Практикалық жұмыс №9 Нысананың төтенше жағдайлар кезіндегі тұрақтылығын бағалау

Жұмыстыңмақсаты: типті есепті шешу жолымен берілген нысананың төтенше жағдай кезіндегі тұрақтылығын бағалауды үйрету және оны көтеруге арналған қажетті іс-шараларды анықтау.

Жұмыстың жоспары:

1. Негізгі теориялық сұрақтарды қайталау

2. Берілген тақырып бойынша мысалдар мен есептерді шешу

3. Өзіндік жұмысты орындау

- Берілген варианттар бойынша нысананың тұрақтылық дәрежесін есептеу

-1 және 2 кесте (қосымша 3 және 8) түрінде нәтижелерді ресімдеу

- Қорытындылау

Теориялық бөлім

Бейбіт және соғыс уақытының шарттарында үнемдеу саласындағы нысаналарының (ҮСН) тұрақты жұмысын қамтамасыз ету ең маңызды мақсаттарының бірі болып табылады. Нысандардың жұмыс істеу тұрақтылығыретінде оның төтенше жағдайлардағы жоспарланған көлемдегі және номенклатурадағы өнімдерді шығаруға (тікелей материалдық құндылықты шығырмайтын нысандар үшін өз міндеттерін мақсатқа сәйкес орындалуы), авария (зақымдану) жағдайында қысқа мерзімде өндірісті қалпына келтіруге қабілеттілігі түсініледі.

ТЖ кезінде ҮСН-ның жұмыс жасау тұрақтылығына келесі факторлар әсер етеді:

- жұмысшылар мен қызметшілерді зілзала, авария (апат), сондай-ақ осы заманғы зақымдау құралдарының бастапқы және қайталана факторларының ықпалынан сақтау сенімділігі;

- нысанының инженерлік-техникалық кешенінің белгілі бір деңгейде осы ықпалға қарсы тұру қабілеті;

-нысанды өндіріс үшін барлық қажетті өніммен (шикі зат, отын, электрэнергиясы, газ, су және т.б.) жабдықтау жүйесінің сенімдігі;

-өндірісті және азаматтық қорғанысты басқару тұрақтылығы мен үзіліссіздігі;

-нысанды күрделі және өзге шұғыл, сондай-ақ бұзылған өндірісті қалпына келтіру жұмыстарына даярлау.

Нысананың тұрақтылығы дегеніміз оның ғимаратының , бұйымының, станоктық және техникалық құрылғының, энергетикалық және техникалық байланысының ТЖ және де зілзала кезінде бұзу әрекетіне қарсы тұра алуы.

ҮСН орнықтылығын бағалауын есептеуді жүргізу үшін бастапқы мәліметтер болып мыналар табылады:

Нысананың және оның элементтерінің сипаты (пішін, элемент салмағы)

Габариттер (ұзындық, ені, биіктік,диаметр), механикалық жүктемеге элементтің қарсы тұра алу қабілеттілігін бағалау үшін қажетті басқа да мағлұматтар.

Қатты әсер ететін факторлардың параметрлері әдетте ГО жоғарғы штабымен менменседі.

Алайда егерде ондай мәлімет түспесе, онда қатты әсер ететін параметрлердің максималды мәні есептеп анықталады. Бұл параметрлердің жоқтығы кезінде күтілетін бұзушылықтың сипаты мен дәрежесі жер сілкініс J интенсивтілігінің әртүрлі дискретті маңыздылығы үшін балл бойынша немесе ғимарат пен құрылыста орташа және қатты бұзушылықтар тудыратын ядролық жарылыстың әуе қирату толқынының артық қысымы . Шамамен J-діңкелесі мағыналары қабылданылуы мүмкін (балмен):

А) V, VI, VII, VIII, IX немесе (кПа): 10, 20, 30 және 40– хииялық, мұнай өндейтін, радиоэлектронды, медициналық және оларға ұқсас өнеркәсіп салалары үшін.

Б) VI, VII, VIII, IX, X және XI балл немесе 20, 30, 40, 50, 60 кПа – көлік жасайтын, азық-түлік, металлургия және соған ұқсас өнеркәсіп салалары үшін.

2. Сейсмикалық толқынның әсерінен нысананың тұрақтылық дәрежесін бағалау.

Құрамында:

- нысананың негізгі элементтің жұмыс жасау қабілеттілігі мен қажетті өнім өндірілуі тәуелді нысананың негізгі элементтерін табу;

- әрбір элементтің (орташа қиратулар тудыратын қысым диапозонының төменгі шекарасы бойынша) және жалпы нысананың тұрақтылық дәрежесін анықтау;

- нысананың анықталған тұрақтылық дәрежесін күтілген сейсмикалық толқынның максималды мәнімен салыстыру және оның тұрақтылығы туралы шешім қабылдау.

Қосымша 3

1-ші кесте

нысан	Цех элементтері мен оның қысқаша сипаттамасы	ΔРф кПа кезіндегі цехтың қирау дәрежесі	Элемент тұрақтылығының шегі, кПа	Цех тұрақтылығының шегі, кПа
Цех №1	Бір қабатты ғимарат, темір бетоннан жасалған Технологиялық құрылғы: крандар мен кранды Электр желісі: жер бетіндегі кабельді электробайланыс
Цех №2	Ғимарат: кірпішті, үш қабатты. Техникалық құрылғы: ауыр станоктар Электр желісі: металл эстакададағы құбырғылар
Цех №3	Ғимарат: бетонды және темір бетонды Техникалық құрылғы:жүк көтергіштігі 60-100 тонна кран. Электр желісі: жерасты кабельді байланыстар

4 қосымша

Ғимарат пен құрылыстың отқа төзімділік сипаты

Ғимараттың отқатөзімділік дәрежесі	Ғимарат пен құрылыс бөліктері
	Басқыш шабағытор шылардың бас қабырғасы	Қабырға арасын толтыру	Сәйкес аражабын дар	Қабат аралық және шатыр асты аражабын	аражабын	Отқа қарсы жар
I II III	өртенбейтін 3 сағ Сондай 2,5 сағ Сондай 2сағ	Өртенбейтін 3 сағ Сондай 0,25 сағ Содай 0,25 сағ	Өртенбейтін 1 сағ Сондай 0,25 сағ жаңғыш	өртенбейт1,5 сағ сондай 1 сағ нашар жаңғыш 0,75 с	Өртенбейтін 1 сағ сондай 0,25 сағ нашар жаңғыш 0,25	Өртенбейтін4 сағ сондай 4 сағ сондай 4 сағ

Ескерту: сандармен құрылыс конструкцияларының отқақабілеттілік шегі берілген –оттың құрылғыға әсер етуінінің басталунан ода немесе құрылғының қирауға қарсы тұру қабілеттілігінің жоғалуына дейінгі уақыт мерзімі.

Қосымша 5

Жарылу және жану қаупі бойынша өндірістік құрылыстар мен ғимараттар категориясы

Өндіріс категориясы	Технологиялық үрдістің өрт қауіпсіздігі бойынша сипаты	Өндіріс атау
А	Су немесе оттегі ауасының әсерінен тұтанатын заттарды , бу лапылдану температурасы 280C және одна төмен сұйықтықтарды, жарылғаш қысымы >5кПа ие болатын жарылыс қауіптімен араласқан ауамен пайда болатын газды қолдану	Мұнай өндеу зауыты; химиялық кәсіпорындар; металлдық натрии мен калии және т.б. өндейтін және қолданатын цехтар.
Б	tвсп=28-610C-қа тең сұйықтықтарды, тұтанғанда жарылыстын 5 кПа және одан жоғары артық қысымы дамып, жанатын шаңдарды қолдану	Көмір шаңы мен ағаш ұның тасымалдау мен дайындау цехтары; синтетикалық каучук өндейтін цехтар;
В	Қатты, өртенетін заттар мен материалдар өндеуі мен қолдануы, сонымен қатар 610C және одан жоғары лапылдау температурасына ие сұйықтықтар	Ағаш тілетін, ағаш өндейтін және тарасы; тоқыма және қағаз өнеркәсіп цехтары
Г	Ыссы, балқыған немесе жанармай түріндегі өртенбейтін заттар мен материалдар	Құю және балқыту цехтары; металды термиялық өндеу және жалға беру цехтары;
Д	Өртенбейтін заттар және салқын қалпындағы материалдар өнделуі	Жанбайтын материалдарды өндеумен және сақтаумен байланысты металлдар мен т.б-ды салқын өндетін кәсіпорындар.

Ескертулер:

1. А және Б категориялы өндірістерде өрттер қиратушы толқын әрекетінен пайда болған орташа және жеңіл қирау нәтижесінде болуы мүмкін.

2. В, Г, Д категориялы өнеркәсіптерде өрттің пайда болуы ғимараттың отқатөзімділік дәрежесіне тәуелді болады; шылқыған өрттердің пайда болуы құрылыс ошағының тығыздығына тәуелді (30% немесе одан жоғары болғанда).

Қосымша 6

Қуаттылығы әртүрлі ядролық оқ-дәрілердің жарық импульсі (көріну шегі 10 км әлсіз түтін кезінде)

Қуат, мың тонна	Жарық импульстері, кДж/м2
	4200		2900		1700			1200		1000		800			720		640	600	560	480	400	320	240
	Жарылық орталығына (эпицентр) дейінгі арақашықтық, км
100	1.4 0.8	1.7 1		2.3 1.3			2.7 1.5		2.8 1.6		3.1 1.9			3.3 2		3.6 2.1		3.7 2.15	3.9 2.2	4.2 2.4	4.6 2.7	5 3	6 3.4
200	1.7 1	2.1 1.2		2.7 1.5			3.2 1.8		3.4 2		3.7 2.2			4 2.4		4.3 2.5		4.5 2.6	4.7 2.7	5.8 2.9	6.9 3.2	8 3.6	9 4.1
300	2.1 1.2	2.5 1.4		3.3 1.8			3.9 2.2		4.2 2.4		4.5 2.6			4.9 2.9		5.2 3		5.4 3.1	5.6 3.3	6.4 3.5	7.7 3.7	9.1 4.3	10.5 4.9
500	2.7 1.5	3.3 1.8		4.4 2.4			5.2 2.8		5.5 3		5.9 3.2			6.3 3.6		6.6 3.8		6.8 3.9	7 4.1	8 4.4	9 4.8	11 5.4	13 6.1
1000	4.1 2.6	5 3.1		6.4 4			7.7 4.8		8.6 4.9		8.8 5.1			9 5.6		10 6.2		10.6 6.6	11.2 6.8	13.6 7.2	14.8 8.8	15.8 8.6	16.6 10.1
Өрт сипаты	Үйінділердегі жану мен бықсу					Шылқыған өрттер							Бөлек өрттер

Ескерту: 1. Алымы- әуе жарылысы, бөлімі - жердегі жарылыс күші үшін.

1. Кестеден ерекшеленетін жағдайлар үшін арақашықтықты коэффициент К-ға көбейту қажет: ауа өте мөлдір, көріну шегі 100-К=1.5-ке дейін; ауа мөлдір, көріну шегі 50-К=1.4-ке дейін; орташа мөлдірлік, көріну шегі 20 км-К=1.2-ге дейін; қатты түтін, көріну шегі 5км-К=0.5-ке дейін; өте қатты түтін, тұман, көріну шегі 1км-К=0.2-ге дейін.

Қосымша 7

Материалдың тұтануын тудыратын жарық импульстері, кДж/кв.м

Материал атауы	Жарылыс қуаты, мың тонна
	100	1000	10000
1.Құрғақ жонылған ағаш қарағай 2. Ақ түске боялған кәсектер (металды) 3. шыршадан жасалған тақтайшалар (құрғақ, боялмаған) 4. Күңгірт түске боялған тақтайшалар 5. Жұмсақ жабын (толь, рубероид ) 6. Қызыл черепица 7. Құрғақ қарайған жаңқа, сабан, шөп, күңгірт қағаз 8. Құрғақ қарайған ағаш, сүрту материалдары, құрғақ жапырақтар, құрғақ өсімдік 9. Сұр түсті мақталық-қағазды перделер, матасы қатты, қоңыр 10. Мақталық-қағазды матадан жасалған арнайы киім (көк түсті)	670 1670 500 250 590 840 170 330 330 460	880 1760 670 330 670 1270 210 460 420 500	1000 1880 980 420 840 1700 250 580 500 580

Қосымша 3

1-ші кесте

нысан	Цех элементтері мен оның қысқаша сипаттамасы	ΔРф кПа кезіндегі цехтың қирау дәрежесі	Элемент тұрақтылығының шегі, кПа	Цех тұрақтылығының шегі, кПа
Цех №1	Бір қабатты ғимарат, темір бетоннан жасалған Технологиялық құрылғы: крандар мен кранды Электр желісі: жер бетіндегі кабельді электробайланыс
Цех №2	Ғимарат: кірпішті, үш қабатты. Техникалық құрылғы: ауыр станоктар Электр желісі: металл эстакададағы құбырғылар
Цех №3	Ғимарат: бетонды және темір бетонды Техникалық құрылғы:жүк көтергіштігі 60-100 тонна кран. Электр желісі: жерасты кабельді байланыстар

Бақылау сұрақтары:

1. Нысананың беріктігі жайлы түсінік.

2. ҮСН-ның жұмыс жасау тұрақтылығына қандай факторлар әсер етеді?

3. Сұғып алу факторларына нысананың тұрақтылығы жөнінде түсінік.

4. ҮСН тұрақтылығын бағалауға қажетті бастапқы мәліметтер.

5. Артық қысым параметрлері.

6. Жер сілкінісі кезіндегі қирау дәрежесі.

7. Ғимарат пен құрылыстың отқатөзімділік дәрежесі.

8. Өндірістің өрт қауіпті категориялары.

Сызбалар, тапсырмалар, ахуалдар

1-ші тапсырма. «Испат-КарМетаның тұрақтылық дәрежесін бағалау».

КарМетКомбинат территориясындағы күтілген жер сілкінісінің қарқындылығы Рихтер шкаласы бойынша IX балл тең. Заводта қаңқасы металлдан жасалған және жүккөтергіштігі 25-50 тонна кранды құрылғылары бар өндірістік және әкімшілік ғимараттар, қоймалы кірпішті ғимараттар мен металл және темірбетонды эскадада тұрған құбыржелілері орналасқан. 7.1 кесте бойынша жер сілкінісі кезінде нысана элементтерінің қирау сипатын анықтап, сәйкес қорытындылар жасау.

Шығарылуы:7.1 кесте бойынша өндірістік және әкімшілік ғимараттары және құбырлар орташа дәрежеде, ал қоймалы кірпіш ғимараты қаттырақ қирайтының анықтаймыз.

7.1-ші кесте

№	Нысананың элементтері	Қирау дәрежесі
		әлсіз	орташа	Қатты	толық
1	Металдық қанқасы бар және 25-50 тонна ауыр салмақтық крандық құбырғылары бар шамбалы өндірістік ғимарат	20-30 VII-VIII	30-40 VIII-IX	40-50 IX-X	50-70 X-XII
2	Кірпішті аз қабатты ғимарат(бір, екі қабат)	20-4 VI	40-50 VI-VII	50-60 VI-VIII	- X-XIII
3	Металдық қанқасы бар, 30 % шынылауды ауқымен бетон толтырылған өнеркәсіптік ғимарат	10-20 VI-VII	20-30 VII-VIII	30-40 VIII-IX	- IX-X
4	Жеңіл металлдық қанқасымен, не қанқасыз құрылғылы өнеркәсіптік ғимарат	10-20 VI-VII	20-30 VII-VIII	30-40 VIII-IX	- IX-X
5	Кірпішті қоймалық ғимарат	V-VI	VI-VIII	VIII-IX	IX-X
6	Металлды эстакададағы құбырлар(темірбетонды)	20-30 VII-VIII	30-40 VIII-IX	40-50 IX-X	- -
7	Құрама темірбетонды ғимарат	0.8-10 VI-VII	20-40 VII-VIII	40-50 VIII-IX	- IX-XI

Ғимараттар мен құбырғылардың тұрақтылық шегі IX балдан төмен болғандықтан, олар сейсмикалық толқынның IX баллына тұрақты емес.

2-ші тапсырма. Испат-КарМет цехын ядролық жарылыстың қиратушы толқынына тұрақтылығын бағалау, егерде зауыт көздеп отырған жарылыс нүктесінен Р₁=5 км қашықтықта орналасса;

1. Оқ-дәрілерінің күтілетін қуаты q-=0,5 млн.т;

2. Жарылыс – әуеде;

3. көздеп отырған жарылыс нүктесінен ауытқуға мүмкін қашықтығы r_аут=0,8 км;

4. цех ғимараты бірқабатты, кірпішті, қаңқасыз;

5. технологиялық құрылғыларға көпір краны және кран құрылғылары кіреді;

6. электр желісі жерасты кабелді электр байланысынан тұрады.

Шығарылуы:

1. Жарылыс мүмкін болатын жерге дейінгі минималды арақашықтықты есептеу.R_x1= R_r1-R_аут

2. 1- қосымша арқылы q=0,5 млн.т. жарылғыштың R_x(км) арақашықтығы максимал мәнін ∆Р_орт табу: ∆Р_{орт мах}.

3. 2-ші қосымша арқылы жеңіл, орташа, қатты қирату күшін тудыратын цехтың әр элементі үшін артық қысымын табу.

4. Соққы толқынына цехтың әр элементінің тұрақтылық шегін анықтау, мәліметтерді 1-кестеге енгізіңіз.

5. Цех құрамына кіретін элементтердің минималды беріктік шегі бойынша цехтің беріктік шегін табу.

6. Цехтың табылған тұрақтылық шегін зауыт территориясында күтілетін тұрақтылық шегімен салыстыру және сәйкесінше қорытында жасау.

Нысананың тұрақтылығын бағалаудың жарық ағынының әсері мыналардан құралады:

1. Нысанада күтілетін СИ максималды мәнің анықтау (ол оқ-дәрінің қабылданған қуаты үшін қиратушы толқындары тең арақашықтықта анықталады): U_са max.

2. Ғимарат пен құрылыстың отқатөзімділігін (4-ші қосымша) жәнеөндірістің өрт қауіп қатегориясын анықтау (5-ші қосымша), ғимарат пен құрылыс, құрылғы мен заттардың жанатын элементтерін, жануға қабілетті материалдан жасалған элементтерін анықтау (7-ші қосымша).

3. Нысанның сәулеленуге қарсы нысананың тұрақтылығын анықтау және нысанда осы мәңнің maxСИ жүйесі бойнша салыстыру (U_св max).

3-тапсырма.

СИ бойынша ядролық жарылыстың әсеріне Испат- КарМет цехтарының орнықтылығын бағалау.

№2-ші кестеде берілген мәліметтер. Цех ғимаратының қосымша сипаттамасы:

• Жардың отқатөзімділік шегі – 2,5 сағ;

• Темірбетонды тақтадан тұратын шатыр асты аражабын;

• Шатыр – жұмсақ;

• Күңгірт түске боялған, рамасы ағаштан жасалған терезесі бар есіктер.

• Зауыттағы құрылыс тығыздығы - 30%.

Шығарылуы:

1. 6-шы қосымша бойынша қуаттылығы 0,5 млн. тоннаға тең ауа жарылысы кезінде R_x км арақашықтықта күтілген max-ды жарық импульсін анықтау: U_св max.

2. Жандыруды басқаратын СИ-ң минималды мәні бойынша цехтың жарық сәулеленуіне орнықтылық шегін анықтап, цехтың орнықтылығы туралы қорытынды шығару:

а) цехтың жарық ағынына тұрақтылығын анықтау: U_{св lim}

б) цехтың СИ-ға беріктігін немесе берік еместігін анықтау.

в) құрылыс тығыздығы 30% құрып, ғимарат орташа қирау дәрежесін алу мүмкіндігін біле тұра, цех орналасатын өрт зонасын анықтау (7-ші қосымша).

3. 4, 5, 6, 7 кестелер бойынша бағалау нәтижесін, цех ғимаратының және элементтерінің сипатын 2-ші кестеге енгізу (8-ші қосымша).