Оцінка стійкості об’єктів господарювання в умовах надзвичайних ситуацій

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Мета: вивчити сутність стійкості роботи об'єктів господарювання і факторів, що впливають на їх стійкість.

Ціль дослідження - виявити вразливі місця в роботі об'єкта в умовах надзвичайної ситуації й виробити найбільш ефективні пропозиції та рекомендації, спрямовані на підвищення його стійкості.

ЗАГАЛЬНА ОБСТАНОВКА

По категорірованому з ЦЗ населеному пункту можливе застосування ядерної зброї. Необхідно провести оцінку стійкості промислового об'єкта до впливу вражаючих факторів ядерного вибуху й намітити інженерно-технічні засоби (ІТЗ) ЦЗ для підвищення стійкості його роботи в період надзвичайної ситуації (НС) воєнного характеру. Об'єкт розташований біля міста.

Оборонно-економічне значення заводу: потужність підприємства - 1000 верстатів-автоматів у рік, для устаткування (обладнання) машинобудівних заводів, на суму 600 млн. гр. Виробнича програма передбачає у воєнний час виконання спеціальних замовлень. Для цього, за особливим планом, використовується 75% потужностей заводу.

Технологічний процес передбачає:

- механічну холодну обробку чавунних і сталевих деталей;

- термічну обробку сталевих деталей;

- зборку і налагодження верстатів;

- виробництво предметів широкого вжитку;

- експлуатацію, зберігання й ремонт автомобільної техніки.

Розміщення й планування: підприємство віднесене до 1-ї категорії по ІТЗ ЦЗ й розташоване поблизу міста. Воно працює у 2-і зміни. Чисельність найбільшої зміни 3000 осіб. Промислова забудова займає площу 17 гектарів, адміністративно-господарська територія 6 гектарів, щільність забудови більше 30%. Наявність захисних споруд - на 2000 осіб. На заводі 10 цехів (з них 5 основні).

ПОЧАТКОВІ ДАНІ

Складальний цех - здійснює зборку верстатів-автоматів.

Будинок - масивний з металевим каркасом і крановим обладнанням вантажопідйомністю 25-50 тонн; покриття - черепиця червона; підлога - бетонна; двері і вікна - дерев'яні, пофарбовані в темний колір.

Технологічне обладнання:

- мостові 25 тонні крани;

- підйомно-транспортне обладнання;

- масляні вимикачі;

- магнітні пускачі;

- електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкриті;

- електродвигуни потужністю до 2 кВт, герметичні;

- контрольно-вимірювальні прилади.

Електропостачання - кабельні наземні лінії.

Трубопроводи - на залізобетонних естакадах.

Напрям (азимут) на об'єкті відносно центра міста A = 290 0 .

Швидкість середнього вітру Vсв = 115 км/год.

Відстань від центра міста до цеху Rг = 8,2 км.

Імовірне максимальне відхилення ядерного боєприпасів від точки прицілювання (центра міста) rвідх = 1,2 км.

Очікувана потужність боєприпасів q = 500 кт.

Рівень радіації за 1 годину після вибуху на об'єкті Р1 = 600 Р/год.

1 ВИЗНАЧЕННЯ МАКСИМАЛЬНИХ ЗНАЧЕНЬ ПАРАМЕТРІВ ВРАЖАЮЧИХ ФАКТОРІВ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ, ЩО ОЧІКУЮТЬСЯ НА ОБ'ЄКТІ

ядерний вибух ударний хвиля

1.1 Максимальне значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі (?Рф.max) - [вибух повітряний]

Рисунок 1.1 - Знаходження мінімальної відстані до вибуху

Початкові дані: об'єкт розташований від точки прицілювання на відстані Rг = 8,2 км; по місту очікується ядерний удар боєприпасами потужністю q = 500 кт; ймовірне максимальне відхилення ядерних боєприпасів від точки прицілювання (центру міста) rвідх =1,2 км.

Знаходимо ймовірну мінімальну відстань до центру вибуху:

За додатком 1 знаходимо значення надлишкового тиску для боєприпасів потужністю 500 кт при повітряному вибуху. Для визначення точного значення надлишкового тиску проводимо інтерполяцію:

Rx1 = 6 км; ?Рф1 = 20 кПа.

Rx2 = 7,55 км; ?Рф2 = 15 кПа.

Знайдене значення й буде максимальним на об'єкті, тобто

1.2 Максимальне значення світлового імпульсу (Ісв.max) - [вибух повітряний]

За додатком 4 знаходимо значення світлового імпульсу для боєприпасів потужністю 500 кт на відстані 7 км при повітряному вибуху.

Значення світлового імпульсу Ісв.max = 560 кДж/м2.

1.3 Максимальне значення рівня радіації (Рі.max) - [вибух наземний]

За додатком 12 знаходимо максимальне значення рівня радіації для боєприпасів потужністю 500 кт на відстані 7 км і швидкості вітру 115 км/год до центру вибуху при наземному вибуху. Проводимо інтерполяцію:

для 50 км/год

Rx1 = 6 км; ?Рі1 = 10500 Р/ч.

Rx2 = 8 км; ?Рі2 = 6900 Р/ч.

для 100 км/год

Rx1 = 6 км; ?Рі1 = 7200 Р/ч.

Rx2 = 8 км; ?Рі2 = 5120 Р/ч.

для 115 км/год

Vx1 = 50 км/год; ?Ріmax1 = 8700 Р/ч.

Vx2 = 100 км/год; ?Ріmax2 = 6160 Р/ч.

Максимальне значення рівня радіації при швидкості вітру 110 км/год:

1.4 Максимальне значення дози проникаючої радіації (Дпр.max)

За додатком 9 знаходимо максимальне значення дози проникаючої радіації для боєприпасів потужністю 500 кт на відстані 7 км до центру вибуху:

Висновки

1) Максимальне значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі для боєприпасів потужністю 500 кт при повітряному вибуху

2) Максимальне значення світлового імпульсу для боєприпасів потужністю 500 кт при повітряному вибуху Ісв.max = 560 кДж/м2.

3) Максимальне значення рівня радіації

4) Максимальне значення дози проникаючої радіації

2. ОЦІНКА СТІЙКОСТІ РОБОТИ ОБ'ЄКТА ДО ВПЛИВУ УДАРНОЇ ХВИЛІ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ (ВИБУХ НАЗЕМНИЙ)

2.1 Знаходимо ймовірну мінімальну відстань до центру вибуху

За додатком 1 знаходимо надлишковий тиск на відстані 7 км для боєприпасів потужністю q = 500 кт при наземному вибуху. Для визначення точного значення тиску проводимо інтерполяцію:

Rx1 = 6,7 км; ?Рф1 = 15 кПа.

Rx2 = 9 км; ?Рф2 = 10 кПа.

Цей тиск є максимальним очікуваним на об'єкті

Виділяємо основні елементи складального цеху і визначаємо їх характеристики. Основними елементами цеху є: будівля; в технологічному обладнанні - контрольно-вимірювальні прилади, електродвигуни потужністю до 2 кВт (відкриті), електродвигуни потужністю до 2 кВт (герметичні), масляні вимикачі, магнітні пускачі, підйомно-транспортне обладнання, мостові 25 тонні крани; в КЕС - електромережа і трубопроводи. Їх характеристики беремо з вихідних даних і записуємо в таблицю результатів оцінки (табл.2.1).

За додатком 2 знаходимо для кожного елемента цеху надлишкові тиски, які викликають слабкі, середні, сильні і повні руйнування, відображаємо їх у таблиці за шкалою надлишкових тисків умовними знаками. Так, будівля цеху з вказаними характеристиками отримає слабкі руйнування при надлишкових тисках 20 - 30 кПа, середні - 30 - 40 кПа, сильні - 40 - 50 кПа, повні - 50 - 70 кПа. Ці дані відображаємо у таблиці за шкалою надлишкових тисків умовними знаками. Аналогічно визначаємо і вносимо в таблицю дані по всім іншим елементам цеху.

Таблиця 2.1 - Результати оцінки стійкості цеху до дії ударної хвилі

Визначаємо межу стійкості кожного елемента цеху - надлишковий тиск, що викликає слабкі руйнування. Будівля цеху має межу стійкості до ударної хвилі рівну 30 кПа; контрольно-вимірювальні прилади - 10 кПа; підйомно-транспортне обладнання - 50 кПа; електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкриті - 40 кПа; електродвигуни потужністю до 2 кВт, герметичні - 50 кПа; масляні вимикачі - 20 кПа; магнітні пускачі - 30 кПа; кабельні наземні лінії - 30 кПа; трубопроводи на залізобетонних естакадах - 30 кПа.

Визначаємо межу стійкості цеху в цілому по мінімальній межі стійкості елементів, що входять до його складу. Порівнюючи межі стійкості всіх елементів цеху, знаходимо, що межа стійкості складального цеху кПа.

Визначаємо ступінь руйнування елементів цеху при очікуваному максимальному надмірному тиску і можливі пошкодження (відсоток виходу з ладу виробничих площ і устаткування). При кПа в складальному цеху повне пошкодження отримають контрольно-вимірювальні прилади; слабі руйнування отримають масляні вимикачі, кабельні наземні лінії.

Результати оцінки стійкості елементів цеху, ступеня їх руйнування і відсотка виходу з ладу наведені в таблиці 2.1.

Аналізуємо результати оцінки і робимо висновки і пропозиції щодо підвищення стійкості цеху до ударної хвилі ядерного вибуху.

Для повного уявлення можливої стану на об'єкті та в районі його розташування доцільно нанести на план місцевості межі зон руйнувань у вогнищі ядерного ураження при заданій потужності боєприпасів.

Положення зон можливих руйнувань у можливому осередку ядерного ураження показано на рисунку 2.1. Прийняті наступні значення радіусів зон руйнувань:

- радіус зовнішньої межі зони слабких руйнувань;

- те ж, середніх;

- те ж, сильних;

- те ж, повних.

Рисунок 2.1 - Положення зон руйнувань у вогнищі ядерного ураження з центром на відстані км від об'єкта при наземному вибуху потужністю 500 кт: км - радіус зовнішньої межі зони слабких руйнувань; км -середніх; км - сильних; км - повних.

Висновки

1) Складальний цех може опинитися на межі зон слабких та середніх руйнувань осередку ядерного вибуху з імовірним максимальним надлишковим тиском у фронті ударної хвилі кПа, а межа стійкості електроцеху від ударної хвилі 10 кПа, що менше ?Рф max, а отже, цех не стійкий до ударної хвилі.

2) Можливий збиток при максимальному надмірному тиску ударної хвилі, очікуваний на об'єкті, призведе до скорочення виробництва на 20-30%.

3) Так як очікуваний на об'єкті максимальний надлишковий тиск ударної хвилі кПа, а межі стійкості більшості елементів цеху більше 30 кПа, то слід підвищити межу стійкості деяких елементів елктроцеху до 30 кПа.

4) Для підвищення стійкості складального цеху до ударної хвилі необхідно: підвищити стійкість будівлі цеху пристроями контрфорсів, підкосів, додаткових рамних конструкцій; вразливі вузли кранів і кранового устаткування закрити захисними кожухами, встановити додаткові колони кранів; трубопроводи та кабельні лінії закопати в землю; встановити додаткові підкоси.

3. ОЦІНКА СТІЙКОСТІ РОБОТИ ОБ'ЄКТА ДО ВПЛИВУ СВІТЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ (ВИБУХ ПОВІТРЯНИЙ)

Визначаємо максимальний світловий імпульс і надлишковий тиск ударної хвилі, очікуване на території об'єкта, для чого знаходимо ймовірну мінімальну відстань до можливого центру вибуху:

За додатком 4 знаходимо максимальний світловий імпульс, а за додатком 1 - максимальний надлишковий тиск на відстані 7 км для боєприпасів потужністю q = 500 кт, при повітряному вибуху:

Значення світлового імпульсу Ісв.max = 560 кДж/м2.

Rx1 = 6 км; ?Рф1 = 20 кПа.

Rx2 = 7,55 км; ?Рф2 = 15 кПа.

Визначаємо ступінь вогнестійкості будівлі цеху. Для цього вивчаємо його характеристику, вибираємо дані про матеріали, з яких виконані основні конструкції будівлі, і визначаємо межу їх вогнестійкості. За додатком 6 знаходимо, що за вказаними у початкових даних параметрах будівля цеху відноситься до III ступеня вогнестійкості. Результати оцінки, а також характеристики будівлі цеху і його елементів заносимо в підсумкову оцінну табл. 3.1.

Визначаємо категорію пожежної небезпеки цеху. В складальному цеху виробництво пов'язане зі зборкою верстатів-автоматів. Відповідно до класифікації виробництва щодо пожежної безпеки (додаток 7), складальний цех підприємства відноситься до категорії В.

Виявляємо в конструкціях будівлі цеху елементи, виконані з горючих матеріалів, і вивчаємо їх характеристики. Такими елементами в цеху є: двері та вікна - дерев'яні, пофарбовані в темний колір; покриття - черепиця червона.

Знаходимо світлові імпульси, що викликають займання зазначених елементів за додатком 5, в залежності від потужності боєприпасів, елементів і їх характеристик. Двері та вікна (дерев'яні, пофарбовані в темний колір) при вибуху боєприпасів потужністю q = 500 кт спалахують від світлового імпульсу, прийнятого за інтерполяцією:

кДж/; кДж/;

кт; кт.

кДж/

Покриття (черепиця червона) при вибуху боєприпасів потужністю q = 500 кт спалахує від світлового імпульсу, прийнятого за інтерполяцією:

кДж/; кДж/;

кт; кт.

кДж/.

Визначаємо межу стійкості цеху до світлового випромінювання за мінімальним світловим імпульсом, що викликає загоряння в будівлі, і робимо висновок про стійкість об'єкта. Межею стійкості складального цеху до світлового випромінювання є Ісв.lim = 285,55 кДж/м2. Так як , то ескладальний цех не стійкий до світлового випромінювання.

Визначаємо ступінь руйнування будівлі цеху від ударної хвилі при очікуваному максимальному надмірному тиску за додатком 2. При очікуваному на об'єкті максимальному надмірному тиску ударної хвилі будівля складального цеху (масивний з металевим каркасом і крановим обладнанням) отримає слабкі руйнування.

Визначаємо зону пожеж, у якій опиниться цех. Виходячи з того, що будівля цеху може отримати слабкі руйнування, очікуваний максимальний світловий імпульс на об'єкті 560 кДж/м2, а щільність забудови на об'єкті більше 30%, визначаємо, що складальний цех підприємства може опинитися в зоні суцільних пожеж.

Для наглядного відображення обстановки в районі об'єкта на план місцевості наносимо межі зон пожеж при максимальному світловому імпульсі і надлишковому тиску, очікуваних на об'єкті (рис. 3.1). При цьому радіуси зовнішніх меж зони окремих і суцільних пожеж знаходимо за додатком 4 для світлових імпульсів 150 кДж/м2 і 500 кДж/м2 відповідно, тобто середніх значень діапазону світлових імпульсів, що характеризують межі зон пожеж, так як задана потужність боєприпасів q = 500 кт. Проводимо інтерполяцію знайдених значень:

для 150 кДж/

кДж/; кДж/;

км; км.

км.

для 500 кДж/

кДж/; кДж/;

км; км.

км.

Границя зони пожеж в завалах приблизно збігається з межею зони повних руйнувань, і тому, радіус зони пожеж в завалах визначаємо за додатком 1 для надлишкового тиску ?Рф = 50 кПа.

Таблиця 3.1 - Результати оцінки стійкості цеху до дії світлового випромінювання ядерного вибуху

Рисунок 3.1 - Положення зон пожеж в осередку ядерного ураження з центром на відстані км від об'єкта при повітряному вибуху потужністю 500 кт: І - зона окремих пожеж; ІІ - зона суцільних пожеж; ІІІ - зона пожеж в завалах; R1 = 15,23 км - радіус зовнішньої межі зони окремих пожеж; R2 = 7,75 км - радіус зовнішньої межі зони суцільних пожеж; R3 = 3 км - радіус зовнішньої межі зони пожеж у завалах

Висновки

1) На об'єкт при ядерному вибуху завданому потужністю q = 500 кт очікується максимальний світловий імпульс та надлишковий тиск ударної хвилі , що викличе складну пожежну обстановку. Складальний цех опиниться у зоні суцільних пожеж.

2) Складальний цех не стійкий до світлового випромінювання. Межа стійкості цеха - 285,55 кДж/м2.

3) Пожежну небезпеку для цеху становлять двері і вікна із дерева, які пофарбовані у темний колір, покриття (черепиця червона).

4) Доцільно підвищити межу стійкості роцеху до , провівши наступні заходи: замінити дерев'яні віконні рами на металічні; оббити двері кровельною сталлю по асбестовій прокладці; провести у цеху профілактичні протипожежні заходи (збільшити кількість засобів пожежегасіння, своєчасно прибирати промислове сміття у будівлі цеху та на його території).

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

1. Демиденко, Справочник, «Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения», К., изд. «Вища школа», 1989 г.

2. Демиденко, «Повышение устойчивости работы объектов народного хозяйства в военное время», К., изд. «Вища школа», 1984 г.

Размещено на Allbest.ur