
| Элементы цеха | Краткая характеристика | Степень Разрушения10 20 30 40 50 60 70 80 90
. . . . . . . . . |
Предел устойчивости
Эл — та цеха |
Целесо-образ. предел | |
| 1.Производственное здание. | 1).Здание с металлургическим каркасом, кран. Обор.25-50т.2).Станки тяжелые.
3).Станки легкие. 4). Промышленные работы. 5).Аппаратура программного управления станками. 6).Технологические трубопроводы. 7).Краны и кранового оборуд 8). Эл. двигат. свыше 10 квт. 9).Компрессорная установка. |
3040
15 15 15 15 30 30 60 30 |
30 |
Слабые Средние Сильные
8. Выводы:
— Цех оказался на границе средних разрушений,
— Цех не устойчив к ударной волне взрыва ГВС,
— Для повышения устойчивости цеха необходимо повысить устойчивость слабых элементов (станки легкие, промышленные работы, аппаратура программирования станками).
9. Инженерно – технические мероприятия ГО по повышению устойчивости работы цеха к воздействию ударной волны взрыва ГВС.
— необходимо жестко закрепить станки на фундаменте;
— сделать съемные кожухи;
— создать запас наиболее уязвимых узлов и деталей.
2. Оценка устойчивости объекта к воздействию светового излучения.
К дополнению к характеристике элементов цеха, задаются данные:
Плотность застройки на заводе – 30%.
Предел огнестойкости несущих стен – 2,5 часа.
Предел огнестойкости перекрытия – 1 час.
Кровля толевая, двери и оконные рамы деревянные, окрашенные в темный цвет.
Решение.
1. В дополнение к избыточному максимальному давлению КПа, определяем ожидаемый максимальный световой импульс в районе цеха. По приложению 3 «Световые импульсы…» для g = 500 кт и rx = 4.4 км U св. = =480 кдж/м2.
2. Заполняем таблицу «Результаты оценки устойчивости МСЦ к воздействию светового излучения»
| Элементы цеха | Степень огнеустойчивости | Категор. Пожар. Пр — ва. | Возгараемые эл — ты | Исв. Восплам. | Исв. Кдж/м2 | Ожид. Исв. Такс. | Исв. цеха | Разруш. Цеха | Ожид. зона пораж. |
| Здания одноэтаж — ные с металлическим каркасом | II | Д | Кровля толевая | 626 | 266 | 460 | 480 | Ср. | Сплошные пожары |
| Двери и оконные рамы в темный цвет |
3. Мероприятия по повышению устойчивости объекта от взрывов и пожаров.
Основные мероприятия по повышению устойчивости, проводимые на промышленном объекте, предусматривают:
— Защиту рабочих и служащих от последствий аварий, катастроф, а также от Современных средств поражения;
— Защиту инженерно – технического комплекса;
— Обеспечение надежности управления и материально – технического снабжения.
— Подготовленности промышленного объекта к восстановлению производства и переход его на режим работы в условиях чрезвычайных ситуациях;
— Светомаскировка.