Устойчивость работы объектов промышленности в чрезвычайных ситуациях

Размещено на http://www.allbest.ru/

«Устойчивость работы объектов промышленности в чрезвычайных ситуациях»

1. Оценка возможных разрушений от избыточного давления ударной волны на объектах горнодобывающей промышленности

Исходные данные:

- масса сжиженных углеводородных газов в хранилище Q_н =105 т

- коэффициент перехода сжиженного продукта в УВС К_н =0.5

- расстояние от центра взрыва до объекта r =0.8 км

- коэффициент, учитывающий характер (угла) встречи ударной волны с препятствием б =2.5

Расчет устойчивости работы объектов к воздействию воздушной ударной волны при взрыве УВС с выявлением характера и степени разрушений основных зданий и сооружений:

1. Определяем количество продукта, перешедшего в облако УВС:

Q=Q_н К_н =105*0.5=52.5 т

Q-масса углеводородных газов в топливно-воздушной смеси.

2. Начальный радиус облака УВС определяется по формуле:

r₀=18,5=69.3 м

3. В зоне облака действует детонационная волна, избыточное давление во фронте которой принимается постоянным в пределах r₀. Следовательно, в радиусе 69.3 м от центра взрыва избыточное давление ударной волны равно

0,09 кг с/см

Избыточное давление (ДР_ф) воздушной ударной волны определяется из соотношения ,

где r - расстояние от центра взрыва до объекта, м.

=800/69,3=12

По таблице №2 («Справочник для оценки обстановки на объектах горнодобывающей промышленности») находим, что соотношению

=12 соответствует ДР_ф=0,1 кгс/см².

4. Учитывая б - коэффициент угла встречи волны с препятствием равный 2,5, получаем избыточное давление ДР_ф=0,1*2,5=0,25 кгс/см².

Вывод: в районе исследуемого объекта избыточное давление будет в пределах от 0,09 до 0,25 кгс/см.

I - зона действия детонационной волны в пределах облака УВС

II - зона действия воздушной ударной волны

Зависимость степени разрушения от величины избыточного давления ударной волны:

Таким образом, зная массу сжиженных углеводородных газов в хранилище и пользуясь данной методикой расчетов, можно прогнозировать избыточное давление ударной волны при взрыве УВС, а, следовательно, определять характер разрушений зданий и сооружений на объектах и объемы восстановительных работ.

2. Оценки устойчивости объекта горнодобывающей промышленности к тепловому излучению при возникновении пожара на складе ГСМ

ударный волна тепловой излучение

Исходные данные:

- наименование горящего материала - бензин;

- диаметр резервуара D_резерв=40,92 м;

- удаление пожароопасного сооружения от очага L = 75 м

- скорость ветра V_ветра =3.5 м/с

Расчет пожароустойчивости сооружения в результате воздействия теплового излучения от возможного очага пожара, возникшего на складе ГСМ объекта горнодобывающей промышленности:

1. Записываем условие пожарной безопасности при К_без= 1:

ЕС-К*V_ветра <q

С_о=5,7 Вт/м² - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

Т_фак=1473 К - температура факела в зависимости от горящего вещества (в данном случае бензина);

T_сам =568 К - температура самовозгорания конструкций сооружения в зависимости от горючего материала (в данном случае для древесины);

Ц_2,1 - полный коэффициент облученности, который рассчитывается по сложным специальным формулам или по номограмме;

q_кр - критическая плотность теплового потока для горючего материала или кожи человека, 12800 Вт/м^З.

2. Определяем приведенную степень черноты:

Е===0,62

Е_фак=0,85 - степень черноты факела, для нефтепродуктов;

Е_сам=0,7 - степень черноты древесины.

3. Разбиваем площадь факела S_фак= dd0,7 на 4 равные части, так как для удобства расчетов принято пользоваться приведенной площадью факела. В рассматриваемой задаче загорелась круглая емкость. В таком случае приведенная площадь факела будет характеризоваться шириной, равной диаметру емкости и высотой, равной 0,7 диаметра емкости. Тогда а = 0,5 диаметра и b = 0,35 диаметра емкости, а их произведение даст 1/4 площади факела;

а=0,5D_резерв =0,540,92=20,46 м

b=0,35D_pезерв=0,3540,92=14,32 м

4. Находим значения отношения 1/4 факела к расстоянию до пожароопасных объектов:

= 20,46 / 75 = 0,27 = 14,32 / 75 = 0,19

По номограмме находим =0,051.

Следовательно, ц_2,1 =0,2.

5. Подставляем полученное числовое значение ц_2,1 в условие пожаробезопасности и производим вычисления q _кр:

q=0,625,7[(T_ф /100)⁴-(Т_сам/100)⁴]0,2=5320 Вт/м²

6. При скорости ветра V=3.5 м/с, q=53203.5=18620 Вт/м²

Вывод: В результате проведенных расчетов получили величину фактической плотности теплового потока q_кр по условиям задачи. Если сравнить полученный результат со значением критической плотности облучения для древесины q_крит= 12800 (данные берутся от 15 мин. теплового облучения), то видно, что полученный результат превышает величину критической плотности. Следовательно, пожароопасный объект загорится.

3. Оценка химической обстановки на объекте горнодобывающей промышленности

Исходные данные:

-наименование АХОВ - сероводород;

-количество АХОВ Q = 100 т;

-высота поддона H = 0,3 м;

- расстояние до объекта L = 4 км;

-скорость ветра Vв = 1 м/с;

-температура воздуха (град С)

У земли Т = -10.3;

На высоте 2м T= -10.

Расчет возможных зон химического заражения и времени подхода облака зараженного воздуха к объекту:

1. Определяем время подхода зараженного воздуха:

t =

где V-скорость переноса фронта зараженного воздуха, находится из таблицы №4 в зависимости от скорости ветра и вертикальной устойчивости воздуха - 10 км/ч.

t = 2 .5 / 10 = 0,25 ч.

2. Определяем время поражающего действия сероводорода:

T = ;

Т - время поражающего действия сероводорода;

h - толщина слоя сероводорода, разлившегося в обвалованную территорию:

h=H-0,2=0,3-0,2=0,1 м;

d=0,681 т/м - удельный вес АХОВ;

К=0,025 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (таблица №3);

К=1,33 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (по таблице №2);

К=1 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, для первичного и вторичного облака одинаковы (таблица №3).

Т=(0,1*0,681)/(0,025*1,33*1)=2 ч.

3. Определяем зоны химического поражения:

а) Эквивалентное количество сероводорода по первичному облаку, то есть облаку сероводорода, образующегося в результате мгновенного (1-3 мин.) перехода в атмосферу части содержимого ёмкости:

Q= ККККQ = 0,180,0411100=0,72 т

К= 0,18 - коэффициент, зависящий от условия хранения сероводорода (таблица №3);

К= 0,04 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора и сероводорода (таблица №3);

К=1 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха, для инверсии;

К₇ = 1

Q=100 т - количество разлившегося сероводорода.

б) эквивалентное количество сероводорода по вторичному облаку, то есть облаку, образующемуся в результате испарения сероводорода с поверхности разлива:

Q= (1-K)KKKKKK

K - коэффициент зависящий от времени, прошедшего после начала аварии:

K = N

N - время, прошедшее после начала аварии, принимаем его равным времени окончания испарения сероводорода с площади разлива, то есть N=Т

K=2=1,74

Q=(1-0,18)0,025*0,04*1,33*1*1,74*1(100 / 0,3*0,681)=0,93 т

4. Определим зону химического заражения по первичному облаку:

В таблице №1 нет четких значений, поэтому свое значение рассчитаем, учитывая тот промежуток, в которое оно входит.

Q = 0,72 т

Г = 2,672 км

5. Глубина зоны химического заражения по вторичному облаку:

Q=0,93 т Г=4,951 км

6. Полная глубина возможного химического заражения, обусловленная воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ:

Г=Г+0,5Г=4,951+0,52,672=6,287 км

7. Возможная глубина переноса зараженной воздушной массы после окончания испарения сероводорода:

Г_п=NV

Г_п - глубина зоны химического заражения, км.

Г_п=2*10=20 км.

Рис 1.3 Схема зоны химического заражения

Вывод:

Время подхода зараженного воздуха к объекту 0,25 ч;

Время поражающего действия зараженного воздуха с момента аварии на химически опасном объекте 2 ч;

Глубина зоны заражения по первичному и вторичному облаку 6,287 км;

Возможная глубина переноса зараженной воздушной массы может достигать 20 км.

Проведенная своевременно оценка химической обстановки позволяет выявить масштабы химического заражения и наметить мероприятия, обеспечивающие защиту людей и технологического комплекса объекта.

4. Мероприятия по повышению оценки химической обстановки на объекте горнодобывающей промышленности

На горных предприятиях находят применение сильнодействующие ядовитые вещества, в частности широко используется аммиак на холодильных установках. Однако наибольшую опасность представляют соседние предприятия, производящие или использующие АХОВ.

К основным мероприятиям, которые заблаговременно проводятся на объектах горной промышленности, относятся:

разработка плана защиты рабочих и служащих при заражении объекта сильнодействующими ядовитыми веществами;

прогнозирование возможных зон заражения в случаях аварий или разрушения ёмкостей на соседних химически опасных объектах;

инженерно-технические мероприятия по безопасному хранению и использованию АХОВ;

формирование, оснащение и обучение подразделений противохимической защиты для ликвидации аварий, включающей санитарную обработку людей, дегазацию одежды, территории, сооружений и техники;

наличие и содержание в исправном состоянии защитных сооружений и средств индивидуальной защиты для личного состава формирований ГО, рабочих и служащих объекта;

заготовка и складирование дегазационных материалов, как гашеная известь, дегазаторов щелочного и кислого действия и моющих веществ;

надёжная система связи и оповещения населения об опасности химического заражения объекта горнодобывающей промышленности.

Размещено на Allbest.ru