Оценка устойчивости механического цеха №2

к воздействию светового излучения

Вид взрыва, (И, В)	Мощ-ность взры-ва, кт	Световой импульс на расстоянии 5 км, кДж/ м2	Элементы, включающие сгораемые материалы	Величина светового импульса при котором происходит возгорание, кДж/м2	Степень огнестой-кости здания	Категория пожароопасности зданий
8	10	320	Двери и оконные рамы: деревяннве, окрашенные в темный цвет Полы деревянные	250 330	П	Д

Примечания: 1.Сведения о виде, мощности и расстоянии от ядерного взрыва задаются преподавателем. 2.Значение светового импульса (320 кДж/м²) соответствует случаю слабой дымки в воздухе. 3.Н – наземный, В – воздушный. Выводы:1.Предел устойчивости цеха 250кДж/м². 2.При ядерном воздушном взрыве 100 кт на расстоянии 5 км прогнозируется световой импульс, равный 320 кДж/м². 3.Необходимо провести мероприятия по повышению устойчивости цеха к воздействию теплового излучения.

Методика прогнозирования поля теплового излучения

Для решения практических задач необходимо определить удаление от внешней границы зоны горения точки с текущим значением плотности теплового истока.

Исходные данные для решения подобной задачи приведены ниже.

Физико-химические свойства продукта горения (степень черноты факела, средняя температура факела, низшая теплота сгорания продукта, массовая скорость выгорания с единицы площади пожара), которые учитываются в виде коэффициента Кф. Коэффициент Кф определяется из справочников или рассчитывается по формуле.

Коэффициент Кф основных горючих веществ приведен в табл.4.

Таблица 4.

Коэффициент Кф горючих веществ

Вид топлива	Бензин	Керосин	Дизельное топливо	Мазут	Нефть
Кф·10-4	6,57	4,57	5,05	2,02	2,25

2. Характеристика источника горения (ширина, длина, радиус резервуара с пожароопасным продуктом) определяется коэффициентом β, который вычисляется по формулам

Формулы (1) и (2) применяются для открытого протяженного источника горения, (3) – для источника горения в обваловании. Здесь а и в – ширина и длина источника горения, м; Rp– радиус резервуара, м;Rоб – радиус обвалования, м.

3.Значение плотности теплового потока, которое определяет заданную зону пожароопасности (g). Например, плотность возгорания древесины 22 кВт/м², нефтепродуктов - 27,9 кВт/м², людей – 1,26 кВт/м².

Рассматриваемая методика позволяет определить удаление точки с текущими заданными значениями плотности теплового потока от внешней границы зоны горения.

I. Определяется коэффициент Кф.

II. Вычисляется коэффициент β.

III. Вычисляется критерий оценки плотности теплового потока в точке по формуле

, (4).

IV.Определяется удаление точки с заданным текущим значением плотности теплового потока (R) от внешней границы зоны горения по графику (рис. 1).

ПРИМЕР 1. В результате взрыва имеем разлитие бензина с геометрическими параметрами а=50 м, в=100 м. Определить удаление Rдля плотности потока 5000 Вт/м².

РЕШЕНИЕ: 1. По табл.4 для бензина Кф=6,67·10⁴.

2.По формуле (1) β≈3·10⁵.

3.По формуле (4) Q≈4·10⁶.

4.По графику (рис.1) для Q=4·10⁶ определяем R≈23 м.

ПРИМЕР 2. Склад с бензином количеством 50 т находится на расстоянии 60 м от цеха (плотность бензина 0,7 т/м³). Определить площадь теплового потока в районе цеха.

РЕШЕНИЕ: 1. Определяем площадь разлива при толщине разлива 1 см.

Предположим, что а=30 м, в=87 м, .

2.Вычисляем коэффициент

3.Определяем расстояние от огня до цеха: R=60-40=20 м.

4.По графику (см. рис 1) определяем величину критерия Q. Для R=20 м Q=2·10⁶.

5.Вычисляем плотность теплового потока в районе цеха :

На основании произведенных расчетов делается вывод об устойчивости цеха к воздействию теплового излучения, источники которого находятся вблизи исследуемого объекта.

Таким образом, отчет о выполненном задании включает:

1. таблицу оценки устойчивости цеха к воздействию теплового излучения с выводами (см. табл. 5);

2. уровень устойчивости элементов цеха к тепловому (световому) излучению;

3. расчет оценки устойчивости цеха к воздействию теплового излучения, источники которого находятся вблизи исследуемого объекта;

4. перечень мероприятий по повышению устойчивости ИТК цеха.

Варианты задач приведены в табл.5.

ПЕРЕЧЕНЬ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ЗАВОДА

К ТЕПЛОВОМУ (СВЕТОВОМУ) ИЗЛУЧЕНИЮ

1. Изготовление светонепроницаемых штор из несгораемого материала для зашторивания оконных проемов.

2. Замена дверей, оконных рам и полов на таковые из несгораемого материала.

3. Деление здания на секции с несгораемыми стенами (брандмауэрами), способными предотвратить распространение огня при возникновении пожара.

4. Окраска дверей, оконных рам, полов огнестойкой краской.

5. Очистка прилегаемой к зданию территории.

6. Устройство противопожарных преград для ограничения распространения огня по конструкциям, по горючим материалам (гребни, бортики, козырьки, пояса и др.).

7. Известковая или меловая побелка стекол и деревянных рам.

8. Закрытие окон ставнями, щитами или наружными козырьками.

9. Накрытие пиломатериалов, горючих изделий огнестойкими навесами и материалами светлых тонов.

10. Установка водяных завес.

11. Очистка чердачных помещений.

12. Обивка дверей железом.

Таблица 5.

Варианты заданий по воздействию на объект теплового излучения

Вариант	Объект	Вид взрыва	Мощность взрыва, кт	Расстояние, км	Вид топлива	Масса топлива, т
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26	Кузнечный цех -..- Механический цех -..- Литейный цех -.. Прессовый цех -..- Механический цех №2 -..- Мартеновский цех -..- Компрессорная -..- Сварочный цех -.. Шлифовальный цех -.. Котельная -..- Инструментальный цех -..- Столярный цех -..- Кузнечный цех -..-	Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В Н В	20 100 1000 10000 20 100 1000 10000 20 100 1000 10000 20 100 1000 10000 20 100 1000 10000 20 100 1000 10000 100 1000	3 5 7 10 2 4 6 12 4 5 8 11 3 6 7 12 4 6 9 12 2 4 6 10 5 8	Бензин -..- -..- -..- -..- -..- Керосин -..- -..- -..- -..- -..- Дизельное топливо -..- -..- -..- -..- Мазут -..- -..- -..- -..- -..- -..- -..-	60 50 40 30 20 70 60 50 40 30 20 70 20 30 40 50 60 70 80 90 100 80 60 50 40 30

Примечание: Н – наземный, В – воздушный.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ЦЕХОВ

Кузнечный цех (здание №8)

Здание одноэтажное железобетонное с крановым оборудованием грузоподъемностью до 10 т. Перекрытие – бетонные плиты. Крыша деревянная, покрыта толем, залитым гудроном.

Оборудование: ковочные молоты средние и тяжелые, электромоторы средние.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водоснабжение – от городского водопровода; сжатый воздух подается по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Механический цех №1 (здание №9)

Здание одноэтажное с железобетонным каркасом и кирпичным заполнением. Оконные проемы составляют 50% площади стен, 40% крыши с металлическими и 60% - с деревянными стропилами. Деревянная часть крыши покрыта толем, залитым битумом. Металлическая часть крыши застеклена обычным стеклом. Пол и двери деревянные. Оконные рамы металлические.

Оборудование: подъемные краны грузоподъемностью до 10 т; металлообрабатывающие станки (токарные, фрезерные, сверлильные) тяжелые и средние; конвейерно-поточная линия; электромоторы средние и малые; транспортные средства – электрокары.

Система снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водоснабжение и пароснабжение – по подземным трубопроводам; сжатый воздух – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Литейный цех (здание №10)

Состав цеха: а) четыре вагранки, расположенные снаружи здания у каждого из четырех углов, высота вагранки 15 м, форма цилиндрическая, стены выполнены из огнеупорного кирпича на специальном растворе, снаружи – металлическая обивка; б) здание формовки и разливки.

Здание одноэтажное с железобетонным каркасом и кирпичным заполнением. Крыша, двери, оконные рамы металлические. Оконные стекло армированное.

Оборудование: подъемные краны грузоподъемностью до 10 т; поворотные краны грузоподъемностью до 18 т; формовочные машины средние; пневматические формовочные машины; стержневые машины; очистные дробеструйные дробеметные барабаны; пескометы; наждачные станки; ленточные и пластинчатые транспортеры; рольганговые линии; сушильные шкафы.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водоснабжение и пароснабжение – по подземным трубопроводам; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Прессовый цех (здание №11)

Здание одноэтажное кирпичное. Перекрытие железобетонное. Крыша деревянная, покрытая толем, залитым битумом. Оконные рамы и двери металлические. Полы асфальтовые.

Оборудование: паровоздухогидравлические и электрогидравлические прессы средней мощности установлены на прочных железобетонных фундаментах; подъемные краны грузоподъемностью до 3 т; электромоторы средние; электрокары.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо- и пароснабжение – по подземным трубопроводам; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Механический цех №2 (здание №12)

Здание одноэтажное с железобетонным каркасом и кирпичным заполнением. Оконные проемы составляют 40% площади стен. Оконные рамы и двери деревянные, окрашенные масляной краской темно-коричневого цвета. Полы деревянные. Крыша металлическая. 60% ее площади застеклено обычным стеклом.

Оборудование: подъемные краны грузоподъемностью до 5 т; металлообрабатывающие станки (токарные, фрезерные, сверлильные) средние; два станка с ЧПУ; электромоторы средние и малые; электрокары.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водоснабжение – по подземному трубопроводу; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Мартеновский цех (здание №)

Здание одноэтажное железобетонное. Оконные проемы составляют 58% площади стен. Крыша металлическая. Оконные рамы и двери металлические. Пол бетонный.

Оборудование: различные краны грузоподъемностью до 15 т; уборочные краны грузоподъемностью до 10 т; завалочные машины грузоподъемностью до 20 т; мультимагнитные краны грузоподъемностью до 10 т; грейферные краны грузоподъемностью до 10 т; термические печи; газовые печи.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо-, газоснабжение, снабжение мазутом – по подземным трубопроводам; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Компрессорная (здание №14)

Здание двухэтажное кирпичное. Чердачное и межэтажное перекрытия железобетонные. Крыша деревянная, покрыта железом, окрашенным масляной краской. Оконные рамы и двери деревянные, окрашены масляной краской коричневого цвета. Полы на первом этаже – асфальтовый, на втором – деревянный.

Оборудование: компрессоры средние; электромоторы средние; контрольно-измерительные приборы.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо- и пароснабжение – по подземным трубопроводам.

Сборочный цех (здание №15)

Здание одноэтажное монолитное железобетонное. Крыша керамзитобетонная, покрыта толем, залитым битумом. 40% площади стен занимают оконные проемы. Оконные рамы и двери деревянные, окрашены масляной краской коричневого цвета. Полы асфальтовые.

Оборудование: подъемные краны грузоподъемностью до 5 т; металлообрабатывающие станки (сверлильные, резьбонарезные, для заточки инструмента) средние и малые; пневматический инструмент; конвейерно-поточная линия; электромоторы средние и малые; электрокары.

Упаковочный материал: сухие доски, бумага серая оберточная (в рулонах). Смазочные материалы хранятся в одном из отсеков цеха, рабочий инструмент – в деревянных шкафах, обтирочный материал – в металлических ящиках. В средней части здания в отдельном отсеке – малярное отделение.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо- и пароснабжение – по подземным трубопроводам; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Шлифовальный цех (здание №16)

Здание одноэтажное кирпичное, чердачное перекрытие деревянное, оштукатуренное. Оконные проемы занимают 60% площади стен. Крыша деревянная, покрыта железом, окрашенным масляной краской. Оконные рамы, двери и полы деревянные.

Оборудование: шлифовальные станки средние и малые, два станка с ЧПУ; ленточная поточная линия; электромоторы средние и малые; электрокары.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо- и пароснабжение – по подземным трубопроводам; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Котельная (здание №18)

Здание одноэтажное кирпичное. Чердачное перекрытие железобетонное. Крыша деревянная, покрыта железом, окрашенным масляной краской. Оконные рамы и двери деревянные. Полы бетонные.

Оборудование: паровые котлы; насосы; контрольно-измерительные приборы; устройства для автоматического и ручного переключения и отключения; электромоторы средние и малые; обтирочный материал хранится в специальных металлических ящиках.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо- и топливоснабжение – по подземным трубопроводам.

Инструментальный цех (здание №23)

Здание трехэтажное кирпичное. Междуэтажные перекрытия железобетонные. Чердачное перекрытие деревянное, оштукатуренное. Крыша деревянная, покрыта железом, окрашенным масляной краской. Оконные рамы и двери деревянные, окрашены масляной краской темного цвета. Пол на первом этаже – бетонный, на втором и третьем – деревянный.

Оборудование: металлообрабатывающие станки (токарные, фрезерные, заточные, шлифовальные) средние и малые; различный инструмент ( в кладовой); электромоторы средние и малые; деревянные шкафы, стеллажи, ящики.

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водо- и пароснабжение – по подземным трубопроводам; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

Столярный цех (здание №27)

Здание двухэтажное кирпичное. Междуэтажное перекрытие железобетонное. Чердачное перекрытие деревянное, оштукатуренное. Крыша деревянная, покрыта железом, окрашенным масляной краской. Оконные рамы и двери, окрашены масляной краской темного цвета. Пол на первом этаже – асфальтовый, на втором – деревянный.

Оборудование: деревообрабатывающие станки средние; пилы продольные и циркулярные; верстаки деревянные; электромоторы средние и малые; тележки металлические; комплект инструментов ( в деревянных шкафах).

Системы снабжения: электроснабжение – по подземным кабельным линиям; водоснабжение – по подземному трубопроводу; снабжение сжатым воздухом – по трубопроводу, проложенному на металлической эстакаде.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ВАРИАНТ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕН СТУДЕНТОМ ГРУППЫ ВТ-99

ЕРЕМЕНКО ВИТАЛИЕМ