Устойчивость функционирования объекта и его систем в ЧС

“Зона 111” формируется в радиусе действия воздушной ударной волны (взрывной волны), распространяющейся по поверхности земли. Оценку избыточного давления в любой точке зоны 111 в зависимости от расстояния до центра взрыва газовоздушной смеси R, производят следующим образом:

а) определяют относительную величину ψ (пси), характеризующую  расстояние от центра взрыва.

ψ=0,24

где  R3    больше или равно R2 м.

б) расчет избыточного  давления во фронте взрывной волны  ведут исходя из значений величины ψ :

при ψ  < 2

ΔРф3 =

, кПа

при   ψ>2

Рф₃ =

, кПа

   Взрыв газовоздушной смеси может происходить  и в замкнутом объеме, например в шахтах.

   Характер  разрушений зданий, сооружений и оборудования, а также степень поражения людей, вызванные получейным избыточным давлением, могут приниматься такими же, как и при оценке последствий воздействия избыточного давления во фронте ударной волны ядерного взрыва.

   Поскольку, как говорилось выше, пожар - это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей, необходимо организовать противопожарную защиту и комплекс профилактических мероприятий с целью предупреждения пожаров , ограничения их распространения и создание условий для безопасности людей. Для этого предусматриваются способы тушения (прекращения), основными из которых являются:

• охлаждение зоны реакции или горения;
• разбавливание реагирующих веществ;
• изоляция реагирующих веществ в зоне горения;
• химическое торможение реакции горения. 
  Защитными мероприятиями в условиях пожара являются:
• тушение пожара;
• оповещение персонала;
• использование средств индивидуальной и коллективной защиты;
• экстренный вывод людей из зоны пожара;
• медицинская помощь пострадавшим.

   Профилактикой возникновения взрывов и пожаров  нужно считать увеличение огнестойкости зданий и сооружений, совершенствование противопожарной защиты, соблюдение правил обращения и хранения взрыво-пожароопасных веществ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРАКТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

Задача  №1

      Имеется здание цеха с железобетонным каркасом, процент армирования μ < 0,03, высота 12 м, грузоподъемность кранов 10 т, проемность 8%, район не сейсмичный.

Кк = 2 (коэффициент, учитывающий тип конструкции) - каркасная;

Км = 2 (коэффициент, учитывающий вид материала) –  железобетон с коэффициентом  армирования μ < 0,03;

Кс=1,5 (коэффициент, учитывающий сейсмичность) – объект, запланированный;

Кпр=1 (коэффициент, учитывающий степень проемности) – проемность до 10 %.

      Кв - коэффициент, учитывающий высоту зданий (парусность) определяется по формуле:

                                        Кв =                                                

где Нзд - высота здания, м;

Кв  =             12-2                                  Кв  =  0,831   

             3 (1+0,43 (12-5)) 

      Для оценки устойчивости зданий рекомендуется  использовать эмпирические формулы, апробированные ВЦОК ГО, которые дают однозначные решения и более широко учитывают некоторые конструктивные особенности зданий и сооружений.

      Для производственных зданий: ΔРф = 0,14* Кп*Кк* Км*Кс*Кв* Ккр,

где  Кп-0,35 числовой коэффициент, характеризующий степень разрушения.

      Ккр - коэффициент, учитывающий влияние  на устойчивость кранового оборудования, определяется по формуле:

Ккр= 1+4,65 *10^-3*Q,

где  Q - грузоподъемность крана, т; при наличии кранов разной грузоподъемности принимается их среднее значение.

Ккр = 1+ 4,65 10^-3 * 10 = 1,0465

Для слабых разрушений (Кп = 0,35), Δ Р = 0,14*0,35*2*2*1,5*0,831*1,0465= 0,26 кгс/см² (26 кПА);

для средних (Кп = 0,56)(Кпр = 1) Δ Р = 0,14*0,56*2*2*1,5*0,831*1,0465= 0,41 кгс/см² (41 кПа);

для сильных (Кп = 0,87; Кпр=1)  ΔР = 0,14*0,87*2*2*1,5*0,831*1,0465= 0,63 кгс/см² (63кПа);

для полных (Кп = 1; Кпр = 1) Δ Р = 0,14*1*2*2*1,5*0,831*1,0465= 0,73 кгс/см² (73кПа).

Предел  устойчивости принимаем как среднее  значение для слабых и средних разрушений (0,26 + 0,41):2 = 0,34 кгс/см² (34 кПа).

После оценки устойчивости каждого цеха (здания, сооружения) составляется таблица по определению устойчивости (табл. 1). 

Таблица 1 Определение предела устойчивости здания, цеха

 

      Как показывают данные, приведенные в  таблице 1 здание цех находится в  зоне средних разрушений, при этом вероятное максимальное избыточное давление на данный объект может составить меньшее значение рассчитанного предела устойчивости сборочного цеха (34 кПа), следовательно здание не устойчиво к воздействию ударной волны. Таким образом, необходимо повысить предел устойчивости  элементов до уровня, который бы позволил выдержать избыточное давление ударной волны в 34 кПа.

Задача  №2

   Режим радиационной защиты можно определить расчетным путем, используя усредненные показатели, учитывающие защитные свойства зданий (сооружений) и продолжительность пребывания в них людей. Такими усредненными показателями являются:

• коэффициент защищенности людей (Сэ);
• коэффициент безопасной защищенности людей (Сбз).

   Коэффициент защищенности показывает, во сколько  раз доза радиации, накопленная людьми за сутки при установленном режиме поведения, меньше дозы, которую они получили бы за сутки, находясь непрерывно на открытой местности.

   Сз =

где 24 - количество часов в сутках; t1 - время открытого пребывания людей на зараженной местности (t1); t₂, t₃, tn, - время пребывания людей в течении этих суток в укрытиях, зданиях, транспортных средствах и т.п. (ч); K1, К_2. Kn, - коэффициенты ослабления гамма-излучения укрытиями, зданиями и т.п.

      Условия задачи: на работу они идут пешком (t1), работают в одноэтажном каменном здании (К =2) в течении 2 ч (t₂), возвращаются домой 1 час на автомобиле (t₁) в течении остальных 4 часов (t₃) - находиться в деревянном доме (К =4).

Отсюда   Сз =                  24               = 4,8

                           1 + 1 + 1 + 1 

   Переоблучение рабочих и служащих не произойдет, если доза облучения на открытой местности будет лишь в 2,8 раза больше установленной. Так, если на первые сутки допустимая для них доза облучения установлена в 30 Р, и она обеспечивается при указанном коэффициенте защищенности (Сз = 2,8), то при открытом пребывании на местности в течении тех же суток, без рекомендованного выше режима поведения, люди получат дозу облучения, равную 81 Р (30 * 2,8).

   Таким образом фактическая доза облучения  будет превышать установленную 4,8 раза, т.е. рабочие и служащие будут  подвергаться переоблучению.

   На  зараженной территории коэффициент  защищенности (Сз) может не обеспечить безопасную жизнедеятельность людей. Поэтому введен второй усредненный показатель - коэффициент безопасной защищенности - (Сбз).

   Коэффициент безопасной защищенности (Сбз)- значение коэффициента защищенности при таком режиме поведения рабочих, служащих или населения, когда люди за данные сутки не получат дозу облучения выше установленной (допустимой).

   Следовательно, если люди будут соблюдать в течение  суток режим поведения, соответствующей определенной величине (Сбз), они не переоблучаться выше допустимых величин.

   Сбз рассчитывают на каждые сутки пребывания людей на зараженной РВ местности делением величины дозы, которую они получат, находясь в течение суток на открытой местности, на установленную, для тех же, суток дозу облучения:

           Д облуч за сутки на открытой местности_____  

Сбз =    Д облуч установленная для  данной местности             

Сбз = 192 / 30 = 6,4

   Таким образом Сз < Сбз, т.е. необходимо внести коррективы в режим работы -сократить время пребывания людей на открытой местности, в домах или на работе и увеличить продолжительность их пребывания в укрытиях. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ

      Условием  обеспечения устойчивости функционирования любого объекта является заблаговременная разработка и осуществление комплекса  организационных, экономических и  инженерно- технических мероприятий, направленных на снижение потерь при разрушении элементов объекта, нарушении управления объектом и создании необходимых условий для его восстановления в короткие сроки.

      К организационным мероприятиям по повышению  устойчивости объекта относятся  разработка и планирование действий руководящего состава, служб и организаций ГО объекта по защите рабочих и служащих, а также по проведению АСДНР, восстановлению нарушенной деятельности сохранившимися силами и средствами.

      Экономические мероприятия предусматривают такой подход к выполнению всего комплекса работ, который бы обеспечил их эффективность при минимальных затратах.

      Инженерно-технические  мероприятия включают комплекс работ, направленных на предотвращение и уменьшение возможных потерь и разрушений от последствий ЧС, а также на успешное проведение аварийно-спасательных  и других неотложных работ.

      В ходе курсовой работы выявлена недостаточная  устойчивость цеха. Т.е.

вероятное максимальное избыточное давление на данный объект может составить меньшее  значение рассчитанного предела устойчивости сборочного цеха (34 кПа), следовательно здание не устойчиво к воздействию ударной волны. Необходимо повысить предел устойчивости  элементов до уровня, который бы позволил выдержать избыточное давление ударной волны в 34 кПа.

Для этого необходимо сделать следующее:

1. Повысить устойчивости здания цеха путем установки более прочного металлического каркаса, установки более прочных рам для дверей и окон, уменьшение пролета несущих конструкций,  а также укрепление стен здания более  прочными материалами.
2. Для повышения устойчивости станков к воздействию ударной волны целесообразно обеспечить их жесткую фиксацию на  прочном фундаменте, располагать оборудование за прочными элементами здания и сооружений на вероятном направлении действия ударной волны, для кранов и кранового оборудования необходимо обеспечить дополнительные точки фиксации и крепления. Также необходимо устанавливать контрфорсы, повышающие устойчивость оборудования к действию скоростного напора  ударной волны.
3. Для повышения устойчивости КЭС наземные трубопроводы и кабельные электросети следует поместить под землю. Также возможно укрепление трубопроводов путем установки на них дополнительных ребер жесткости, упрочняющих хомутов; кабельные электросети могут быть укреплены за счет укладки их внутри труб, а также за счет применение бронированных кабелей.