Способы повышения устойчивости объектов хозяйствования

Цель работы: Научить путем решения типовой задачи, как проводить оценку устойчивости данного объекта при ЧС и определить необходимые мероприятия по ее повышению.

План занятия:

1. Рассчитать степень устойчивости объекта по заданному варианту.

2. Оформить результаты в виде таблиц 1 и 2 (Приложения 3 и 8).

3. Сделать выводы.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Обеспечение устойчивости работы объектов отраслей экономии (ООЭ) в условиях мирного и военного времени является одной из важнейших задач.

Под устойчивостью функционирования ООЭ понимают способность его в ЧС выпускать продукцию в запланированном объеме и номенклатуре (для объектов, непосредственно не производящих материальные ценности - выполнять свои функции в соответствии с предназначением), а в случае аварии (повреждения) восстанавливать производство в минимально короткие сроки.

На устойчивость функционирования ООЭ в ЧС влияют следующие факторы:

- надежность защиты рабочих и служащих от последствий стихийных бедствий, аварий (катастроф), а также воздействия первичных и вторичных поражающих факторов оружия массового поражения (ОМП) и других современных средств нападения;

- способность инженерно - технического комплекса объекта противостоять в определенной степени этим воздействиям;

- надежность системы снабжения объекта всем необходимым для производства продукции (сырьем, топливом, электроэнергией, газом, водой);

- устойчивость и непрерывность управления производством и гражданской обороной;

- подготовленность объекта к ведению спасательных и других неотложных работ по восстановлению нарушенного производства.

Под устойчивостью объекта понимают способность его зданий и сооружений, установок, станочного и технического оборудования, энергетических и технологических коммуникаций противостоять разрушающему действию в условиях ЧС, а так же стихийным бедствиям.

Исходными данными для проведения расчетов по оценке устойчивости ООЭ являются: - возможные и максимальные значения параметров поражающих факторов;

- характеристика (форма, вес элемента) объекта и его элементов

- габариты (длина, ширина, высота, диаметр), прочностные характеристики и другие необходимые сведения для оценки сопротивляемости элемента воздействию механических нагрузок.

Параметры поражающих факторов обычно задаются вышестоящим штабом ГО. Однако если такая информация не поступила, то максимальные значения параметров поражающих факторов определяются расчетным путем.

При отсутствии этих данных характер и степень ожидаемых разрушений на объекте могут быть определены для различных дискретных значений интенсивности землетрясения J в баллах (см.табл.7.1.) или избыточного давления (∆Рф) воздушной ударной волны ядерного взрыва, вызывающего в зданиях и сооружениях, средние и сильные разрушения. Ориентировочно могут приниматься следующие значения J (в баллах):

а) V, VI, VІІ, VIII, IX или ∆ Р ф (кПа): 10, 20, 30 и 40 - для предприятий химической, нефтеперерабатывающей, радиоэлектронной, медицинской и аналогичных им отраслей промышленности;

б) VI, VII, VIII, IX, Х и XI баллов или 20, 30, 40, 50, 60 кПа - для машиностроительной, пищевой, металлургической и подобных им. отраслей.

2. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА К ВОЗДЕЙСТВИЮ СЕЙСМИЧЕСКОЙ (УДАРНОЙ) ВОЛНЫ.

Она заключается:

- в выявлении основных элементов объекта (цехов, участков производства, систем) от которых зависит его функционирование и выпуск необходимой продукции;

- определении предела устойчивости каждого элемента (по нижней

границе диапазона давлений, вызывающих средние разрушения) и объекта в целом (по минимальному пределу входящих в его состав элементов);

- сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым максимальным значением сейсмической (ударной) волны и заключении о его устойчивости.

Задача 1 «Оценка степени устойчивости Испат-КарМета»

Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории КарМетКомбината - IX баллов по шкале Рихтера На заводе производственные и административные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25 - 50 тонн, складские кирпичные здания и трубопроводы на металлических и железобетонных эстакадах.

Определить по таблице 8.1. характер разрушения элементов объекта при землетрясении и сделать соответствующие выводы.

Решение: По таблице 8.1 находим, что промышленные и административные здания и трубопроводы получают средние разрушения, а складские кирпичные здания - сильные.

Таблица 8.1

№ пп	Элементы объектов	Степень разрушения, Р/J
		сла­бое	сред­нее	силь­ное	пол­ное
1.	Массивные промышленные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 тонн.	20-30 --------- VII-VIII	30-40 ---------- VIІІ-IX	40-50 ---------- IX-X	50-70 ----------- Х-ХІІ
2.	Кирпичное малоэтажное здание (один, два этажа).	20-40 ----------- VI- VIІ	40-50 ---------- VI-VII	50-60 ---------- VII-VIII	- ---------- VIH-IX
3.	Промышленное здание с металлическим каркасом и беттоным заполнением с площадью остекления 30 %.	10-20 ------------- VI-VII	20-30 ---------- VII-VIII	30-40 ---------- VIІІ-IX	IX-X
4.	Промышленное здание с легким металлическим каркасом и бескаркасной конструкции	10-20 ------------ VI- VIІ	20-30 ---------- VII-VIII	30-40 ---------- VIІ-IX	IX-X
5.	Кирпичные складские здания.	V-VI	VІ-VІІІ	VIH-IX	IX-X
6.	Трубопроводы на металлических (железобетонных) эстакадах.	20-30 -------------- VII-VІІI	30-40 ---------- VIІІ-IX	40-50 ----------- IX-X	-
7.	Здания из сборного железобетона	0,8-10 ------------- VI-VII	20-40 ---------- VII-VIII	40-50 ----------- VIII-IX	-   IX-X

Поскольку предел устойчивости зданий и трубопроводов меньше IX баллов, они будут не устойчивы к воздействию сейсмической волны в IX баллов.

Задача 2.

Оценить устойчивость цеха Испат - КарМет к воздействию ударной волны ядерного взрыва, если завод расположен на расстоянии Р_г= 5 км от вероятной точки прицеливания;

1. Ожидаемая мощность боеприпаса q-= 0,5 млн.т;

2. Взрыв - воздушный;

3. Вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания г_отк= 0,8 км

4. Здание цеха одноэтажное кирпичное, бескаркасное;

5. Технологическое оборудование включает мостовые краны и крановое оборудование

6. КЭС состоят из кабельной наземной электросети.

Решение:

1.Определить минимальное расстояние до возможного эпицентра взрыва:

R _х1=R_r1-R_ОТК

2. По Приложению 1 найти ожидаемое максимальное значение Рср на расстоянии R_x (км) для боеприпаса q=0,5млн.т. при воздушном взрыве: Р_Фmax

3. По Приложению 2 найти для каждого элемента цеха избыточные давления вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения. Эти данные занести в таблицу 1 (Приложение 3.).

4. Определить предел устойчивости каждого элемента цеха к воздействию ударной волны (по нижней границе диапазона средних разрушений - кПа), результаты записать в таблицу 1.

5. Найти предел устойчивости цеха в целом по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав элементов: P_Фlim.

6. Сравнить найденный предел устойчивости цеха с ожидаемым на территории завода и сделать соответствующие выводы.

3. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА К ВОЗДЕЙСТВИЮ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ:

- в определении максимального значения СИ (U_cвmax), ожидаемого на объекте (он определяется на расстоянии, где ударной волны равно, для принятой мощности боеприпаса);

- в определении степени огнестойкости зданий и сооружений (приложение 4) и категории пожарной опасности производства, (приложение 5), выявлении сгораемых элементов зданий и сооружений, конструкций и веществ;

в определении значении СИ, при которых происходит, воспламенение элементов из сгораемых материалов (приложение 7);

- в нахождении предела устойчивости здания к световому излучению

и сопоставлении этого значения с ожидаемым max СИ на объекте (U_cвmax)

Задача 3

Оценить устойчивость цехов Испат - КарМет к воздействию СИ ядерного взрыва.

Те же данные, что в задаче № 2. Дополнительные характеристики здания цеха:

- предел огнестойкости стен - 2,5 ч;

- чердачного перекрытия из железобетонных плит -1ч;

- кровля мягкая (толь по деревянной обрешетке);

- двери оконные рамы деревянные, окрашенные в темный цвет;

- плотность застройки на заводе - 30 %.

Решение:

1.По Приложению 6 найти величину ожидаемого max светового импульса на расстоянии R_x км, при воздушном взрыве мощностью

0,5 млн. тонн: U_cвmax

2. Определить предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному СИ, вызывающему загорание в здании и сделать заключение об устойчивости цеха:

а) предел устойчивости цеха к световому излучению равен: U_{св Lim}

б) цех устойчив или нет, к СИ;

в) определить зону пожаров (Приложение 7.) в которой окажется цех, исходя из того, что здание может получить средние разрушения, а плотность застройки составляет 30 %, и сделать выводы.

3. По Приложениям 4,5,6 и 7 результаты оценки, а также характеристики здания цеха и элементов занести в таблицу 2 (Приложение 8.),

В выводах и предложениях указать конкретные рекомендации по повышению противопожарной устойчивости объекта (какие мероприятия проводятся).

Приложение 1

Избыточные давления ударной волны при различных
мощностях ядерного боеприпаса

мощ­ность, боепр тыс.т	избыточное давление, Рср кПа
расстояние до эпицентра взрыва, км
	0,4 ------- 0,62	0,68 ------- 0,92	------ 1,2	1,4 -------- 1.5	1,6 ----- 1,7	1,7 ------- 1,9	2,1 ------ 2,2	2,6 ------ 2,5	3,8 ------ 3,2	6,5 ------ 5,2
	0,51 -------- 0,79	0,86 ------- 1,15	1,2 ------- 1,5	1,6 ------- 1,8	1,8 -----	1,9 ------ 2,2	2,5 ------ 2,6	2,9 ------	4,4 ------ 3,8	7,9 ------ 6,4
	0,58 -------- 0,9	0,98 ------- 1,35	1,37 ------- 1,7	1,85 ------ 2,1	2,07 ----- 2,3	2,27 ------ 2,55	2,8 ------ 2,93	3,3 ------ 3,6	4,0 ------ 4,4	9,1 ----- 7,3
	0,69 ------- 1,05	1,15 ------- 1,6	1,7 ------ 2.1	2,3 ------ 2,6	2,6 ----- 2,8	------ 3,2	3,4 ----- 3,6	4,2 ------ 4,4	------ 5,5	1,1 ------
	0,9 ------- 1,35	1,5 -------	2,2 ------- 2,9	------ 3.5	3,3 ------ 3,6	3,6 -------	4,3 ------ 4,5	----- 5,4	7,5 ------	1,43 ------ 1,12

Примечание. Числитель - для воздушного, знаменатель - для наземного взрыва.

Приложение 2