Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Оцінка інженерної обстановки при вибухах

Однією з причин великих виробничих аварій і катастроф є вибухи, які на промислових підприємствах супроводжуються обвалами і деформаціями споруд, пожежами, виходами з ладу обладнання енергопідприємств.

Найчастіше спостерігаються вибухи котлів у котельнях, маслонаповненого обладнання на підприємствах електроенергетики, газів, апаратів, продукції і напівфабрикатів на хімічних підприємствах, пари бензину і інших складових палива, лакофарбових розчинників, нерідкі випадки вибуху побутового газу.

Причинами вибухів трансформаторного масла, газу тощо можуть служити відкритий вогонь, електрична іскра в тому числі від статичної електрики.

Вражаючим фактором будь-якого вибуху є ударна хвиля. Дія ударної хвилі на елементи споруд характеризуються складним комплексом навантажень: прямий тиск, тиск відбиття, тиск обтікання, тиск затікання, навантаження від сейсмовибухових хвиль.

Дію ударної хвилі прийнято оцінювати надлишковим тиском у фронті ударної хвилі DР (кПа).

Розрахунок точного значення надлишкового тиску при вибуху парогазоповітряної суміші поза приміщенням надзвичайно складний. Це пов'язано з невизначеністю багатьох факторів, які впливають на утворення хмари суміші. Це – напрямок і швидкість руху повітря при даній щільності забудови, стан турбулентності атмосфери, температура і вологість повітря тощо. Тому можна говорити лише про оціночний характер розрахунків.

Одна з методик полягає в оцінці значення надлишкового тиску вибухової хвилі, яка виникає при вибуху суміші повітря з вуглеводневими газами: метаном, пропаном, бутаном, етиленом, пропіленом тощо.

Мета розрахунку – оцінка ступеня руйнування енергоспоруд після вибуху біля них газоповітряної суміші, можливості продовження експлуатації об’єкта з метою обґрунтування заходів із підвищення стійкості інженерно-технічного комплексу.

Порядок виконання завдання.

19.1. Визначення розмірів зон вибухової хвилі, дії продуктів вибуху та повітряної ударної хвилі.

При вибуху газоповітряної суміші утворюються три зони:

Зона детонаційної хвилі з постійним значенням надлишкового тиску ΔР_І= 1700 кПа і радіусом

(м), (19.1)

де Q – маса газу, що вибухнув (т).

Зона дії продуктів вибуху радіусом

(м), (19.2)

Надлишковий тиск в межах зазначених зон змінюється згідно з формулою

(кПа), (19.3)

де r – відстань від епіцентру вибуху до даного об’єкта, що розташований у зоні, м.

Зона повітряної ударної хвилі r_ІІІ > r_ІІ. Значення надлишкового тиску в цій зоні знаходиться з наступних формул:

при Ψ ≤ 2 надлишковий тиск визначається за формулою:

(кПа), (19.4)

а при Ψ > 2 надлишковий тиск визначається за формулою:

(кПа), (19.5)

де — допоміжний коефіцієнт.

19.2. По заданій відстані від епіцентру вибуху визначається зона, в якій розташований об'єкт.

19.3. Визначається значення надлишкового тиску в місці розташування об'єкта залежно від величини допоміжного коефіцієнту за формулою (19.4) або (19.5).

19.4. Визначення ступеня руйнування споруд.

Від впливу ударної хвилі на будови і споруди можуть утворитися різні ступені руйнувань. Залежно від величини надмірного тиску можуть виникнути повні, сильні, середні та слабкі руйнування, характеристика яких відображена у табл. 19.1.

19.5. Визначення характеристики руйнувань (по табл. 19.2).

19.6. Розробка пропозицій з підвищення стійкості об'єкта.

З наступного переліку здійснюється вибір відповідних заходів.

Заходи з підвищення стійкості об'єкта:

19.6.1. Можливі заходи з підвищення стійкості інженерно-технічного комплексу:

а) Будови і споруди:

ü зміцнення несучих конструкцій;

ü встановлення захисних валів або заглиблення споруд.

б) Цінне обладнання:

l розташування у захисних спорудах або в спорудах з підвищеною стійкістю;

l встановлення обладнання на фундаментах;

l використання захисних конструкцій (ковпаків, козирків, навісів, тощо).

в) Системи енерго-, газо- та водопостачання:

u розподіл схеми електромереж на незалежно працюючі частини та підключення підприємства до кількох енергоджерел;

u заміна повітряних мереж на підземні кабельні лінії з встановленням автоматичних роз'єднувачів для відключення пошкоджених ділянок;

u створення резерву автономних джерел живлення;

u водопостачання з двох незалежних джерел;

u захист вододжерел і резервуарів питної і технічної води;

u створення обхідних ліній навколо водонапірних веж;

u влаштування газорозподільних станцій і опорних пунктів обхідних газопроводів у підземному виконанні;

u встановлення у вузлових точках системи газопостачання автоматичних пристроїв, які спрацьовують при аварії.

г) Виключення або зменшення дії вторинних вражаючих факторів:

ü обваловування та заглиблення ємностей та складів;

ü підготовка і раціональне розташування засобів для гасіння пожеж.

19.6.2. Заходи з підвищення стійкості виробничої діяльності об'єкта:

а) Захист працівників і службовців:

l будівництво захисних споруд;

l розсередження;

l використання засобів індивідуального захисту.

б) Управління, оповіщення, зв'язок:

u завчасне створення і обладнання запасних пунктів управління, оповіщення, зв'язку;

u дублювання систем управління, оповіщення, зв'язку.

в) Постачання:

ü - встановлення надійного зв'язку з підприємствами- постачальниками;

ü - пошук можливостей переходу на місцеві джерела палива та сировини;

ü дублювання шляхів постачання палива та сировини.

г) Запаси матеріально-технічних засобів:

l завчасне визначення необхідного об'єму запасів сировини, палива, обладнання, матеріалів та комплектуючих виробів;

l забезпечення надійного зберігання запасів на об'єкті.

д) Підготовка до відновлення порушеного виробництва:

u завчасна розробка документації з відновлення об'єкта;

u створення необхідних запасів матеріальних засобів для відновлення виробництва;

u завчасне створення бригад для проведення ремонтно-відновлювальних робіт.

19.7. Робиться висновок щодо можливості відновлення споруд.

Таблиця 19.1 — Ступені руйнувань елементів промислового об’єкта при різних значеннях надлишкового тиску ударної хвилі, кПа

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
1. Виробничі, адміністративні та житлові будови
l масивні промислові будови з металевим каркасом і крановим обладнанням вантажопідйомністю 25-50 т	20-30	30-40	40-50	50-70
l те саме з крановим обладнанням вантажопідйомністю 60-100 т	20-40	40-50	50-60	60-80
l бетонні та залізобетонні будови і будови антисейсмічної конструкції	25-80	80-120	120-200	> 200
l будови з легким металевим каркасом та безкаркасною конструкцією	10-20	20-30	30-50	50-70
l промислові будови з металевим каркасом та бетонним заповненням	10-20	20-30	30-40	40-50
l промислові будови з металевим каркасом та суцільним заповненням стін та даху	10-20	20-30	30-40	40-50

Продовження таблиці 19.1

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
l багатоповерхові залізобетонні будови з великою площею засклення	8-20	20-40	40-90	90-100
l будови зі збірного залізобетону	10-20	20-30	30-50	50-60
l одноповерхові будови з металевим каркасом і стінним заповненням із листового металу	5-7	7-10	10-15	>15
l те саме, з дахом і стінним заповненням ыз хвильової сталі	7-10	10-15	15-25	25-30
l цегляні безкаркасні виробничо-допоміжні будови з перекриттям (покриттям) із залізобетонних збірних елементів одно- і багатоповерхові	10-20	20-35	35-45	45-60
l те саме з перекриттям із дерев’яних елементів l	8-15	15-25	25-35	>35
l будови фідерної або трансформаторної підстанції з цегли або бетонних блоків l	10-20	20-40	40-60	60-80
l складські цегляні будови	10-20	20-30	30-40	40-50

Продовження таблиці 19.1

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
l легкі склади-навіси з металевим каркасом і шиферним дахом	10-25	25-35	35-50	>50
l адміністративні багатоповерхові будови з металевим або залізобетонним каркасом	20-30	30-40	40-50	50-60
l цегляні малоповерхові будинки (один-два поверхи)	8-15	15-25	25-35	35-40
l звичайне засклення будов	0,5-1,0	1-1,5	1,5-3	-
l засклення будов армованим склом	1-1,5	1,5-2	2-5	-
2. Деякі види обладнання
ü крани і кранове обладнання	20-30	30-50	50-70
ü підйомно-транспортне обладнання		50-60	60-80
ü стрічкові конвеєри в галереї на залізобетонній естакаді	5-6	6-10	10-20	20-40
ü ковшові конвеєри в галереї на залізобетонній естакаді	8-10	10-20	20-30	30-50
ü гнучкі шланги для транспортування сипучих матеріалів	7-15	15-25	25-35	35-45
ü електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкриті	20-40	40-50	50-60	60-80
ü ті самі, герметичні	30-50	50-70	70-80	80-100
ü електродвигуни потужністю від 2 до 10 кВт, відкриті	30-50	50-70	-	80-90
ü ті самі, герметичні	40-60	60-75	75-85	85-100

Продовження таблиці 19.1

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
ü електродвигуни потужністю 10 кВт і більше, відкриті	50-60	60-80	80-100	100-120
ü ті самі, герметичні	60-70	70-80	80-100	100-120
ü трансформатори від 100 до 1000 кВт	20-30	30-50	50-60	> 60
ü трансформатори блочні	30-40	40-60	-	-
ü контрольно-вимірювальна апаратура	5-10	10-20	20-30	> 30
ü електролампи у плафонах	-	-	-	10-20
ü електролампи відкриті	-	-	-	5-7
ü парові котли, парогенератори	50-70	70-100	100-150	>150
3. Технологічні та комунально-енергетичні споруди і мережі
u газгольдери та наземні резервуари для паливо-мастильних та хімічних речовин	15-20	20-30	30-40	> 40
u підземні металеві та залізобетонні резервуари	20-50	50-100	100-200
u частково заглиблені резервуари	40-50	50-80	80-100	> 100

Продовження таблиці 19.1

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
u наземні металеві резервуари та ємності	30-40	40-70	70-90	> 90
u відкрито розміщене обладнання артезіанських свердловин	70-110	110-130	130-170	>170
u водонапірні вежі	10-20	20-40	40-60	>60
u металеві вежі суцільної конструкції	20-30	30-50	50-70	>70
u трансформаторні підстанції закритого типу	30-40	40-60	60-70	70-80
u кабельні підземні лінії	200-300	300-600	600-1000	1000-1500
u кабельні наземні лінії	10-30	30-50	50-60	>60
u повітряні лінії напругою більше 1 кВ	25-30	30-50	50-70	>70
u повітряні лінії напругою до 1 кВ	20-60	60-100	100-160	>160
u підземні сталеві трубопроводи діаметром до 350 мм	600-1000	1000-1500	1500-2000	>2000
u те ж саме діаметром понад 350 мм	200-350	350-600	600-1000	>1000

Продовження таблиці 19.1

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
u підземні чавунні та керамічні трубопроводи на розтрубах, азбоцементні на муфтах	200-600	600-1000	1000-2000	>1000
u трубопроводи, заглиблені на 20 см	150-200	250-350		-
u трубопроводи наземні				-
u трубопроводи на металевих та залізобетонних естакадах	20-30	30-40	40-50	-
u оглядові колодязі та засувки на мережах комунального господарства	200-400	400-600	600-1000
u мережі комунального господарства (водопровід, каналізація, газопровід) заглиблені	100-200	400-1000	1000-1500
4. Захисні споруди
l сховища, які розташовані окремо та розраховані на надлишковий тиск ударної хвилі 500 кПа l	500-600	600-700	700-900	>900
l сховища, які розташовані окремо та вбудовані, що розраховані на надлишковий тиск ударної хвилі 300 кПа3,	300-400	400-550	550-650	>650
l ті самі, що розраховані на 200 кПа	200-300	300-370	370-450	>450

Продовження таблиці 19.1

Елементи об’єкта	Руйнування
слабке	середнє	сильне	повне
l ті самі, що розраховані на 100 кПа	100-140	140-180	180-220	>220
l ті самі, що розраховані на 50 кПа	50-70	70-90	90-110	>110
l протирадіаційні укриття (ПРУ), розраховані на 30 кПа	30-40	40-60	60-90	>90
l підвали без підсилення несучих конструкцій	20-30	30-60	60-80	>80
5. Засоби транспорту, будівельна техніка, мости, загати
ü вантажні автомобілі і автоцистерни	20-30	30-55	55-90	90-130
ü автобуси і спецавтомашини з кузовами автобусного типу	15-20	20-45	45-60	60-80
ü гусеничні тягачі і трактори	30-40	40-80	80-110	110-130
ü шосейні дороги з асфальтовим та бетонним покриттям	120-300	300-1000	1000-2000	2000-4000
ü залізничні колії	100-150	150-200	200-300	300-500
ü металеві мости з довжиною прольоту 30-40 м	50-100	100-150	150-200	200-300
ü те саме з прольотом 100 м і більше	40-80	80-100	100-150	150-200
ü мости залізничні з прольотом 20 м	50-60	60-110	110-200	200-300
ü те саме з прольотом 10 м	50-100	100-350	350-380	380-400
ü дерев’яні мости	40-60	60-110	110-200	200-250
ü бетонні греблі	1000-2000	2000-5000	5000-10000	>10000
ü земляні загати шириною 80-100 м	150-700	700-1000	>1000

Таблиця 19.2 — Характеристика ступенів руйнування ударною хвилею елементів промислового об’єкта

Елементи об’єкта	Руйнування
слабкі	середні	сильні
Виробничі, адміністративні та житлові будови	Руйнування найменш міцних конструкцій будинків, споруд і агрегатів: заповнень дверних і віконних прорізів, зрив покрівлі; основного устаткування, що ушкоджене у незначній мірі. Відбудовні роботи зводяться до середнього відбудовного ремонту.	Руйнування покрівлі, перегородок, а також частини устаткування, ушкодження підіймально-транспортних механізмів. Відновлення можливе при капітальному відбудовному ремонті з використанням збережених основних конструкцій і устаткування.	Значні деформації несучих конструкцій, руйнування більшої частини перекриття, стін і устаткування. Відновлення елемента можливе, але, власне кажучи, зводиться до нового будівництва з використанням деяких збережених конструкцій і устаткування.

Продовження таблиці 19.2

Елементи об’єкта	Руйнування
слабкі	середні	сильні
Промислове обладнання	Ушкодження шестерень і передавальних механізмів, обриви маховиків і важелів управління. Розрив приводних ременів. Відновлення можливе без повного розбирання, з заміною ушкоджених частин.	Ушкодження й деформація основних деталей, ушкодження електропроводки, приладів автоматики. Використання устаткування можливе після капітального ремонту.	Зсув із фундаментів, деформація станин, тріщини в деталях, вигин валів і вісей, ушкодження електропроводки. Ремонт і відновлення, як правило, недоцільні.
Газгольдери, резервуари і ємності для нафтопродуктів, зріджених газів і хімічних продуктів	Невеликі вм'ятини на оболонці, деформація трубопроводів, ушкодження арматури. Використання можливе після середнього (поточного) ремонту і заміни ушкоджених деталей.	Зсув на опорах, деформація оболонок, трубопроводів, ушкодження арматури. Використання можливе після капітального ремонту.	Зрив із опор, перекидання, руйнування й деформація оболонок, обриви трубопроводів і арматури. Використання й відновлення неможливе.
Продовження таблиці 19.2
Елементи об’єкта	Руйнування
слабкі	середні	сильні
Технологічні та комунальні споруди й мережі	Часткове ушкодження стиків труб, контрольно-вимірювальної апаратури, верхньої частини стінок оглядових колодязів. При відновленні міняються ушкоджені елементи.	Розрив і деформація труб у окремих місцях, ушкодження стиків, фільтрів, відстійників, баків, вихід з ладу контрольно-вимірювальних приладів. Руйнування і сильна деформація резервуарів вище рівня рідини. При відновленні виконується капітальний ремонт із заміною ушкоджених елементів.	Руйнування й деформація більшої частини труб, ушкодження відстійників, насосного й іншого устаткування. Ушкодження арматури. Відновлення неможливе.

Продовження таблиці 19.2
Елементи об’єкта	Руйнування
слабкі	середні	сильні
Рухомий поїзд, автотранспорт, інженерна техніка, підіймально-транспортні механізми, кранове обладнання	Часткове руйнування і деформація обшивання й даху, ушкодження скла кабін, фар і приладів. Необхідний поточний (середній) ремонт.	Руйнування кузовів, критих вагонів, ушкодження кабін (кузовів), відривання дверей і ушкодження зовнішнього устаткування, розрив трубопроводів систем живлення, охолодження й змащення. Використання можливе після ремонту із заміною ушкоджених вузлів.	Перекидання, відривання окремих частин, загальна деформація рами, руйнування кабіни (кузова, вантажної платформи), відривання й пошкодження радіаторів, крил, підніжок, зовнішнього устаткування двигуна. Використання неможливе, необхідний капітальний ремонт у заводських умовах.

Продовження таблиці 19.2

Елементи об’єкта	Руйнування
слабкі	середні	сильні
Захисні споруди	Часткове руйнування ходу сполучення, що примикає до споруди, незначні зрушення й тріщини в з'єднаннях конструктивних елементів. Споруда придатна до повторного використання після розчищення входу.	Руйнування ділянки, що примикає до споруди, ходу сполучення, деформація і зсув стін, покриттів, рам, дверей, без значного обвалення ґрунту й засипання ним внутрішніх приміщень. Для використання споруд за призначенням необхідний середній відбудовний ремонт.	Значна деформація основних несучих конструкцій, руйнування захисних дверей і внутрішнього устаткування, обвалення, завал входів ґрунтом. Відновлення й використання споруд для захисту людей неможливі.

Примітка: при повних руйнуваннях в будовах і спорудах повністю зруйновані всі основні несучі конструкції і перекриття, трубопроводи й кабелі розірвані, опори зруйновані, обладнання деформоване, відновлення елементів неможливе.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ	\|	Оцінка радіаційної обстановки при аваріях на атомних енергетичних установках (АЕС)

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.01 сек.