Зависимость степени поражения (разрушения) отпробит-фуикции 7 страница

Основными направлениями повышения устойчивости объектов экономики являются: обеспечение защиты рабочего персонала; рациональное размещение и защита производительных сил; под­готовка объектов экономики к работе в условиях ЧС; подготов­ка к выполнению работ по восстановлению объекта экономики в условиях ЧС; подготовка системы управления объекта эконо­мики в условиях ЧС.

Таким образом, в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций объекты экономики могут оказаться в зоне действия поражающих фак­торов источников чрезвычайных ситуаций. В этом случае объем и ха­рактер потерь И разрушений на них будет зависеть не только от харак­тера воздействия поражающих факторов, но и от своевременности и масштаба заблаговременно осуществленных мер по подготовке объекта экономики к функционированию в условиях чрезвычайных ситуаций.

3.1.2. ОЦЕНКА ИРОИЗВОДСГВЕННЪГХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОБЪЕКТА

ЭКОНОМИКИ

Как уже было отмечено, устойчивость объекта в условиях ЧС мирного и военного времени определяется его производственны­ми возможностями. Это в конечном итоге и будет характеризо­вать возможность объекта выполнять свое функциональное на­значение. Рассмотрим, как же возможно оценить производственные возможности объекта экономики (ОЭ) в условиях воздействия тех или иных поражающих факторов.

Необходимо отметить, что производственные возможности ОЭ бу­дут зависеть от нескольких показателей, таких как состояние техноло­гического оборудования, участвующего в производстве, и состояние персонала, обслуживающего указанное оборудование.

При этом важно подчеркнуть, что, как правило, современный

объект экономики - это сложная система, состоящая из несколь­ких элементов (подсистем), а, следовательно, вероятность функ­ционирования всей системы в целом есть функция от вероятнос­тей функционирования всех ее элементов (подсистем).

Для отдельного элемента вероятность его функционирования можно определить из соотношения:

(3.1)

где: Рп. - вероятность непоражения персонала рассматривае­мого элемента объекта;

%0 - вероятность функционирования технологического оборудова-ния,хе, вероятность того, что оборудование не получит сильных и пол­ных повреждений:

(3.2)

где: Р3 и Р4 - вероятность сильного и полного разрушения тех­нологического оборудования элемента объекта,

(33)

если персонал находится в здании цеха, где Р3 и Р4 - вероятность сильного и полного разрушения здания цеха.

(3.4)

если персонал находится в защитных сооружениях, где Nj - доля персонала элемента объекта, находящегося в i-том защитном со­оружении, Рвых {- вероятность выхода из строя (полного или силь­ного разрушения) 1-го защитного сооружения.

Исходя из принципиальной схемы функционирования ОЭ (схе­ма 3.1) производится определение его производственных возмож­ностей в целом.

Схема 3.1. Принципиальная схема функционирования производственного

объекта

Рассмотрим два наиболее простых случая:

производственные цеха независимы и производят одну продукцию;

производственные цеха на объекте работают последователь-о. и работа каждого последующего цеха базируется на продук-ии предыдущего,

В нервом случае производственные возможности будут опре­сняться по зависимости:

(3.5)

где: Рк, Ру, Рмр - соответственно вероятность функционирования. коммунальной, управленческой, системы материальных ресурсов;

ах - доля i-ro производящего цеха в объеме производства объекта (a_i=1)

Pj - вероятность функционирования (производственные возможности) i-ro цеха объекта.

Во втором случае производственные возможности определя­тся по зависимости:

(3.6)

Очередным этапом реализации предлагаемой методики будет яв­иться определение невыхода из строя персонала и технологического оборудования для каждой из рассматриваемых систем (управления, снабжения, коммунальной). При определении численных значений вероятности выхода из строя отдельных элементов объекта экономики осматриваются значения поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций. Исходя из их численных значений, производится рас-т вероятностей, необходимых для расчета производственных возм­ожностей объекта экономики в условиях чрезвычайной ситуации. Значения поражающих факторов, а также их физическая природа будут зависеть от источника чрезвычайной ситуа-1И. Основные поражающие факторы источников ЧС представлены в таблице 3.1.

Таблица 3,1

Поражающие факторы источников ЧС и их основные

параметры

Виды ЧС	Поражающие факторы	Параметры
Землетрясение	Обломки зданий и соору­жений	И нте не ив ность зе м летрясен ия
Взрывы	Воздушная ударная волна	Избыточное давление во фронте ВУВ
Пожары	Тепловое излучение	.Плотность теплового потока, дли­тельность пожара
Цунами, разрушения гидродинамически опас­ных объектов	Волна цунами, волна про­рыва	Высота волны, максимальная ско­рость волны, давление гидравличе­ского потока
Радиационные аварии	Радиоактивное загрязнение	Доза облучения, мощность дозы облучения
химические аварии	Токсичные нагрузки	предельно допустимая концентра­ция, токсодоза

Существуют методики определения вероятности разрушения зда­ний и сооружений, поражения персонала, участвующего в производствен­ном процессе. Эти методики будут различными для разных видов ЧС.

Рассмотрим наиболее часто используемый при расчетах поражаю­щий фактор- воздушную ударную волну. Этот фактор характерен для ЧС, источниками которых являются взрывы конденсированных взрыв­чатых веществ (ВВ) газо-, паро-, пылевоздушных смесей, а также при­менение обычных И ядерных средств поражения в условиях военного времени.

При воздействии ударной волны взрыва с конкретным значе­нием давления во фронте здание или технологическое оборудо­вание может быть неразрушенным (не поврежденным) или полу­чить различную степень разрушения повреждения (слабую, среднюю, сильную, полную). Численные значения давлений, при которых могут быть получены разрушения, получены экспе­риментальным путем и представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Степени разрушения зданий и сооружений различных видов транспорта при действии нагрузок от ударной волны

№	Здания, сооружения и устройства различных видов транспорта	Значения Рф(кПа), вызывающие разрушения
слабое	среднее	сильное	полное
	Здания вокзалов, депо, ТЭЦ с тяжелым металлическим или ж.б. каркасом и Тяжелым стековым заполнением	окт.20	20-40	40-60	60-100
	Здания кирпичные
	(блочные) многоэтажные	08.дек	дек.20	20-30	30-40
	Здания кирпичные
	(блочные) малоэтажные	08.дек	дек.25	25-35	34-45
	Здания каркасного
	типа с легким заполнением	окт.20	20-50	50-30	80-120
	Железнодорожное
	полотно,	100-200	200-300	300-500	боям 500
стрелочные
переводы
.6	Здания тяговых
	подстанций,	окт.30	30-60	60-70	более 100
фидерных,
трансформаторных
	Контактная сеть
	Ж.Д., воздушные ЛЭП	, 20-50	50-70	70-120	более 120
	Подземные
	кабельные линии электроснабжения и связи	200-300	300-600	600-1000	более 1000
	Мосты
	железобетонные и металлические пролетом до 45 м	100-150	150-200	200-250	более 250
	То же с пролетом 100ми более	50-100	100-150	150-200	более 200

Продолжение табл.3.2

Мосты железобетонные с пролетом	50-100	100-150 150-200 более 200
' Мосты деревянные	20-50	50-80	80-100	более ЮС
низководные
Подземные сета
водопровода,кана-	400-600	600-1000	1000-1500	более
лизации, газоснаб-
жения
Водонапорные	20-40	40-60 60-70 более 70
башни		100-150 150-20О |
Станочное обору-
дование депо и	25-40	40-60 60-80	более 80
мастерских
Кузнечно-прессовое	55-100	100-150 150-20О |	более 20с1
оборудование
Вагоны, платфор	30-40	40-80	80-100	белее 100
мы, цистерны
Локомотивы (тепловозы, электрово­зы)	50-70	70-100	100-150	более 150
Тоннели	150-200	200-300 300-500	белее 500
Шоссейные дороги		300-1000 1000-2000 2000-З000
с твердым покрыта-	100-300
Автомобили грузе-	90-30	30-50 55-65 более 65
Автобусы и кунга	15-20	1 20-45 45-60 60-80
Автозаправочные станции	20-30	30-40 40-60 1
Заглубленные ем­кости (подземные	20-50	50-100	100-200	1 более 200
резервуары)
Магистральные трубопроводы		350-600	600-1000
Перекачивающие и	200-350	1 25-35	34-45 белее 45
компрессорные
станции
Резервуарные парки		40-70 70-90	более 90
(заполненные)
Частично заглуб-		50-80 80-110	более Г
ленные резервуары		100-130 130-180
Суда на плаву

родолжение табл. 3.2

	Крановое хозяйство портов	20-30	30-60	60-80	более 800
	Самолеты,
	вертолеты на стоянке	9-10	10-15	15-25	более 25
	Защищенные пункты управления	200-300	300-500	500-700	более 700
	Гу сени ч н ы е тя га ч и и факторы	30-40	40-60	60-80	более 80
	Взлетно-посалочные полосы	300-400	400-1500	1500-3000	более 3000
	ЛЭП воздушные высоковольтные	20-60	60-1.00	100-160	более 160
	Антенные устройства	10-20	20-40	40-60	более 60

Примечание:

1. Значения Ai^, вызывающие разрушения зданий, сооружений и подвижного состава, приведены для условий расположения их длинной горой ой к центру взрыва. При воздействии волны &Рф со стороны новых стен давления, вызывающие сильные и полные разрушения, могут ->пъ в 1,5-2 раза больше.

В таблице 3.2 значение величины давления во фронте ударной волны, вызывающей определенную степень разрушения, приве­тны для ядерного взрыва. Считается, что одинаковая степень разрушения ударной водной взрыва ВВ или газовоздушной сме-1 (ГВС) имеет место, если давление во фронте ударной волны взрыва ВВ или ГВС в 1,5-1,7 раза выше давления во фронте ударной волны ядерного взрыва.

Возможная степень разрушения здания (оборудования) зависит от величины избыточного давления во фронте воздействующей ударной волны взрыва (АРф), а также от вида и конструкт. здания (оборудования). Определяется она путем сравнения;личины избыточного давления во фронте воздействующей ударной волны АРф и справочных данных величин давления ударной волны, вызывающих различную степень разрушения (повреждения) рассматриваемого здания или оборудования. Так как по-/чаемые значения степени разрушения зданий и сооружений (в зависимости от величины избыточного давления) носят вероятностный характер, возникла необходимость выразить состояние вооружения одним обобщенным показателем устойчивости. Показатель, с помощью которого стало возможным определить состояние сооружения при воздействии ударной волны взрыва в зависимости от соотношения АРф/АРф. называется обобщенным показателем устойчивости здания (сооружения) и обозна­чается £к).

Для зданий и сооружений величину £.Jc) определяют из со­отношения:

(3.7)

где: АРф - давление во фронте воздействующей ударной волны;

&P,,id*- давление во фронте ударной волны» вызывающее вы­
ход из строя здания, сооружения. Для производственных зданий
и сооружений - это давление, вызывающее сильные разрушения;

для жилых и административных зданий - это давление, вызывающее средние разрушения. Величины для определяются по справочникам (табл.3.2);

1,25 - коэффициент запаса, учитывающий неточности в оп­ределении значений АР4ад*.

Для технологического оборудования, размещенного в про­изводственных зданиях:

(3.8)

где: др*фтй - давление во фронте ударной волны, вызывающее выход из строя технологического оборудования (вызывающее сильные повреждения - определяется по справочникам);

К! - коэффициент, учитывающий воздействие на оборудо­вание обломков строительных конструкций здания:

где: Кт - коэффициент, учитывающий тип ограждающих кон­струкций здания;

K2 - коэффициент, учитывающий снижение давления в зате­кающей внутрь здания волне по сравнению с давлением во фрон­те проходящей ударной волны:

Указанные рекомендации по определению величины '£то пра­вомерны для ударной волны ядерного взрыва. При воздействии ударной волны взрыва ВВ или ГВС величину £;то определяют по формуле:

(3.9)

где: К} - коэффициент,, учитывающий повреждения техноло­гического оборудования обломками конструкций разрушивше­гося здания; величину Kj принимают равной:

Вычислив значения обобщенного показателя состояния зданий и оборудования по графику (рис.3.1) определяют, в зависимости от величины £, вероятности получения разрушений различной степени, если речь идет о зданиях и сооружениях, или поврежде­ний различной степени, если оценивается состояние оборудова­ния. Далее на основе полученных данных вычисляют вероятность выхода из строя здания или оборудования:

где Pj- век Юность получения разрушений (повреждений), при­водящих к выходу из строя здания или оборудования;

i -- степень разрушения (повреждения) здания или оборудова­ния:

i~'0 -- отсутствие разрушения (повреждения). Всего принято рассматривать 5 степеней разрушения зданий:

i=l - слабое разрушение (повреждение);

i=2 - среднее разрушение (повреждение);

1=3 - сильное разрушение (повреждение); %

i=4 - полное разрушение (повреждение).;

Характеристика степеней разрушения зданий приведена в таблице 3,3.

Как уже было отмечено ранее» при суммировании полученных вероятностей (в зависимости от того какой элемент объекта эко­номики рассматривается) определяется значение вероятности выхода из строя здания, сооружения или оборудования, а также производственного персонала. При определении вероятности по­ражения персонала считается, что в полностью разрушенных зда­ниях поражения получают 100% находящихся в них людей; в силь­но разрушенных зданиях - до 60% (при этом 50% пострадавших может оказаться в завале); в зданиях, получивших средние раз­рушения - 10-15% находящихся в них людей.

Таким образом, укрупненный алгоритм оценки производствен­ных возможностей объекта экономики может быть следующим:

Определить, исходя из прогноза возможной обстановки, чис­ленное з не поражающего фактора источника ЧС в районе объекта э тки.

Выявить структуру зданий, сооружений и технологическо­го оборудования, а также количество и размещение производ­ственного персонала, входящего в каждую систему объекта эко­номики (производственная, управления, коммунальная, материальных ресурсов).

Используя справочные таблицы (табл.3.2), по зависимостям (3.7) и (3.8) определить обобщенный показатель устойчивости для всех эле­ментов рассматриваемых систем объекта экономики.

■4. По графику рие.3.1 определить значения вероятностей получе­ния разрушений (повреждений).

Путем суммирования значений вероятностей сильных и полных разрушений, определить значения вероятностей выхода из строя зда­ний и оборудования, а также потерь производственного персонала.

Зная вероятности выхода из строя зданий, сооружений, техноло­гического оборудования и потерь производственного персонала, опре­делить значения вероятностей функционирования систем коммуналь­ной, управленческой, материальных ресурсов, производственной.

7. По зависимости (3.5 или 3.6) определить щ оводственные озможиоети объекта экономики.

Таблица 3.3 Характеристика степеней разрушения зданий

Пример: на железнодорожной станции, расположенной в крупном городе» в наиболее напряженные часы суток находится в работке (погрузка, разгрузка, маневр) до 150 грузовых вагонов и 2 пассажирских состава (40 вагонов). С этой станции оставляется около 2,5 тыс. тонн грузов и около 2 тыс. пассажиров. Оценить возможный объем отправления грузов и пассажиров той станции, которая оказалась в зоне действия поражающих снарядов ядерного взрыва с AiJ,=70 кПа.

Решение: Определив по таблице 3.2, что средние повреждения они получат при АР*тг=60 кПа, получим показатель

70 <?, =1,25 — = 1,46

По графику (рис.3Л), становится ясно, что при %ваг - 1,46 вероятность сильных разрушений вагонов Р3=0,27, полных Р4=0,5. суммарная вероятность выхода из строя вагонов составит;

вероятность сохранения вагонов составит:

I

Следовательно, из 150 грузовых вагонов можно ожидать со­хранения только:

Na,x гР 9. = 0,23-150 = 38 вагонов, а пассажирских:

NIVX „, в_ = 0,23 -40 = 10 вагонов. При средней норме перевозки в одном грузовом вагоне 16 т, а в пассажирском - 50 чел., получим, что после воздействия ВУВ объем отгружаемых материалов и изделий составит:

А пассажирских f*r = 38" 16 Т = 608 Т,

а количество отправляемых пассажиров составляет: Ппа<г Nee™... ■ Рв в Ш • 50т = 500 чел.

Следовательно, производственные возможности железнодо­рожной станции по перевозке грузов будут:

а по перевозке пассажиров-

ПВ „ =

0,25.

ПВ _ = -^2_ = о/25. 2000

3.2. МЕРОПРИЯТИЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭКОНО! И В

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

3.2.1. МЕРОПРИЯТИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА ПОВЫШЕНИЕ

УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ

ЭКОНОМИКИ

Разработка и осуществление мероприятий по повышению ус­тойчивости функционирования объектов экономики в чрезвычай­ных ситуациях, как правило, проводится заблаговременно, за исключением мероприятий, исполнение которых предусмотрено в режиме ЧС. Они планируются в режиме повседневной деятель­ности, а выполняются в условиях угрозы и после введения режи­ма ЧС (нападения противника).

При выработке мероприятий по повышению устойчивости необходимо всесторонне оценивать их техническую и экономи­ческую целесообразность. Мероприятия будут считаться эко­номически обоснованными в том случае, если они максимально увязаны с задачами, решаемыми в безопасный период для обес­печения безаварийной работы объекта, улучшения условий тру­да, совершенствования производственного процесса.

Повышение устойчивости работы объектов экономики в ЧС достигается заблаговременным проведением комплекса органи­зационных, инженерно-технических и технологических меропри­ятий, направленных на максимальное снижение воздействия по­ражающих факторов при ЧС мирного и военного времени.

Организационные мероприятия предусматривают планирова­ние действий руководящего, командно-начальствующего соста­ва, органов управления РСЧС и ГО, служб и формирований по защите рабочих и служащих предприятий, проведению АСДНР, восстановлению производства, а также по выпуску продукции на сохранившемся оборудовании.

Инженерно-технические мероприятия осуществляются преимущественно заблаговременно и обычно включают комплекс* работ, обеспечивающих повышение устойчивости производственных зданий и сооружений, оборудования, коммунально-энергетических систем к воздействию поражающих
факторов источников ЧС.

Технологические мероприятия обеспечивают повышение ус­тойчивости работы объекта путем изменения технологического процесса, способствующего упрощению производства продук­ции и исключающего возможность образования вторичных по­ражающих факторов.

Перечисленные выше мероприятия включают в себя:

Рациональное размещение объектов экономики, их зданий и со­оружений.

Обеспечение надежной защиты рабочих и служащих объекта эко­номики,

Повышение надежности инженерно-технического комплекса объекта экономики.

Исключение или ограничение поражения вторичными фак­торами.

Обеспечение надежности и оперативности управления производ­ством.

Организацию надежных производственных связей и повышение надежности системы энергоснабжения.

Подготовку объектов к переводу на аварийный режим работы.

Подготовку к восстановлению нарушенного производства. Рассмотрим содержание основных путей и способов повышения

устойчивости работы объектов в ЧС.

Рациональное размещение объектов, их зданий (сооружений)

Размещение объекта и отдельных его элементов должно обеспе­чивать уменьшение степени их поражения при применении совре­менных средств поражения, воздействия вторичных факторов поражения, при стихийных бедствиях, возникновении крупных про­изводственных аварий и катастроф. Размещение объекта долж­но учитывать также необходимость обеспечения надежных про­изводственных связей по кооперации, предусматривать развитие предприятий дублеров или филиалов предприятия в загородной зоне.

При размещении объектов необходимо учитывать возможность образования зон катастрофического затопления в результате раз­рушения плотин и дамб (зоной катастрофического "затопления является территория, на которой затопление имеет глубину 1, 5 м и более, а также может повлечь за собой разрушение зданий и сооружений, гибель людей, вывод из строя оборудования пред­приятий).

Места размещения материально-технических резервов следу­ет выбирать с таким расчетом, чтобы они не оказались уничто­женными при ядерном взрыве либо при ЧС природного и техно­генного характера. В то же время их целесообразно располагать как можно ближе к объекту. При определении мест хранения ма­териально-технических резервов учитывается наличие на объек­те транспортных средств и путей для быстрой и безопасной до­ставки различных материалов к местам их потребления на объекте.