Результаты оценки устойчивости транспортного цеха к воздействию ударной волны

Наименование цеха	Элементы цеха и их краткая характеристика	Степень разрушения при Pф, кПа			Предел устой-чивости кПа	Выход из строя при Pфmax,%	Примечание
		0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 130
Транспортный	Здание: одноэтажное с металлическим каркасом, с крышей и стеновым заполнением из волнистой стали				10 12 40 20 30 20 40 30 30 50	10 12 12 12	Предел устойчивости транспортного цеха 10 кПа
	Технологическое оборудование: станки легкие, электродвигатели мощностью до 2 кВт, открытые, наземные резервуары для ГСМ, грузовые автомобили и автоцистерны, автобусы и специальные автомашины с кузовами автобусного типа, гусеничные тракторы, краны и крановое оборудование
	КЭС: электроснабжение – кабельные наземные линии, трубопроводы – наземные.

4.3По приложению 2 находим для каждого элемента цеха избыточные давления, вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения. Так, здание цеха с указанными характеристиками получит слабые разрушения при избыточных давлениях 7….10 кПа, средние – при 10….15, сильные – при 15…25, полные – при 25…30 кПа. Эти данные отражаем в таблице по шкале избыточных давлений условными знаками.

Аналогично определяем и вносим в таблицу данные по всем другим элементам цеха.

4.4Находим предел устойчивости каждого элемента цеха – избыточное давление, вызывающее средние разрушения. Здание цеха имеет предел устойчивости к ударной волне 10 кПа, станки легкие - 12, электродвигатели мощностью до 2 кВт, открытые - 40, наземные резервуары для ГСМ - 20, грузовые автомобили и автоцистерны - 30, автобусы и специальные автомашины с кузовами автобусного типа - 20, гусеничные тракторы - 30, краны и крановое оборудование – 30; кабельные наземные линии – 30, трубопроводы наземные – 50 кПа.

4.5Определяем предел устойчивости цеха в целом по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав элементов. Сопоставляя пределы устойчивости всех элементов цеха, находим, что предел устойчивости транспортного цеха = 10 кПа.

4.6Определяем по отдельной методике степени разрушения элементов цеха при ожидаемом максимальном избыточном давлении и возможный ущерб (процент выхода из строя производственных площадей и оборудования). При Pф.max = 17,85 кПа в транспортном цехе сильные разрушения получат здание цеха, станки легкие.

4.7Анализируем результаты оценки и делаем выводы и предложения по повышению устойчивости цеха к ударной волне ядерного взрыва:

• транспортный цех может оказаться на границе зон слабых и средних разрушений очага ядерного поражения с вероятным максимальным избыточным давлением ударной волны 17,85 кПа, а предел устойчивости транспортного цеха к ударной волне 10 кПа, что меньше Pф.max, и, следовательно, цех не устойчив к ударной волне; наиболее слабый элемент – здание цеха;

• так как ожидаемое на объекте максимальное избыточное давление ударной волны 17,85 кПа, а пределы устойчивости большинства элементов цеха более 17,85 кПа, то целесообразно повысить предел устойчивости цеха;

• для повышения устойчивости транспортного цеха к ударной волне необходимо: повысить устойчивость здания цеха установкой дополнительных связей между несущими элементами, устройством каркасов, рам, подкосов, контрфорсов, опор для уменьшения пролета несущих конструкций; прочно закрепить станки на фундаментах, уязвимые узлы кранов и кранового оборудования закрыть защитными кожухами, установить дополнительные колонны кранов; кабельную электросеть и трубопроводы проложить под землей.

Для полного представления возможной обстановки на объекте и в районе его расположения целесообразно нанести на план местности границы зон разрушений в очаге ядерного поражения при заданной мощности боеприпаса.

5.Оценить устойчивость работы объекта к воздействию светового излучения ядерного взрыва:

Исходные данные: завод расположен на расстоянии 4,3 км от вероятной точки прицеливания Rг = 4,3 км; ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 100кт; взрыв наземный; вероятное максимальное отклонение ядерного боеприпаса от точки прицеливания (центра города) r отк = 0,8 км; здание цеха: одноэтажное с металлическим каркасом, с крышей и стеновым заполнением из волнистой стали; кровля – волнистая сталь; пол – бетонный; двери и окна – деревянные, окрашены в темный цвет

5.1Определяем максимальный световой импульс и избыточное давление ударной волны, ожидаемые на территории объекта, для чего находим вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва:

Rx = Rг - r отк = 4,3-0,8=3,5 км.

По приложению 4 находим максимальный световой импульс, а по приложению 1 – максимальное избыточное давление для боеприпаса мощностью 100кт на расстоянии 3,5 км при воздушном взрыве:

Исв.max = 666,67 кДж/м; Pф.max = 22,53 кПа.

5.2Определяем степень огнестойкости здания цеха. Для этого изучаем его характеристику (из условий примера), выбираем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции здания, и определяем их огнестойкости. По приложению 6 находим, что по указанным в исходных данных параметрам здание цеха относится ко I степени огнестойкости. Результаты оценки, а также характеристики здания цеха и его элементов заносим в итоговую оценочную таблицу.

5.3Определяем категорию пожарной опасности цеха. В цехе работа связана с хранением и обслуживание автомобильного транспорта. Поэтому в соответствии с классификацией производства по пожарной опасности, приведенной в приложении 7, транспортный цех относится к категории В.

5.4Выявляем в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов, и изучаем их характеристики. Такими элементами в цехе являются: двери и окна – деревянные, окрашены в темный цвет.

5.5Находим световые импульсы, вызывающие возгорания указанных выше элементов по приложению 5, в зависимости от мощности боеприпаса, элементов и их характеристики. Двери и окна при взрыве боеприпаса мощностью q = 100 кт воспламеняется от светового импульса, принятого по интерполяции– 250 кДж/_м².

Таблица 2

Результаты оценки устойчивости цеха к воздействию светового излучения ядерного взрыва

Объект, элемент объекта	Степень огнестойкости здания	Категория пожарной опасности производства	Возгораемые элементы (материалы) в здании и их характеристики	Световой импульс, вызывающий воспламенение сгораемых элементов здания, кДж/м2	Предел устойчивости здания к световому излучению, кДж/м2	Разрушения зданий при Pф.max	Зона пожаров, в которой может оказаться объект
Транспортный Здание: одноэтажное с металлическим каркасом, с крышей и стеновым заполнением из волнистой стали	I	В	двери и окна – деревянные, окрашены в темный цвет	250	250	Сильные	Зона сплошных пожаров

5.6Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании, и делаем заключение об устойчивости объекта. Пределом устойчивости транспортного цеха к световому излучению является И_свlim = 250 кДж/_м².

Так как И_свlim < Исв.max, то транспортный цех не устойчив к световому излучению.

5.7Устанавливаем степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по приложению 2. При ожидаемом на объекте максимальном избыточном давлении ударной волны в 22,53 кПа здание цеха (одноэтажное с металлическим каркасом) получит сильные разрушения.

5.8Определяем зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха может получить средние разрушения, ожидаемый максимальный световой импульс на объекте 666,67 кДж/м, заключаем, что цех завода может оказаться в зоне сплошных пожаров.

Для наглядного отображения обстановки в районе объекта на план местности наносим границы зон пожаров при максимальном световом импульсе и избыточном давлении, ожидаемых на объекте. При этом радиусы внешних границ зон отдельных и сплошных пожаров находим по приложению 4 для световых импульсов 100 кДж/м и 400 кДж/м соответственно, т.е. минимальных значений диапазона световых импульсов, характеризующих границы зон пожаров, так как задана мощность боеприпаса q = 100 кт. Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с границей зоны полных разрушений, и поэтому радиус зоны пожаров в завалах определяем по приложению 1 для избыточного давления Pф = 50 кПа.

Выводы:

1.На объекте при ядерном взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс 666,67 кДж/м и избыточное давление ударной волны 22,53 кПа, что вызовет сложную пожарную обстановку. Транспортный цех окажется в зоне сплошного пожара.

2. Транспортный цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 250 кДж/_м².

3.Пожарную опасность для цеха представляют двери и окна – деревянные, окрашенные в темный цвет.

4.Целесообразно повысить предел устойчивости транспортного цеха до 666,67 кДж/м, проведя следующие мероприятия: заменить деревянные оконные рамы и переплеты на металлические; оббить двери кровельной сталью по асбестовой прокладке; провести в цехе профилактические противопожарные меры (увеличить количество средств пожаротушения, своевременно убирать производственный мусор в здании цеха и на его территории).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Демиденко, Справочник, «Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения», К., изд. «Выща школа», 1989г. (Главы – 7,8,9,11,16).

2. Демиденко, «Повышение устойчивости работы объектов народного хозяйства в военное время», К., изд. «Выща школа», 1984г. (Главы – 3,4,5,7,12).

14