Определение устойчивости функционирования промышленного объекта в чрезвычайных ситуациях

Данные станка: длина l = 880 мм, ширина b = 750 мм, высота h = 1750 мм, масса m = 680 кг.

1. По формуле (4) находим предельное значение давления скоростного напора воздуха, еще не вызывающее смещение станка.

Коэффициент аэродинамического сопротивления оборудования Сx определяем по табл. П.8 [1]. Для параллелепипеда он равен Сx = 1,3.

Коэффициент трения f металла по бетону равен 0,3 (определяется по табл. П.9 [1]).

Тогда:

2. Из графика рис.8 по величине ΔРcк(min) = 1,3 кПа определяем величину ΔРф(min)= 23 кПа.

Можно сделать вывод что при DРФ > 23 кПа давление скоростного напора воздуха ударной волны взрыва вызовет смещение станка и его среднее разрушение.

Опрокидывание незакрепленного оборудования произойдет, если смещающая сила Рсм, действуя на плече z = h/2 будет создавать опрокидывающий момент, превышающий стабилизирующий момент от веса оборудования G на плече l/2 (рис. 10).

Рис. 10. Силы, действующие на оборудование при опрокидывании: 1 – центр давления; 2 – центр тяжести; 1 – длина, м; h – высота, м.

Он находится по формуле:

Рсм × h/2 > G×l/2, (5)

где Рсм = DРск × S × Cx = DРск × b × h × Cx;

G = mg.

Из формулы (5) можно определить величину DРск, при которой опрокидывания оборудования не произойдет:

(6).

Определить предельное значение ΔPф(min), не вызывающее опрокидывание незакрепленного оборудования (шкаф с контрольно-измерительными приборами, металлическое основание) по бетону. Данные для станка те же.

1. По формуле (6) определяем предельное значение давления скоростного напора ΔРск(min), при котором станок еще не опрокидывается:

Из графика рис.8 по величине ΔРск(min) = 2 кПа определяем величину DРФ(min)= 25 кПа.

Отсюда можно сделать вывод: при DРФ > 24 кПа давление скоростного напора воздуха вызовет опрокидывание станка и его сильное разрушение.

Для предотвращения смещения и опрокидывания станка необходимы соответствующие мероприятия: закрепление станка, проектирование защитных устройств для особо ценного оборудования.

При определении устойчивости закрепленного оборудования дополнительно учитывают:

• при возможном смещении – усилия болтов крепления, работающих на срез Qг:

Рсм > Fтр + Qг; (7)

• при возможном опрокидывании – реакцию крепления Q на плече l:

Рсм × z > G × ½ + Ql. (8)

По результатам исследований устойчивость производственного комплекса цехов и других структурных подразделений к воздействию воздушной ударной волны строят сводную таблицу устойчивости к воздушной ударной волне производственного комплекса завода в целом.

Расчетная устойчивость производственного комплекса завода определяется по минимальной величине расчетной устойчивости цеха (отдела, лаборатории и т.п.), выход из строя которых приведет к остановке производства.

Определение устойчивости производственного комплекса к воздействию светотеплового излучения

Устойчивость элементов производственных комплексов объектов и их структурных подразделений к действию светотеплового излучения ядерного взрыва заключается:

– в выявлении пожароопасных элементов производственного комплекса;

– в определении (по формулам, таблицам) расчетной устойчивости элементов производственного комплекса к светотепловому излучению – по минимальному значению импульса воспламенения U, кДж/м2;

– в сравнении расчетной устойчивости цехов и других структурных подразделений и объектов с расчетной величиной прогнозируемого светотеплового импульса Uр,кДж/м2;

– в выработке рекомендаций по повышению устойчивости наиболее уязвимых по воспламенению элементов производственного комплекса.

Определить устойчивость механического цеха машиностроительного завода к воздействию светотеплового импульса 1024 кДж/м2.

Пожароопасные (сгораемые) элементы цеха:

- кровля – рубероид;

- двери и окна – деревянные, окрашенные в темный цвет.

1. По табл. П.10 [1] определяем светотепловые импульсы, вызывающие воспламенение сгораемых элементов здания цеха:

- кровля – рубероид – 600 кДж/м2;

- двери и окна – деревянные, окрашенные в темный цвет – 350 кДж/м2.

2. Следовательно, расчетная устойчивость производственного комплекса цеха к светотепловому излучению (по минимальному значению импульса воспламенения) – 350 кДж/м2.

3. Сравниваем это значение с прогнозируемой величиной светотеплового импульса (1024 кДж/м2), можно сделать вывод что производственный комплекс цеха не устойчив к светотепловому излучению ядерного взрыва.

4. Для повышения устойчивости производственного комплекса цеха к светотепловому излучению необходимы противопожарные мероприятия: замена деревянных оконных рам и переплетов на металлические, либо их пропитка антипиренами.

Определение устойчивости производственного комплекса к воздействию вторичных поражающих факторов

Вторичные поражающие факторы от взрыва: пожары, затопления, заражение местности радиоактивными, химическими и другими веществами могут быть внутренними (от внутренних источников) и/или внешними (от внешних источников).

При определении устойчивости производственных комплексов объектов и их структурных подразделении к действию вторичных поражающих факторов учитывают характер и степень опасности, удаление объекта от источника опасности, особенности метеорологических и топографических условий и т.п.

Так, при возможном взрыве газовоздушной смеси определяют максимальное избыточное давление DРФ, кПа, взрывной волны и его воздействие на производственный персонал и элементы производственного комплекса объекта. А при возможной аварии с выбросом (выливом) аварийно химически опасных веществ (АХОВ) определяют степень воздействия химического заражения местности на производственную деятельность объектов.

1)Формулы для определения DРФ, кПа, при взрыве газовоздушной смеси:

(9)

(10)

где y =0,24 (RIII / R1)

R1 – радиус зоны I (детонационной волны);

RIII – расстояние от центра взрыва до объекта в пределах зоны III (действия взрывной ударной волны).

2)Формулы для определения радиусов зон I (детонационной волны) и II (действия продуктов взрыва):

(11)

(12)

где Q – масса газовоздушной смеси, т.

3)Параметры аварии с выбросом (выливом) АХОВ определяются по табл. П.11…П.17 [1].