обж практика / русаков обж 4

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

Інститут телекомунікаційних систем

Практична робота 4

«Оцінювання стійкості роботи промислового об’єкта до дії при вибуху»

Варіант 10

Виконав: ст. гр. ТІ-31с Русаков Д. С.

Перевірив:ст. викладач Комар В.П.

Київ, 2013р

ВСТУП

Стійкість роботи промислового об’єкта – це здатність його в умовах НС випускати продукцію у запланованому обсязі та визначеної номенклатури, а у разі слабких та середніх руйнувань або порушення матеріального постачання відновлювати виробництво у короткий термін.

На стійкість роботи промислового об’єкта впливають такі фактори:

• захищеність робітників та службовців від уражальних факторів у НС;

• здатність інженерно-технічного комплексу об’єкта (будівель, споруд, обладнання та комунально-енергетичних систем) протистояти руйнівній дії уражальних факторів аварій, катастроф, стихійного лиха та сучасної зброї;

• надійність постачання об’єкта електроенергією, водою, паливом, комплектуючими та сировиною;

• підготовленість об’єкта до проведення аварійно-рятувальних та відбудовних робіт;

• оперативність управління виробництвом та здійсненням заходів ЦЗ у НС.

На основі результатів оцінки стійкості об'єкта роблять висновки і пропозиції по кожному елементу і об'єкту в цілому: межа стійкості об'єкта, найбільш вразливі його елементи, характер і ступінь руйнувань при максимальному надмірному тиску, сильному землетрусі і урагані, можливі збитки; межа доцільного підвищення стійкості найбільш вразливих елементів об'єкта і пропозиції (заходи) для підвищення межі стійкості об'єкта.

Підвищення стійкості об’єкта досягають проведенням комплексу інженерно-технічних, технологічних, організаційних заходів.

До інженерно-технічних заходів належать роботи, що забезпечують стійкість виробничих будівель і споруд, обладнання та комунально-енергетичних систем.

Технологічні заходи забезпечують підвищення стійкості об’єкта спрощенням технологічного процесу виробництва кінцевої продукції та виключенням або обмеженням розвитку аварій.

Організаційні заходи передбачають розробку ефективних дій керівного складу, служб та формувань ЦЗ, спрямованих на захист виробничого персоналу, проведення рятувальних та інших невідкладних робіт та відновлення виробництва.

Критерієм стійкості об’єкта до дії УХ є граничне значення надлишкового тиску, за якого елементи об’єкта зберігаються або отримують слабкі та середні руйнування. Це значення надлишкового тиску називають границею стійкості об’єкта до УХ і позначають ΔР_{ф гран}.

Умови стійкості об’єкта:

ΔР_{ф max} ΔР_{ф гран} – об’єкт нестійкий,

ΔР_{ф max} < ΔР_{ф гран} – об’єкт стійкий до дії УХ.

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Вихідні дані:

Відстань від цеху до центру вибуху – 700 м

Маса продукту – 200 т

Тип вибухової речовини – пропан;

Характеристики

Будівля – безкаркасна;

Верстати – середні;

Трубопроводи – наземні;

Кабельні лінії – наземні;

Розв’язання:

1. Розрахунок максимального значення надлишкового тиску, що очікується в районі цеху (ΔР_ф max).

Розрахуємо радіус зони детонації хвилі (зони І):

Розрахуємо радіус зони дії продуктів вибуху (зони ІІ):

Порівнюючи відстань цеху до місця аварії (R_o = 700 м) з радіусами зони І (= м) і зони ІІ (= м) робимо висновок, що цех виходить за межі цих зон, тобто цех знаходиться в зоні повітряної ударної хвилі (в зоні ІІІ).

Визначаємо надлишковий тиск у фронті ударної хвилі в зоні ІІІ в районі цеху на відстані R_о = 700 м за:

Висновок. Таким чином у місці розташування цеху очікується максимальне значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі ΔР_{ф мах} =25 кПа.

2. Розрахунок границі стійкості об’єкту до дії ударної хвилі (ΔР_{ф гран}).

Виявляємо елементи об’єкту та їх характеристики за вихідними даними. Основними елементами об’єкту є:

– будівля – безкаркасна;

• верстати – середньої важкості;

– трубопроводи – наземні;

– кабельні мережі – наземні.

В таблиці 2 додатку визначаємо для кожного елемента цеху надлишковий тиск (ΔР_ф), за яким елемент може отримати слабкі, середні, сильні і повні руйнування. Ці данні відображаємо в таблиці 3.

Таблиця 1

Елементи цеху	Значення ∆Рф, що викликають руйнування
	слабкі	середні	сильні	повні
Будівля безкаркасна	10-20	20-35	35-45	45-60
Верстати середні	15-25	25-35	35-45	–
Трубопроводи наземні	20	50	130	–
Кабельні наземні мережі	10-30	30-50	50-60	60
Очікувані збитки, %	10-30	30-50	50-90	90-100

Креслимо та заповнюємо таблицю 3 «Результати оцінювання стійкості цеху до дії ударної хвилі».

Таблиця 3. Результати оцінювання стійкості цеху до дії ударної хвилі

Елементи цеху і їх характеристики	Ступінь руйнування при ∆Рф, кПа								Границя стійкості елемента кПа		Очікувані збитки при ∆Рф.мах %
	∆Рф.мах=25 кПа 10 20 30 40 50 60 70
Будівля цеху безкаркасна								35		40
Верстати середні								35		30
Трубопроводи наземні								20		20
Кабельні лінії наземні								30		25

Умовні позначення:

• слабкі руйнування

• середні руйнування

• сильні руйнування

• повні руйнування

Висновок: За даними таблиці можна зробити висновок, що границя стійкості об’єкта буде рівна ∆Р_ф.мах = 20 кПа, тому що мінімальна гранична стійкість найслабшого елементу ∆Р_ф.мах = 20 кПа.

3. Визначаємо можливі наслідки вибуху – ступінь руйнувань елементів цеху.

А) За таблицею результатів оцінювання визначаємо ступінь руйнувань кожного елемента цеху за ΔР_ф max. При ΔР_ф max = 25 кПа, елементи об’єкту отримають: будівля – середні; верстати – середні; трубопроводи і кабельні мережі – слабкі руйнування.

Б) За допомогою таблиці 1 визначаємо очікувані збитки (%) кожного елемента залежно від ступеня руйнування: будівля – 40 %, верстати – 30%, кабельні мережі – 25 %, трубопроводи – 20 %.

4. Аналіз результатів оцінювання стійкості цеху, висновки і пропозиції щодо підвищення його стійкості.

1). Цех може опинитися в зоні середніх руйнувань з максимальним надлишковим тиском ΔР_{ф мах} =25 кПа.

Границя стійкості цеху до дії ударної хвилі ΔР_{ф гран} = 20 кПа.

Оскільки ΔР_{ф мах}=25 кПа > ΔР_{ф гран}=20 кПа, то цех нестійкий до дії ударної хвилі.

Найслабшим елементом є будівля цеху - ΔР_{ф гран}=20 кПа.

Можливі збитки від дії ударної хвилі від 20% до 40% виробничого фонду.

2). Межу стійкості цеху доцільно підвищити до рівня очікуваного максимального надлишкового тиску - до ΔР_{ф мах} = 25 кПа, чи можливо з певним запасом.

Для підвищення стійкості цеху провести наступні заходи:

– укріпити будівлі цеху обладнанням контрфорсів, підкосів, рамних конструкцій;

– уразливі елементи верстатів закрити захисними кожухами;

– кабельну електромережу і трубопроводи прокласти під землею;

– зробити запас уразливих конструкцій та елементів обладнання для відновлення порушеного виробництва в кількості: для будівлі цеху – до 40 %, верстатів – 30 %, трубопроводів – 20 %, кабельних мереж – 25 %.

Поставити питання перед керівництвом вибухонебезпечного об’єкта щодо зменшення запасу пропану до рівня добової потреби.