tsivilny_zakhist

При цьому кожний з додатків у формулі (12) визначається за формулою

де W – інтенсивність випаровування, кг/с×м2; Fв – площа випаровування, м2 , яка визначається згідно з пунктом 2 залежно від маси рідини mп, що надійшла у приміщення.

Якщо аварійна ситуація пов'язана з можливим надходженням рідини у розпиленому стані, тоді вона повинна бути врахована у формулі (12) введенням додатка, що враховує загальну масу рідини, яка надійшла від розпилюючих пристроїв, враховуючи тривалість їх роботи.

10.Маса mп (кг) рідини, що надійшла у приміщення, визначається за пунктом 2.

11.Інтенсивність випаровування W визначається за довідковими та експериментальними даними. Для ЛЗР за відсутності даних допускається розраховувати W за формулою

де h – коефіцієнт, що приймається за табл. 7 Додатка залежно від швидкості і температури повітряного потоку над поверхнею випаровування; М – молекулярна маса; РН – тиск насичених парів при розрахунковій температурі рідини, який визначається за довідковими даними, кПа .

4. Оцінювання стійкості роботи ОГД внаслідок вибуху газоповітряної суміші

У процесі досліджень необхідно керуватися такими положеннями:

а) оцінювати стійкість елементів об’єкта до дії кожного уражального фактора окремо;

б) всі елементи об’єкта підлягають дії уражальних факторів одночасно і однаковою мірою;

в) дослідження доцільно проводити для найнесприятливіших умов.

Це дає змогу визначити максимальні значення параметрів уражальних факторів та доцільну межу підвищення стійкості роботи ОГД. Розглянемо методику оцінювання стійкості до кожного уражального фактора.

Методика оцінювання стійкості об’єкта (цеху) до дії світлового (теплового) випромінювання

Як показник стійкості об’єкта до дії світлового випромінювання приймається максимальне значення світлового імпульсу, за якого ще не починається запалювання елементів об’єкта і виникнення пожеж. Це значення

161

світлового імпульсу і вважається межею стійкості об’єкта до світлового

випромінювання – Іlim (кДж/м2).

Послідовність оцінювання стійкості ОГД до світлового випромінювання:

–визначаємо максимальне значення очікуваного світлового (теплового) імпульсу;

–визначаємо ступінь вогнестійкості будівель і споруд з врахуванням їх характеристики;

–визначаємо категорію пожежонебезпечності цеху;

–визначаємо пожежну обстановку в цеху, тобто за яких світлових імпульсів можливе спалахування окремих елементів цеху ;

–визначаємо межу стійкості цеху (І lim) для найбільш уразливих елементів цеху, у якого мінімальна межа стійкості;

–порівнюємо межу стійкості цеху з максимальним значенням очікуваного світлового імпульса.

Якщо Іlim ≥ Іmax, то цех (об’єкт) стійкий до світлового випромінювання. Якщо Іlim ‹ Іmax, то цех (об’єкт) не стійкий до світлового випромінювання. За результатами досліджень і оцінювання пожежної обстановки наводять

висновки і пропозиції з підвищення стійкості об’єкта до світлового випромінювання.

У висновках вказують:

–межу стійкості об’єкта до світлового (теплового) випромінювання;

–очікуваний на об’єкті максимальний світловий (тепловий) імпульс.

–найнебезпечніші в пожежному значенні елементи об’єкта і можлива пожежна обстановка на об’єкті .

На основі зроблених висновків розробляються конкретні заходи щодо підвищення протипожежної стійкості об'єкта.

Методика оцінювання стійкості до дії ударної хвилі

Як показник стійкості інженерно-технічного комплексу до дії ударної хвилі приймається таке значення надлишкового тиску, за якого будівлі, споруди і обладнання зберігаються або отримують такі руйнування, які можливо відновити в короткі терміни. Це значення надлишкового тиску прийнято вважати межею стійкості об’єкта до впливу ударної хвилі – PФlim, кПа.

Послідовність оцінювання:

–визначається PФmax, кПа – максимальне очікуване значення надлишкового тиску;

–знаючи характеристику основних елементів об'єкта (цеху, дільниць), від яких залежить випуск запланованої продукції, починають дослідження стійкості кожного елемента;

162

–всі основні елементи кожного цеху, дільниці або окремої споруди заносять в спеціальну таблицю;

–на основі вивчення проектно-будівельної та технологічної документації складають і заносять у ту саму таблицю коротку характеристику кожного досліджуваного елемента;

–визначають, за яких значень надлишкового тиску ( PФ) досліджувані елементи отримають слабкі, середні, сильні та повні руйнування;

–аналізуючи заповнену таблицю, визначають межу стійкості найбільш уразливого елемента цеху;

–порівнюємо загальну межу стійкості цеху P lim з максимальним

значенням очікуваного надлишкового тиску PФmax;

На основі аналізу результатів оцінювання стійкості за кожним цехом, дільницею, системою і об’єктом загалом роблять висновки і розробляють план заходів, зазначаючи:

–межу стійкості об’єкта;

–найбільш уразливі елементи цеху (об’єкта);

–характер і ступінь руйнувань, очікуваних на об’єкті від ударної хвилі при PФmax і можливі збитки;

–межу доцільного підвищення стійкості найбільш уразливих елементів цеху (об’єкта);

–заходи із підвищення межі стійкості об’єкта до дії ударної хвилі.

5.Методи розрахунку характеристик зон ураження (радіусів зон руйнувань) при вибухах конденсованих речовин, газоповітряних,

паливно-повітряних сумішей у відкритому та замкнутому просторі

Однією із причин виробничих аварій і катастроф є вибухи, які на промислових підприємствах супроводжуються обвалом і деформаціями споруд, пожежами, виходами з ладу енергосистем.

Найчастіше спостерігаються вибухи котлів у котельнях, газів, апаратів, продукції і напівфабрикатів на хімічних підприємствах, парів бензину та інших складових палива, лако-фарбовових розчинників, нерідкі випадки вибуху побутового газу.

Причинами вибухів газу, промислового (вугільного, дерев'яного пилу, газоповітряних сумішей) є відкритий вогонь, електрична іскра, зокрема від статичної електрики.

163

Уражальним фактором будь-якого вибуху є ударна хвиля. Дія ударної хвилі на елементи споруд характеризується складним комплексом навантажень: прямий тиск, тиск відбиття, тиск обтікання, тиск затікання, навантаження від сейсмовибухових хвиль.

Дію ударної хвилі прийнято оцінювати надлишковим тиском у фронті ударної хвилі Р (кПа).

Як відомо, аварії на об'єктах з вибухонебезпечними технологіями можуть призвести до витікання в атмосферу газоподібних або розріджених вуглеводневих продуктів. При змішуванні вуглеводневих продуктів з повітрям утворюються вибухоабо пожежонебезпечні суміші – газоповітряні суміші (ГПС). Найбільш вибухо- і пожежонебезпечними є суміші з повітрям вуглеводневих газів: метану (СН4) пропану (С3Н8), бутану (С4Н10) та ін. Розрахувати точне значення надлишкового тиску під час вибуху газоповітряної суміші (ГПС) у цьому випадку надзвичайно складно. Це пов’язано з невизначеністю багатьох факторів, які впливають на утворення хмари суміші; це – напрямок і швидкість руху повітря за певної щільності забудови, стан турбулентності атмосфери, температура і вологість повітря тощо. Тому можна говорити лише про оцінковий характер розрахунків.

Одна з методик полягає в оцінюванні значення надлишкового тиску вибухової хвилі, яка виникає у разі вибуху суміші повітря з вуглеводневими газами: метаном, пропаном, бутаном, етиленом, пропіленом тощо.

Під час вибуху газоповітряної суміші виділяють три зони (див. рис. 1 у Додатку):

1. Зона детонаційної хвилі з постійним значенням надлишкового тиску ΔРІ = 1700 кПа і радіусом

де r – відстань від епіцентру вибуху до об’єкта, що розташований у зоні. Надлишковий тиск у цій зоні змінюється в межах: від 1350 кПа до 300кПа.

3. Зона повітряної ударної хвилі (ПУХ). Значення надлишкового тиску у цій зоні визначається за формулами:

164

де Ψ = 0,24 r – допоміжний коефіцієнт (18)

rI

Ця методика придатна для розрахунку значення надлишкового тиску в першій та другій зонах при вибуху газоповітряної суміші з масою газу, що перевищує 100 т. За меншої маси газу рекомендується використовувати формули для звичайних тротилових зарядів, або графічну залежність L(м) від маси продукту Q(т) (Додаток, рис. 3).

Для визначення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі під час вибуху тротилу рекомендується використовувати формулу академіка М.А. Садовського

де m – маса тротилового заряду.

Очевидно, що цю формулу можна використовувати і у разі вибуху конденсованих вибухових речовин типу тротилу.

Внаслідок дії впливу ударної хвилі на будови і споруди можуть утворитися руйнування різного ступеня. Залежно від величини надмірного тиску можуть виникнути повні, сильні, середні та слабкі руйнування, характеристики яких наведено у табл. 6 Додатка.

Для детальнішого прогнозування пошкоджень окремих об’єктів або їх елементів треба користуватися таблицею (Додаток, табл. 4). Людина також зазнає ушкоджень від впливу ударної хвилі ((Додаток, табл. 5).

6. Противибуховий та протипожежний захист ОГ, основні заходи захисту від техногенних вибухів та пожеж

Пожежі і вибухи призводять до значних матеріальних втрат, часто викликають тяжкі травми, а іноді і смерть людей. Тому в усіх розвинутих країнах існує система державних заходів боротьби з вогнем, яка здійснюється на стадії проектування, будівництва і експлуатації будівель і споруд. Під час розроблення генеральних планів промислових підприємств разом із забезпеченням найсприятливіших умов для виробничого процесу на підприємстві, раціонального використання земельних ділянок і найбільшої ефективності капіталовкладень необхідно:

–витримати безпечні відстані від промислових підприємств до житлових

ігромадських будівель;

165

–витримати розриви між будівлями і спорудами, які передбачені протипожежними нормами;

–об'єднати в окремі комплекси (зони) споріднені за функціональним призначенням або ознакою пожежної небезпеки виробничі будівлі і споруди;

–розташувати будівлі з урахуванням рельєфу місцевості і напрямку

вітрів;

–забезпечити територію підприємства дорогами і необхідною кількістю в’їздів.

Розробляючи генеральні плани населених пунктів, разом із створенням сприятливих умов для праці і побуту людей необхідно передбачити:

–забезпечення санітарних і протипожежних розривів від промислових підприємств і великих складів;

–дотримання мінімально допустимих відстаней між житловими і громадськими будівлями;

–проїзди і під'їзди для пожежних автомобілів до будівель і споруд, до водосховищ та гідрантів;

–розміщення депо за умови своєчасного прибуття пожежних частин для гасіння пожеж до всіх будівель і споруд у місті.

Додатки

166

Таблиця 3

Вагова швидкість вигоряння W (кг/м2хв)

Рис. 1. Зонування території під час вибуху ГПС

Рис. 2. Взаємозалежність критерію щільності теплового потоку і відстані під час пожежі

167

169

Примітка. У разі повних руйнувань у будовах і спорудах повністю зруйновані всі основні несучі конструкції і перекриття, трубопроводи й кабелі розірвані, опори зруйновані, обладнання деформоване, відновити елементи неможливо.

Рис. 4. Схема зон вибуху газоповітряної суміші

170