Пример выполнения задачи 2

Исходные данные:

- емкость с углеводородным газом (Q)=7 т;

- расстояние от емкости до объекта (r₃)=270 м.

1. Оборудование и содержание объекта экономики:

-массивное промышленное здание;

- станки тяжелые;

- аппаратуры программного управления;

- технологические трубопроводы;

- электродвигатели мощностью 10 кВт;

- кабельные наземные линии;

Выполнить:

1. Оценить устойчивость работы объекта экономики к действию ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

2. Составить таблицу результатов оценки устойчивости объекта экономики к действию ударной волны взрыва.

3. В выбранном масштабе начертить схему зоны очага взрыва газовоздушной смеси с указанием в ней объекта экономики.

Решение:

1. Определяем радиус зоны детонационной волны по формуле:

2. Находим радиус зоны действия продуктов взрыва по формуле:

3. Определяем положение объекта в зонах очага взрыва путем сравнения расстояния от емкости с газом с радиусами зон очага взрыва (рис. 1).

Рис. 1 Положение объекта экономики в очаге взрыва газовоздушной смеси:

1-зона детонационной волны r₁

2-зона действия продуктов взрыва радиусом r₂

З-зона воздушной ударной волны радиусом r₃

Так как r₃> r₁ и > r₂, делаем вывод, что объект экономики находится в зоне действия воздушной ударной волны r₃ (3 зона).

4. Рассчитываем относительную величину Ψ по формуле:

5. Рассчитываем избыточное давление воздушной ударной волны для ІІІ зоны при Ψ<2 за формулой:

Примечание. Если относительная величина Ψ³2, то избыточное давление для DР₃ определяем по формуле:

6.3аносим в таблицу 1 «Результаты оценки устойчивости объекта экономики к воздействию ударной волны взрыва газовоздушной смеси», основные элементы объекта указаны в исходных данных.

7. Согласно таблице 2 «Степени разрушения элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны», находим для каждого элемента избыточное давление, которое вызывает слабые, средние, сильные и полные разрушения и прямоугольниками с угловой штриховкам заполняем таблицу 1.

8. Определяем предел устойчивости каждого элемента объекта, принимая за предел устойчивости нижний предел средних разрушений.

9. Определяем предел устойчивости объекта экономики, за который принимается минимальный предел устойчивости одного из элементов:

10. Определяем степень разрушения объекта экономики при ожидаемом избыточном давлении Р_mах =17,3 кПа, проводя вертикальную линию через 17,3 кПа.

Слабые разрушения получат:

- массивное промышленное здание, технологические трубопроводы, кабельные наземные линии.

Сильные разрушения получат:

- аппаратуры программного управления.

Средних и полных разрушений нет.

Выводы:

- объект экономики оказался в зоне средних разрушений;

- объект экономики неустойчивый к ударной волне взрыва ГВС, так как DР _max=17,3 кПа, а устойчивость объекта DР_lіт = 12 кПа;

- так как граница стойкости большинства элементов 30 кПа, а ожидаемое избыточное давление при взрыве ГВС ΔР_mах=17,3 кПа, целесообразно повысить предел устойчивости слабых элементов до 30 кПа;

- для повышения устойчивости объекта экономики к воздействию ударной волны взрыва газовоздушной смеси необходимо повысить устойчивость слабых элементов путем проведения инженерно-технических и технологических мероприятий.

11. Инженерно технические мероприятия:

- в помещении с аппаратурой программного управления установить от потолка 1-1,5 м. металлическую сетку для защиты от вторичных поражающих факторов, создать запас наиболее уязвимых узлов и деталей;

- кабельные наземные линии углубить под землей на 30-50 см;

- при реконструкции или капитальном ремонте спланировать рациональную компоновку технологического оборудования.

12. Технологические мероприятия:

- на период восстановительных работ предусмотреть разработку нового технологического процесса без использования аппаратуры программного управления.

Заблаговременное проведение инженерно-технических и технологических мероприятий позволит повысить устойчивость работы объекта при аварии на производстве, связанное со взрывом ГВС, а своевременное оповещение производственного персонала об аварии позволит быстро укрыться в защитном сооружении и обеспечить его надежную защиту.

Таблица 1.