Тема 2. Задача 2 Оцінка стійкості промислових об’єктів
§1 Під стійкістю об’єкта розуміють здатність його будівель і споруд, комунально-енергетичних мереж, техніки та обладнання протистояти впливові різних несприятливих факторів. Під стійкістю промислових об’єктів ОНГ розуміють його здатність випускати встановлені види продукції у необхідних обсягах і номенклатурах в умовах НС мирного і воєнного часу, а при незначних і середніх руйнуваннях відновлювати своє виробництво в найкоротші терміни. Для об’єктів галузей, які не виробляють матеріальних цінностей (транспорт, зв’язок, торгівля тощо), сталість їх роботи передбачає здатність безперебійно виконувати свої функції.
Дослідження стійкості і функціонування об’єкта починається ще до введення його в експлуатацію. Кожна реконструкція або розширення об’єкта також потребує нового дослідження стійкості.
§2 Методика оцінки стійкості об’єкту:
оцінюється кожний з можливих варіантів аварій, стихійного лиха або уражаючих факторів зброї;
значення параметрів уражаючих факторів приймаються максимальними щодо умов об’єкта;
оцінюється стійкість кожного елемента об’єкта;
стійкість об’єкта оцінюється за елементом з найменшою стійкістю;
робиться висновок щодо виконання умови стійкості; розробляються рекомендації щодо підвищення стійкості елементів і об’єкта в цілому.
§3 Умова стійкості виконується, якщо можливе значення параметру уражаючого фактору не перевищує межу стійкості об’єкту.
1. До впливу повітряної ударної хвилі (ПУХ)
Як кількісний
показник стійкості до ПУХ приймається
значення надлишкового тиску, при якому
будівлі, споруди, обладнання і КЕМ
об’єкта зберігаються або зазнають
слабких чи середніх руйнувань – це
значення надлишкового тиску прийнято
вважати межею стійкості об’єкта до
ударної хвилі –
Об’єкт стійкий,
якщо
.
2. До впливу світлового (теплового) випромінювання.
Як кількісний
показник стійкості до впливу світлового
випромінювання приймається мінімальне
значення теплового імпульсу, при якому
може статися загоряння матеріалів чи
конструкцій будівель і споруд, у
результаті чого виникнуть пожежі на
об’єкті. Це значення світлового імпульсу
прийнято вважати межею стійкості об’єкту
до впливу теплового (світлового) імпульсу
–
.
Об’єкт стійкий,
якщо
.
3. До впливу радіоактивного зараження.
Як критерій
стійкості об’єкту в умовах радіоактивного
зараження приймається граничне значення
рівня радіації на об’єкті, при якому
ще можлива виробнича діяльність у
звичайному режимі –
.
Об’єкт стійкий,
якщо
.
4. До впливу ЕМІ ядерного вибуху.
Як показних стійкості роботи об’єкту в умовах впливу ЕМІ прийнятий коефіцієнт безпечності, який визначається відношенням гранично-допустимої напруги до наведеної, тобто створеної ЕМІ в даних умовах.
§4 Оцінка стійкості промислового об’єкту до впливу пух.
Вибухи на підприємствах із вибухонебезпечною технологією відбуваються внаслідок витікання газоподібних або зріджених вуглеводневих продуктів. Під час їх перемішування з повітрям утворюються вибухонебезпечні суміші таких газів, як пропілен, метан, пропан, ацетилен, етан, етиловий спирт тощо. Вибух або загоряння настає при певному вмісті газу у повітрі.
Для визначення радіусу ураження ПУХ, викликаної вибухом паливно-повітряного середовища (ППС), необхідно знати масу палива та надлишковий тиск у фронті ПУХ, що визначив зону підвищеної небезпеки.
Для визначення
необхідно
розрахувати проміжний коефіцієнт за
формулою:
, (2)
де 
— відстань від ємності із вибухо-небезпечною
речовиною до об’єкту, м;
— маса газоповітряної
суміші, т.
Знаходимо надлишковий тиск ПУХ, кПа:
при
; (3)
при
(4).
Оцінюючи стійкість цеху до впливу ПУХ, необхідно скласти таблицю (приклад у таблиці 3), у лівій частині якої перерахувати усі основні елементи інженерно-технічного комплексу (від стійкості яких залежить стійкість всього об’єкту), а в правій частині вказати слабкі, середні та сильні руйнування цих елементів у залежності від надлишкового тиску у фронті ударної хвилі. Дані для цього взяти з таблиці 5. Після заповнення таблиці за ступенем руйнування найслабшого елементу визначити ступінь руйнування об’єкту в цілому. Кінцеві результати рекомендується подавати у вигляді таблиці 4 або у вигляді графіку.
Одержане значення порівнюємо з об’єкту і робимо висновок.
Таблиця 3.
Елементи об’єкта |
Ступінь
руйнувань в залежності від
|
|||
слабкі руйнування |
середні руйнування |
сильні руйнування |
граничні ( |
|
1. Елементи будівлі: |
|
|
|
|
1.1. |
|
|
|
|
1.2. |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
2. Обладнання: |
|
|
|
|
2.1. |
|
|
|
|
2.2. |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
3. Комунально-енергетичні мережі: |
|
|
|
|
3.1. |
|
|
|
|
3.2. |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
,
кПа
)
Таблиця 4.
Елементи об’єкта |
Ступінь руйнувань в залежності від , кПа |
||||||||
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
1. Елементи будівлі: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Обладнання: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Комунально-енергетичні мережі: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
Слабкі руйнування |
. |
середні руйнування |
. |
Сильні руйнування |
. |
|
Таблиця 5.
НАДЛИШКОВИЙ
ТИСК
(кПа), ЩО ВИКЛИКАЄ РУЙНУВАННЯ ДЕЯКИХ
ОБ’ЄКТІВ.
Елементи об'єкта |
Ступені руйнування в залежності від ΔРф, кПа |
||
слабкі |
середні |
сильні |
|
І. Будівля |
|||
Одноповерхова залізобетонна з крановим обладнанням вантажопідйомністю до 10 т. |
20-30 |
30-40 |
40-50 |
Одноповерхова із залізобетонним каркасом та цегляним заповненням. 40-60 % площі стін займають віконні отвори |
10-20 |
20-30 |
30-40 |
Одноповерхова цегляна |
8-15 |
15-25 |
25-35 |
Двоповерхова цегляна |
8-12 |
12-20 |
20-30 |
Триповерхова |
8-10 |
10-20 |
20-30 |
Одноповерхова залізобетонна з площею віконних отворів 40-60% від площі стін |
20-40 |
40-50 |
50-60 |
Одноповерхова монолітна залізобетонна |
25-40 |
40-60 |
60-70 |
Перекриття - бетонні плити |
20-30 |
30-40 |
40-50 |
Перекриття залізобетонне |
20-40 |
40-50 |
50-60 |
Перекриття дерев'яне поштукатурене |
7-12 |
12-22 |
22-30 |
II. Обладнання |
|||
Верстаки дерев'яні |
5—10 |
10—20 |
20—30 |
Візки металеві |
80—100 |
100—120 |
120—150 |
Газові печі |
10—30 |
30—40 |
40—60 |
Грейферні крани вантажопідйомністю до 10 т |
30—50 |
50—70 |
70—90 |
Деревообробні верстати |
20—30 |
30—50 |
50—60 |
Дерев'яні шафи, стелажі, ящики |
5—10 |
10—15 |
15—20 |
Електрокари |
30—40 |
40—60 |
60—70 |
Електромотори: малі |
20—40 |
40—50 |
50—60 |
Електромотори: середні |
40—60 |
60—70 |
70—80 |
Заволочні машини вантажопідйомністю до 20 т |
20—40 |
40—60 |
60—80 |
Збиральні крани вантажопідйомністю від 5 до 10 т |
60—70 |
70—90 |
90—100 |
Компресори середні |
20—40 |
40—60 |
60—80 |
Конвеєрно-поточна лінія |
20—35 |
35—50 |
50—60 |
Контрольно-вимірювальні прилади |
5—10 |
10—20 |
20—30 |
Кувальні молоти важкі |
60—100 |
100—150 |
150—300 |
Кувальні молоти середні |
50—80 |
80—100 |
100—150 |
Металообробні верстати з ЧПУ |
3—5 |
5—10 |
10—20 |
Металообробні верстати: важкі |
25—40 |
40—65 |
65—70 |
Металообробні верстати: малі |
15—20 |
20—30 |
30—40 |
Металообробні верстати: середні |
20—30 |
30—50 |
50—60 |
Мульдомагнітні крани вантажопідйомністю до 10 т |
50—70 |
70—90 |
90—110 |
Наждачні верстати |
10—20 |
20— 30 |
30—40 |
Насоси |
40—60 |
60—70 |
70—80 |
Очисні дробоструминні і дробометні барабани |
70—90 |
90—120 |
120— 150 |
Парові котли |
60—80 |
80—100 |
100— 110 |
Пароповітряногідравлічні та електрогідравлічні преси середньої потужності |
50—80 |
80—100 |
100— 150 |
Пилки поздовжні |
20—30 |
30—50 |
50—60 |
Пилки циркулярні |
20—30 |
30—50 |
50—60 |
Підйомні крани вантажопідйомністю: до 10 т |
50—70 |
70—90 |
90—100 |
Підйомні крани вантажопідйомністю: до 3 т |
10—25 |
25—50 |
50—70 |
Підйомні крани вантажопідйомністю: до 5 т |
10—30 |
30—60 |
60—80 |
Піскомети |
30—50 |
50—60 |
60—70 |
Пневматичний інструмент |
20—40 |
40—50 |
50—60 |
Пневматичні формувальні машини |
70—80 |
80—90 |
90—100 |
Поворотні крани вантажопідйомністю до 8 т |
30—50 |
50—70 |
70—90 |
Пристрій для автоматичного і ручного переключення і відключення |
4—10 |
10—20 |
20—30 |
Розливальні крани вантажопідйомністю до 15 т |
50—70 |
70—90 |
90—100 |
Рольгангові лінії |
20—40 |
40—60 |
60—80 |
Стержневі машини |
70—90 |
90—100 |
100—110 |
Стрічкова поточна лінія |
20—40 |
40—60 |
60—80 |
Стрічкові і пластинчасті транспортери |
20—^0 |
40—60 |
60—80 |
Сушильні шафи |
20—30 |
30—50 |
50—60 |
Термічні печі |
10—30 |
30—40 |
40—60 |
Формувальні машини середні |
70—80 |
80—90 |
90—100 |
Шліфувальні верстати: з ЧПУ |
3—5 |
5—10 |
10—20 |
Шліфувальні верстати: малі |
20—30 |
30—50 |
50—60 |
Шліфувальні верстати: середні |
40—60 |
60—70 |
70—80 |
III. Комунально-енергетичні мережі (КЕМ) |
|||
Повітряні ЛЕП високої напруги |
25-50 |
50-70 |
70-80 |
Повітряні ЛЕП низької напруги на дерев'яних опорах |
15-25 |
25-35 |
35-50 |
Наземні трубопроводи на естакадах |
20-30 |
30-40 |
40-50 |
Підземні лінії водогону і газопроводу |
300-700 |
700-1200 |
1200-1500 |
Підземні кабельні лінії |
500-800 |
800-1000 |
1000-1500 |
Резервуари наземні металеві |
15-20 |
20-30 |
30-40 |
Резервуари наземні металеві, частково заглиблені |
40-50 |
50-80 |
80-100 |
Резервуари металеві заглиблені |
50-60 |
60-200 |
200-250 |
Оглядові колодязі та заслінки |
200-300 |
300-1000 |
1000-1500 |