Міністерство освіти і науки України

Запорізька державна інженерна академія

Цивільна оборона

Методичні вказівки з виконання домашньої контрольної роботи для

студентів ЗДІА усіх спеціальностей денного відділення

Рекомендовано

на засіданні кафедри МБГ,

протокол №__ від _______

Запоріжжя, 2012

2. Стійкість роботи промислових об'єктів у надзвичайних ситуаціях

Під стійкістю роботи промислового об'єкта розуміють його здатність протистояти руйнівним силам аварій, катастроф і стихійного лиха, вражаючих факторів сучасної зброї, можливість в екстремальних умовах випускати продукцію в запланованому обсязі і номенклатурі, а також можливість у мінімальні строки відновлювати порушене виробництво.

Основні принципи стійкості:

1) базування на директивній, нормативній і плановій основі;

2) проведення заходів на всій території держави;

3) завчасна розробка і проведення заходів по підвищенню стійкості;

4) диференційований підхід /чим важливіше значення підприємства, тим вище ступінь захисту/.

Стійкість роботи промислового об'єкта /підприємства/ в умовах надзвичайних ситуацій воєнного часу визначається:

1 - надійністю захисту робітників і службовців від сучасних засобів ураження;

2 - здатністю інженерно-технічного комплексу протистояти дії вражаючих факторів сучасної зброї;

3 - захищеності підприємства від можливих вторинних факторів ураження;

4 - стійкістю і неперервністю управління;

5 - виробництва комунікацій розрахованих на навантаження від своєї власної маси конструкції і устаткування, на вітрові й снігові навантаження, а також на навантаження, які виникають внаслідок переміщення транспортних засобів, значних мас людей тощо.

Ці елементи мають різну міцність, тому при аваріях одні з них можуть отримати більші руйнування, інші - менші або взагалі лишитись неушкодженими.

1.3 План проведення розрахунків при оцінці стійкості об’єктів при використанні зброї масового ураження

1.3.1 Визначення максимальних значень параметрів вражаючих факторів, очікуваних на об’єкті

Максимальні значення параметрів вражаючих факторів це – надлишковий тиск на фронті ударної хвилі (∆Рф), величина світлового імпульсу (Iсв), доза проникаючою радіації (Д), максимальне радіаційне забруднення, яке можливе на 1шу годину після вибуху (Р1).

Для визначення цих параметрів необхідно знати відстань оцінювального об’єкту до центру вибуху (Rх).

Rх =Rм – rвідх.

де Rм – віддалення об’єкту від точки прицілювання; rвідх – вірогідне максимальне відхилення боєприпасу.

По додатках 1,2,3,4, в залежності від Rх, маси боєприпасу (q) і виду вибуху (наземний, або повітряний) визначаємо максимальні параметри вражаючих факторів.

1.3.2 Оцінка стійкості роботи об’єкту до ударної хвилі

Ударна хвиля вражає людей, руйнує або ушкоджує будівлі, споруди, устаткування, техніку і майно. Ударна хвиля вражає незахищених людей, викликаючи травми різного ступеня.

При безпосередній дії ударної хвилі причиною поразки є надмірний тиск. Травми від дії ударної хвилі прийнято підрозділяти на легкі, середні, важкі і дуже важкі.

Стійкість будівель і споруд до дії ударної хвилі залежить від їх конструкції, розмірів і інших параметрів.

При дії ударної хвилі будівлі, споруди, устаткування і комунально-енергетичні мережі (КЕМ) об'єкту можуть бути зруйновані в різному ступені.

Руйнування прийнято ділити на повні, сильні, середні і слабкі. Характеристика ступенів руйнування різних типів будівель, споруд і устаткування приведена в додатку 5.

Повні руйнування. У будівлях і спорудах зруйновані всі основні несучі конструкції і обрушені перекриття. Відновлення неможливе. Устаткування, засоби механізації і техніка відновленню не підлягають. На КЕМ і технологічних трубопроводах розриви кабелів, руйнування значних ділянок трубопроводів, опор повітряних ліній електропередач і т. п.

Сильні руйнування. У будівлях і спорудах значні деформації несучих конструкцій, зруйнована велика частина перекриттів і стін. Відновлення будівель і споруд можливе, але недоцільне, оскільки практично зводиться до нового будівництва з використанням деяких конструкцій, що збереглися. Устаткування і механізми переважно зруйновані і значно деформовані. Окремі деталі і вузли устаткування можуть бути використані як запасні частини. На КЕМ і трубопроводах розриви і деформації на окремих ділянках підземних мереж, деформації опор повітряних ліній електропередач і зв'язку, а також розриви технологічних трубопроводів.

Середні руйнування. У будівлях і спорудах зруйновані головним чином не несучі, другорядні конструкції (легкі стіни, перегородки, дахи, вікна, двері). Можливі тріщини в зовнішніх стінах і вивали в окремих місцях. Перекриття і підвали не зруйновані, частина приміщень придатна до експлуатації. Деформовані окремі вузли устаткування і техніки. Техніка вийшла з ладу, і вимагає капітального ремонту. На КЕМ деформовані і зруйновані окремі опори повітряних ліній електропередач, є розриви і пошкодження технологічних трубопроводів. Для відновлення об'єкту (елементу), що одержав середні руйнування, потрібен капітальний ремонт, виконання якого можливе власними силами об'єкту.

Слабкі руйнування. У будівлях і спорудах зруйновані частина внутрішніх перегородок, заповнення дверних і віконних отворів. Устаткування має незначні деформації другорядних елементів. На КЕМ є незначні руйнування і поломки конструктивних елементів. Для відновлення об'єкту (елементу), що одержав слабкі руйнування, як правило, потрібен дрібний ремонт.

Поразка людей, що знаходяться у момент вибуху в будівлях і сховищах, залежить від ступеня їх руйнування. Так, наприклад, при повних руйнуваннях будівель люди, що знаходяться в них, загинуть. При сильних і середніх руйнуваннях може вижити приблизно половина людей, з яких значна частина буде уражена в різному ступені, багато хто може виявитися під уламками конструкцій, а також в приміщеннях із заваленими або зруйнованими шляхами евакуації.

При слабких руйнуваннях будівель загибель людей маловірогідна. Проте частина з них може одержати різні травми і поранення.

Поразки людей в сховищах можуть бути викликані утворенням зон затоплення в місцях їх розміщення, пожежами з великим виділенням чадного газу або зараженням повітря при руйнуванні технологічних установок і ємностей з сильнодіючими отруйними речовинами.

Ступінь руйнування конкретного типу будівлі, споруди або устаткування при дії ударної хвилі визначається головним чином надлишковим тиском .

Ступені руйнувань різних об'єктів при різному надлишковому тиску ударної хвилі приведені в додатку 5.

Оцінка стійкості об'єкту до дії ударної хвилі ядерного вибуху

Як кількісний показник стійкості об'єкту до дії ударної хвилі приймається значення надлишкового тиску, при якому будівлі, споруди і устаткування об'єкту зберігаються або одержують слабкі і середні руйнування. Це значення надлишкового тиску прийняте вважати межею стійкості об'єкту до ударної хвилі (∆Рф lim ).

Оцінка стійкості об'єкту до дії ударної хвилі зводиться до визначення ∆Рф lim.

Для оцінки потрібні наступні дані: місцеположення точки прицілювання; віддалення об'єкту від точки прицілювання, км; очікувана потужність ядерного боєприпасу, МТ; вірогідне максимальне відхилення центру вибуху від точки прицілювання г відх, км; характеристика об'єкту і його елементів.

Оцінка стійкості проводиться в такій послідовності:

1) Визначення максимального значення надлишкового тиску ударної хвилі ∆Рф mах, очікуваного на об'єкті при ядерному вибуху.

2) Виділення основних елементів на об'єкті (цехів, ділянок виробництва, систем), від яких залежить функціонування об'єкту і випуск необхідної продукції.

Результати оцінки стійкості об'єкту заносимо в підсумкову таблицю №1.

Таблиця №1. Результати оцінки стійкості автотранспортного цеху до дії ударної хвилі

Цех

Елементи цеху та їх стисла характеристика

Ступінь руйнувань при ΔPф, кПа 10 20 30 40 50 60 70 80

Межа стійкості, кПа

Примітка

Автотранспортний

Будинок: із збірного залізобетону

20

Ліміт стійкості цеху ΔPф = 20, кПа

Устаткування: 1) крани і кранове устаткування 2) верстати легкі

30 50

КЕМ: 1) наземні кабельні лінії 2) трубопроводи на металевих естакадах

30 30

	– слабкі руйнування			– сильні руйнування
	– середні руйнування			– повні руйнування

3) Оцінка стійкості кожного елементу об'єкту (цеху, ділянки виробництва, системи).

- виділяються основні елементи цеху, наприклад будівля цеху, технологічне устаткування, елементи енергопостачання і т. п.

- Визначаються ступені руйнувань елементів цеху в залежності від надмірного тиску ударної хвилі. Для цього по додатку 5 для кожного елементу, згідно його характеристиці, знаходять надлишковий тиск, при яких елемент одержить слабкі, середні, сильні і повні руйнування. Для наочності і зручності аналізу доцільно у зведеній таблиці оцінки показати ступені руйнування елементів по шкалі надмірного тиску різним штрихуванням (див. табл.№1 ) або кольором.

- Визначається межа стійкості до ударної хвилі кожного елементу — надлишковий тиск, при якому елемент одержує такий ступінь руйнування, при якому можливе відновлення зруйнованого елементу силами об'єкту і відновлення виробництва запланованої продукції в короткі терміни. Звичайно це може бути у випадку, якщо елемент цеху одержить середній ступінь руйнування. Причому якщо елемент може одержати даний ступінь руйнування в певному діапазоні надлишкового тиску, наприклад будівля цеху із збірного залізобетону може одержати середні руйнування при надлишковому тиску 20....30 кПа, то за межу стійкості береться нижня межа діапазону, тобто ∆Рф = 20 кПа. При цьому надмірному тиску елемент у будь-якому випадку одержить не більше ніж середні руйнування.

Висновок про стійкість об'єкту до ударної хвилі.

Порівнюється знайдена межа стійкості об'єкту ∆Рф lim з очікуваним максимальним значенням надмірного тиску ∆Рф mах. Якщо виявиться, що ∆Рф lim >∆Рф mах, то об'єкт стійкий до ударної хвилі, якщо ж ∆Рф lim < ∆Рф mах — не стійкий.

Для повного уявлення можливої обстановки на об’єкті і в районі його розташування доцільно нанести на план місцевості межі зон руйнувань при заданій потужності боєприпасу мал.1.

М 1:125 000

Мал. 1 - Положення зон руйнувань в осередку ядерного ураження з центром на відстані R_х від об'єкту при наземному вибусі потужністю q = 0,5 МТ; R_х = 4,9 км; R_міс = 6 км; R_м = 6,0 км г_від = 1,1 км ;Rсл. = 10,02 км; R_ср = 6,12 км;Rсил. = 4,9 км; Rповн. ⁼ 3,56 км, β = 320°;