Оцінка систем життєзабезпечення захисних споруд

2.3. Оцінка систем життєзабезпечення захисних споруд.

Для забезпечення життєдіяльності людей захисні споруди обладнуються системами: повітряпостачання, водопостачання, електропостачання, опалення, зв’язку, санітарно-технічною системою.

Проведемо оцінку найбільш важливих систем: повітря– і водопостачання. Оцінка зводиться до визначення кількості людей, які укриваються і можуть бути забезпечені повітрям (водою) за існуючими нормами протягом встановленого строку і потім порівнюються з потрібною кількістю.

Вихідні дані:

Кількість і тип ФВК
ПРУ	немає
Сховище № 8	3 ФВК – ІІ
Сховище № 12	3 ФВК – ІІ
Кліматична зона	IV
Тривалість укриття (діб)	3
Зараження території чадним газом	Не очікується
Ємності аварійного запасу води (л)
ПРУ	немає
Сховище № 8	2500
Сховище № 12	2500

а) оцінка повітряпостачання

1. визначаємо які режими роботи повинна забезпечувати система повітропостачаня. Так як на об’єкті не очікується зараження атмосфери чадним газом, то система повітропостачання повинна забезпечити роботу в двох режимах:

·  „чистої вентиляції” (режим І )

·  „фільтровентиляції” (режим ІІ)

Норма подавання:

У режимі І – 13 м³ / год. (середня температура найспекотнішого місяця до 25^оС), у режимі ІІ - 2 м³ / год. на одну людину.

2. визначаємо можливості системи

а) у режимі 1 (чистої вентиляції):

у сховищі № 8 N_{о.повітря 1} = n * V₁ / W₁ = 3 * 1200 / 13 = 276

у сховищі № 12 N_{о.повітря 1} = n * V₁ / W₁ = 3 * 1200 / 13 = 276

б) у режимі 2 (фільтри вентиляції):

у сховищі № 8 N_{о.повітря 2} = n * V₂ / W₂ = 3 * 300 / 3 =300

у сховищі № 12 N_{о.повітря 2} = n * V₂ / W₂ = 3 * 300 / 3 =300

4.  визначаємо показник, який характеризує захисні споруди за повітря забезпеченням людей в режимі 1 (з найменшими можливостями)

К_{жоповітря} = (N8 + N12) / N = (276 + 276) / 770 = 0,71

Висновки: системи повітряпостачання сховищ не забезпечує усі потреби у подавання повітря в обох режимах. Необхідно встановити додаткові ФВК.

б) оцінка системи водопостачання:

1. норма запасу питної води на одну людину за добу W = 3 л.

2. визначаємо можливості системи по забезпеченню водою в аварійній ситуації:

У сховищі № 8 – N_о.вод.8 = W_о.вод. / (W * T)= 2500 / (3 * 3) = 277

У сховищі № 12 – N_о.вод.12 = W_о.вод. / (W * T)= 2500 / (3 * 3) = 277

3. визначаємо показник життєзабезпечення водою:

К_жовод = (N8 + N12) / N = (277 + 277) / 770 = 0,72

Висновки: водою аварійного запасу забезпечується 72% людей, що укриваються у сховищах;

системи водопостачання сховищ не забезпечує усі потреби у подавання води. Необхідно встановити додаткові емності з водою:

У сховищі № 8 – (396 – 277) * 3 * 3 = 1071

У сховищі № 12 – (396 – 277) * 3 * 3 = 1071

Загальний показник по життєзабезпеченню дорівнює 0,71.

ІІ ЗАВДАННЯ

 

Підвищення стійкості роботи промислового об’єкта в умовах надзвичайних ситуацій.

Під стійкістю роботи промислового об’єкта розуміють його здатність в умовах надзвичайних ситуацій випускати продукцію в запланованому об’ємі і номенклатурі, а при слабкому і середньому руйнуванні, пожежі, повенях, зараженні місцевості, а також при порушенні зв’язків по кооперації і постачанню відновлювати виробництво в мінімальні терміни.

Критерієм стійкості об’єкта до впливу ударної хвилі приймають таке граничне значення надлишкового тиску (ΔР_фгр), при якому будівлі, споруди і обладнання об’єкта ще не руйнуються або отримують не більше, ніж середнє руйнування.

ΔР_фгр ≥ ΔР_фмах – об”єкт стійкий до ударної хвилі.

ΔР_фгр ≤ ΔР_фмах – об”єкт не стійкий до ударної хвилі.

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Вихідні дані:

Відстань від цеху до сховища вуглеводневих продуктів	0,8 км
Цех розташований до сховища по азимуту	135о
Тип вуглеводневого продукту	Пропан
Маса продукту	400 Т
Характеристика механічного цеху
Будівля	Бетон
Верстати	Середні
Трубопроводи	На металевих естакадах, наземні
Кабельні мережі	наземні

Надмірний тиск на відстані r, що очікується на об’єкті в разі вибуху газоповітряної суміші вуглеводневих продуктів (ГПС), буде максимальним значенням надмірного тиску ΔР_фмах і визначається розрахунковим шляхом виходячи з того, що у разі вибуху газоповітряної суміші формуються три фізичні зони:

Зона І – зона детонаційної хвилі. Вона знаходиться в межах хмари вибуху. Радіус цієї зони можна розрахувати за формулою:

r1 = 17,5³Öq, м

r1 = 17,5³Ö400 = 17,5 * 7,37 = 128,97 м

В межах цієї зони надмірний тиск складає ΔР₁ = 1700 кПа

Зона ІІ – зона дії продуктів вибуху. Ця зона охоплює всю територію, по якій розлетілись продукти ГПС в результаті їх детонації. Радіус цієї зони становить:

r2 = 1,7 * r1 = 1,7 * 128,97 = 219,26 м

В межах цієї зони надмірний тиск складає ΔР₁ = 1700 кПа

Порівнюючи відстань від центру вибуху до цеху (800 м) зі знайденими радіусами зон, робимо висновки, що цех знаходиться в ІІІ зоні ударної хвилі. Знаходимо надлишковий тиск за формулою для зони ІІІ, приймаючи r3 = 800 м.

φ = 0,24 * r3 / r1

φ = 0,24 * 800 / 128.97 = 1.49 < 2, отже, ΔР_ф  рахуємо за формулою:

ΔР_ф  = 700 / 3 * (Ö 1 + 29,8 * φ³ - 1) = 25,9 кПа

Таким чином, при вибуху 400 Т пропану цех машинобудівного заводу буде під впливом ударної хвилі ΔР_ф  = 25,9 кПа.

Виділяємо основні елементи механічного цеху:

·  будівлі – бетон;

·  верстати – середні;

·  трубопроводи – на металевих естакадах, наземні;

·  кабельні мережі – наземні.

Значення надлишкового тиску, що викликає руйнування елементів цеху. Значення надлишкового тиску беремо з додатку № 2

Елементи цеху	Ступінь руйнування
	Слабкі	Середні	Сильні	Повні
будівлі – бетон	25-35	80-120	150-200	200
верстати – середні	15-25	25-35	35-45	45
трубопроводи – на металевих естакадах, наземні	20-30	30-40	40-50	50
кабельні мережі – наземні	10-30	30-50	50-60	60

Результати стійкості об’єкту до ударної хвилі

Елементи цеху та їх характеристика

Ступінь руйнування при ΔРф , кПа

10  20 30  40 50  60 70 80  120  150  200 25,9

будівлі – бетон

верстати – середні

трубопроводи – на металевих естакадах, наземні

кабельні мережі – наземні

	Слабкі
	Середні
	Сильні
	Повні

Елементи цеху та їх характеристика	Межа стійкості елементу	Збитки у %	Примітки
будівлі – бетон	35	30-50	Межа стійкості цеху 25кПа
верстати – середні	25	10-30
трубопроводи – на металевих естакадах, наземні	30	10-30
кабельні мережі – наземні	30	10-30

ВИСНОВКИ:

1.  Межа стійкості цеху 25 кПа.

2.  Найуразливіші елементи цеху: верстати, кабельні мережі наземні.

3.  При надлишковому тиску ΔР_фмах = 25,9 кПа, будівлі (бетон) отримують слабкі руйнування, верстати – середні, трубопроводи на металевих естакадах, наземні – слабкі, кабельні мережі, наземні – слабкі руйнування.

Заходи щодо підвищення стійкості:

·  Провести заходи по підсиленню кріплення верстатів до фундаменту і установлення над ними захисних конструкцій (кожухів, камер);

·  Прокладання кабельних мереж під землею, а також комунально-енергетичних і технологічних мереж;

·  Збільшення відстані до безпечної між промисловим і вибухонебезпечним об’єктами;

·  Зменшення кількості вибухонебезпечних речовин в сховищах.