Наслідки вибухів та пожеж

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Завдання та методичні рекомендації щодо самостійної роботи студентів усіх спеціальностей з виконання розрахунково-графічної роботи розроблено згідно з типовою навчальною програмою нормативної дисципліни “Безпека життєдіяльності”, затвердженою 31.03.2011. Ця програма є єдиною для всіх спеціальностей. вибух руйнування пожежний

Підготовка студентів у межах цієї навчальної дисципліни містить теоретичні питання, спрямовані передусім на формування світогляду, вироблення ідеології поведінки, й забезпечує майбутніх спеціалістів важливим інструментом не лише щоденного безпечного контактування з навколишнім світом, а й готує до майстерного виконання різної складності технологічних процесів.

Дисципліна “Безпека життєдіяльності” узагальнює дані відповідної науково-практичної діяльності, формує поняття і методологію, необхідні для вивчення у подальшому охорони праці, захисту навколишнього середовища, цивільної оборони та інших дисциплін, які вивчають конкретні небезпеки і способи захисту від них.

Метою запропонованих методичних вказівок є поглиблення вивчення дисципліни та набуття навичок і вмінь, самостійних кваліфікованих розрахунків, аналізу та обґрунтування висновків у процесі вивчення дисципліни.



1. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО НАПИСАННЯ ТА ОФОРМЛЕННЯ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ

Мета виконання РГР (розрахунково-графічної роботи): поглиблення вивчення дисципліни “Безпека життєдіяльності” та набуття навичок і вмінь самостійних кваліфікованих розрахунків, прогнозування обстановки, яка може скластися під час аварій на вибухонебезпечному об'єкті, аналізу та висновків щодо забезпечення захисту інженерно-технічного комплексу та виробничого персоналу, об'єктів господарювання і підвищення стійкості функціонування його в умовах надзвичайних ситуацій.

Роботу студенти виконують за вихідними даними вказаного викладачем варіанта.

Робота повинна містити:

- вихідні дані;

- розрахунки;

- висновки (часткові та загальні);

- підсумкову таблицю результатів розрахунку;

- графічну частину (на аркуші формату А4 у вибраному масштабі).

Текст титульної сторінки повинен бути набраний шрифтом гарнітурою Times New Roman, розміром 14 пунктів (великими літерами) через півтора інтервала. Обсяг контрольної роботи повинен складати 10 - 12 сторінок. Перелік варіантів зазначений у додатку Д. Контрольна робота виконується за варіантом, номер якого збігається з останньою цифрою навчального шифру студента (номера залікової книжки).



2. ЗАВДАННЯ ДЛЯ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ

Умова:

У промисловій зоні на відстані L від нашого виробничого приміщення (цеху) розташований об'єкт, на якому знаходиться Q тонн вибухонебезпечної речовини (газу пропану). Під час можливої аварії з вибухом цех може опинитись в осередку ураження.

Завдання:

Оцінити можливі наслідки впливу на виробниче приміщення аварії на вибухонебезпечному об'єкті відповідно до вихідних даних заданого варіанта.

Визначити:

1. У яку зону руйнувань може потрапити цех?

2. Які очікуються руйнування елементів цеху?

3. Яка очікується пожежна обстановка в районі розташування цеху?

4. Який ступінь можливого ураження виробничого персоналу?

5. Рекомендації, спрямовані на недопущення або зменшення ураження людей та руйнувань?



3. МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Особливо небезпечними за своїми наслідками є аварії на вибухонебезпечних об'єктах. До вибухонебезпечних належать не тільки об'єкти, що виробляють або зберігають вибухові речовини, але й об'єкти, де створюються вибухонебезпечні суміші горючих речовин з повітрям у дрібнодисперсному стані (вугільний пил, деревний пил, борошно, цукрова пудра та ін.). Найчастіше вибухають суміші з повітрям вуглеводневих сполук (метану, пропану, бутану та їх похідних).

Наслідками таких вибухів є:

- руйнування будівель, споруд, обладнання;

- пожежі;

- ураження людей.

Оцінювання наслідків можливого вибуху на вибухонебезпечному об'єкті передбачає такі елементи:

Визначити ступінь руйнування елементів цеху.

Визначити очікуваний характер пожеж.

Оцінити ступінь можливих уражень виробничого персоналу.

4. Зробити висновки і сформулювати рекомендації.

3.1 Визначення ступеня руйнувань під час вибуху

Ступінь руйнувань будівель, споруд, обладнання залежить від їх конструктивної міцності та величини надлишкового тиску (АР) ударної хвилі. Величина надлишкового тиску, у свою чергу, визначається кількістю вибухової речовини <2 і відстанню від досліджуваної точки до центра вибуху Ь.

Під час вибуху газоповітряної суміші вуглеводневих продуктів створюється осередок вибуху, який розділяють на три зони.

Зона І - зона детонаційної хвилі (знаходиться в межах хмари вибуху) має радіус , м:

(1)

де - кількість вуглеводневого продукту.

У межах цієї зони надзвичайно великий надлишковий тиск ударної хвилі вибуху:

Зона 2 - зона дії продуктів вибуху (охоплює всю територію, де розлетілись продукти газоповітряної суміші внаслідок її детонації) має радіус R₂:

. (2)

Надлишковий тиск вибухової хвилі в межах зони 2 розраховують за формулою:

(3)

де відстань від вибуху до вибраної точки в межах зони 2.

Зона 3 - зона дії повітряної ударної хвилі. Надлишковий тиск у цій зоні може бути розрахований за формулою:

(4)

Після визначення величини надлишкового тиску вибухової хвилі в районі цеху можна оцінити ступінь можливих руйнувань.

Приклад 1

Умова.: Визначити можливий ступінь руйнування будівлі цеху зі збірного залізобетону, що знаходиться на відстані 800 м від вибухонебезпечного сховища, де зберігається 300 т зрідженого пропану.

Розв'язок.

1. Визначимо за формулами (1), (2), у яку зону осередку вибуху потрапляє наш об'єкт.

Радіус зони 1:

Радіус зони 2:

тобто наш об'єкт під час можливій аварії потрапить у 3-тю зону осередку вибуху.

2. Для зони 3 за допомогою графіків (рис.1) знаходимо величину надлишкового тиску ударної хвилі на відстані від центра вибуху Q = 300 т пропану. Це буде .

3. Будівля зі збірного залізобетону від ударної хвилі з надлишковим тиском 25 кПа отримає середні руйнування. Визначаємо, якого характеру руйнування очікуються під час можливої аварії.

Висновок: Під час аварії на вибухонебезпечному об'єкті з вибухом 300 т пропану будівля цеху може отримати середні руйнування. З додатка Б визначаємо, що це: *руйнування даху, *внутрішніх перегородок, *вибиті двері та вікна, *у капітальних стінах можливі тріщини.



3.2 Визначення очікуваного характеру пожеж

унаслідок вибухів на промислових об'єктах можуть виникати окремі або суцільні пожежі.

Окрема пожежа виникає в окремій будівлі чи споруді.

Суцільна пожежа характеризується тим, що впродовж 1-2 годин вогонь охоплює до 90 % усіх будівель і споруд об'єкта.

Очікуваний характер пожеж з урахуванням наведених чинників можна визначити за допомогою таблиці 1.

Таблиця 1 - Можлива пожежна обстановка після вибуху

№	Характер забудови та категорія пожежної безпеки	Ступінь вогнестійкості будівель	кПа	Очікувана пожежна обстановка
				Упродовж 30 хв	Через 1-2 год після вибуху
1	Міська забудова або виробничі приміщення, будівлі та споруди категорій пожежної безпеки В, Г, Д	IV, V	1020	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>20 %
			>20	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>10 %
		III	20…50	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>20 %
		I, II	20…50	Окремі пожежі	Суцільні пожежі при Щ>30 %
2	Виробничі об'єкти категорій пожежної безпеки А і Б	-	10…50	Окремі пожежі, що швидко перетворюються на суцільні й супроводжуються вибухами виробничого устаткування

Примітка

Щільність забудови - це відсоткове співвідношення загальної площі всіх забудов до площі території об'єкта.

Характер виникнення та розповсюдження пожежі залежить від таких чинників:

ступеня руйнувань будівель і споруд під час вибуху;

категорії пожежної небезпеки виробництва;

ступеня вогнестійкості будівель і споруд;

щільності забудови об'єкта (Щ) та ін.

Приклад 2

Умова: Визначити можливу пожежну обстановку після вибуху, якщо в районі розташування столярного цеху надлишковий тиск ударної хвилі 25 кПа. Будівля цеху має вогнетривкість несучих стін - 2 год, а перекриття - 0,75 год. Щільність забудови об'єкта 23 %.

Розв'язок

1. Визначаємо категорію пожежної небезпеки виробництва.

З додатка В знаходимо, що столярний цех належить до категорії В пожежної небезпеки виробництва.

2. Визначаємо ступінь вогнестійкості будівлі цеху.

З додатка Г знаходимо, що будівля зі збірного залізобетону (матеріал неспалимий) з наведеним значенням межі вогнетривкості стін та перекриттів має III ступінь вогнестійкості.

3. Оцінюємо можливу пожежну обстановку на дільниці, де розташований столярний цех.

За таблицею 2 визначаємо, що для виробництва категорії В III ступеня вогнестійкості будівель при надлишковому тиску 25 кПа і щільності забудови більше 20 % можна очікувати в перші 30 хв окремі пожежі, які за 1-2 год можуть перерости в суцільну.

Висновок: Після вибуху в районі столярного цеху очікуються окремі пожежі з подальшим переростанням їх у суцільну пожежу.

3.3 Оцінювання ступеня можливих уражень персоналу

Ударна хвиля уражає незахищених людей безпосередньо, а також непрямим шляхом. Безпосередній вплив на людей відбувається через надлишковий тиск ударної хвилі. Залежно від величини надлишкового тиску люди можуть отримати травми, які поділяються на легкі, середні, важкі та надважкі

Таблиця 2 - Ступінь ураження людей залежно від надлишкового тиску

№		Ступінь травмування	Характеристика уражень
1	20…40	Легкі	Легка контузія організму, часткова втрата слуху, вивихи кінцівок
2	40…60	Середні	Середні контузії, ураження органів слуху, кровотеча з носа і вух, переломи кінцівок
3	60…100	Важкі	Сильні контузії, ураження внутрішніх органів і мозку, важкі переломи кісток
4	>100	Надважкі	Від отриманих травм більшість людей гине

Непрямий вплив ударної хвилі виявляється в ураженні людей уламками зруйнованих будівель, розбитим склом та іншими предметами. Радіус непрямого впливу на людей перевищує радіус безпосереднього впливу і досягає зон з надлишковим тиском ударної хвилі.

Приклад З

Умова: Визначити ступінь можливих ушкоджень людей, які працюють у одноповерховій будівлі цеху зі збірного залізобетону, якщо під час вибуху величина надлишкового тиску ударної хвилі в районі цеху становить 25 кПа.

Розв'язок

1. Оцінюємо ступінь ураження людей у будівлі цеху від надлишкового тиску (пряма дія) ударної хвилі. Ударна хвиля проникає в приміщення крізь вибиті вікна і двері.

За таблицею 3 визначаємо, що при 25 кПа люди можуть отримати легкі травми.

2. Оцінюємо ступінь можливого ураження через непряму дію ударної хвилі вибуху.

Раніше (приклад 1) ми встановили, що будівля цеху може отримати середні руйнування. З характеристики цих руйнувань (додаток Б) визначаємо, що вибиття вікон і дверей, руйнування даху і пошкодження внутрішніх перегородок може викликати суттєві ураження персоналу через непрямі дії ударної хвилі вибуху.

Висновок: Через безпосередню (пряму) і непряму дію ударної хвилі виробничий персонал може отримати легкі травми та пошкодження уламками скла і елементами пошкоджених конструкцій і обладнання.

3.4 Графічна частина

Дати характеристику осередку ураження залежно від потужності вибуху.

На аркуші формату А4 у вибраному масштабі студенти мають відобразити:

- центр (епіцентр) вибуху (місце аварії);

- місце розміщення об'єкта (цеху) відносно місця аварії або центру міста;

- межі зон руйнувань, назви зон, їх радіуси, надмірний тиск на межах зон та розміри радіусів;

- масштаб, у якому виконано графічне відображення.

Приклад 4

Характеристика осередку ураження під час вибуху пропану масою Q=500 т

Радіуси зон руйнувань:

- Rсл = 1600 м;

- Rсер = 1070 м;

- Rсил =850 м;

- Rпов = 650 м.



3.5 Загальні висновки і рекомендації

Підбиваю підсумки проведеного оцінювання, треба відповісти на такі питання:

1. У яку зону руйнувань може потрапити цех?

2. Які очікуються руйнування елементів цеху?

3. Яка пожежна обстановка може скластися в районі розташування цеху?

4. Який характер можливого ураження виробничого персоналу?

Рекомендації, спрямовані на зменшення наслідків можливого вибуху на наш виробничий об'єкт, можуть бути такими:

порушити питання перед відповідними зберігається;

передбачити укладання необхідних договорів страхування ризиків та можливих втрат на випадок вибуху;

укріпити конструкцію будівель установленням додаткових колон, ферм, підкосів тощо;

змінити спосіб прокладання комунікацій. Трубопроводи та кабельні лінії прокласти під землею;

створити резерв контрольно-вимірювальної апаратури;

установити на вікнах захисні металеві сітки, щоб розбите скло не потрапляло в приміщення цеху.



4. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

Назвіть причини винекнення на виробництвах технологічних надзвичайних ситуацій.

Які об'єкти належать до пожежонебезпечних (взагалі та у вашій місцевості зокрема)?

Дайте визначення аварії та пожежі.

Які об'єкти можна віднести до вибухонебезпечних?

Що є наслідком вибухів?

Від чого залежить ступінь руйнування під час вибуху?

Назвіть види пожеж, які можуть виникати внаслідок вибухів на промислових об'єктах.

Від яких чинників залежить характер та розповсюдження пожежі?

9. Назвати ступені ураженя людей залежно від надлишкового тиску.



СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Бердій Я.І. Безпека життєдіяльності/Я.І. Бердій, В.С. Джигирей, А.І.Кдисюк та ін.- Львів: Афіша, 1999.-275с.

Гайченко В.А. Основи безпеки життєдіяльності людини/В.А. Гайченко, Г.М. Коваль. Київ: МАІП, 2002.-230с.

Голінько В.І. Безпека життєдіяльності/ В.І. Голінько, В.М. Шибка, Г.О.Мірошник, О.В. Безчастний - Дніпропетровськ: НГА України, 1988.-172с.

Джигирей В.С. Безпека життєдіяльності/В.С. Джигирей, В.Н. Жидецький. Львів: Афіша, 2001.-255с.

Желібо Є.П. Безпека життєдіяльності/ Є.П. Желібо, Н.М. Заверуха, В.В. Зацарний. Львів: Новий світ, 2002.-330с.

Желібо Є.П. Безпека життєдіяльності/Є.П. Желібо, В.В. Зацарний. Київ. «Каравела». 2009-279с.

Лапін В.М. Безпека життєдіяльності людини/ В.М. Лапін. - Львів: Львівський банківський коледж, 1998 - 192с.

Назарук М.М. основи екології та соціології. Львів: Афіша, 2000-255с.

Пістун І.П. Безпека життєдіяльності/І.П. Пістун, Ю.П. Кіт. Львов: Афіша, 2000-240с.

Яремко З.М. Безпека життєдіяльності/З.М. Яремко, Київ: Центр навчальної літератури. 2005-320с.

Размещено на Allbest.ru