Гражданская_оборона_2. Прогнозирование возможной инженерной обстановки при чрезвычайных ситуациях
 Скачать 117.34 Kb.
|
|
ГОУ ВПО «Донецкий Национальный Технический Университет» Факультет экологии и химической технологии Кафедра природоохранной деятельности Курс: «Гражданская оборона» Отчёт о практической работе №2 «Прогнозирование возможной инженерной обстановки при чрезвычайных ситуациях» Выполнил: ст. группы ИСТ-19в Ходырев А.С. Проверил: Ефимов Виктор Геннадиевич г. Донецк – 2022 г. Задание Тема 2. Прогнозирование возможной инженерной обстановки Цель работы: Научиться прогнозировать возможные последствия при авариях на пожаровзрывоопасных объектах. Условие: На предприятии, рядом с жилой зоной находится емкость, содержащая Q тонн сжиженного углеводородного газа. Во время аварии возможен взрыв, здания №1 (цех) и №2 (жилое здание) могут оказаться в очаге поражения (в зоне действия воздушной ударной волны). В здании №1 цех находится оборудование станок, Шкаф и компьютер. Определить: Избыточное давление, ожидаемое в зоне указанных зданий: Рф1 - избыточное давление в районе цеха; Рф2 - избыточное давление в районе жилого здания. Степень разрушения зданий (слабое, среднее, сильное, полное). Вероятность смещения, опрокидывания, разрушения станков и оборудования в здание №1 при избыточном давлении Рф1. Условия безопасности при косвенном воздействии ударной волны: R3 - граница зоны с избыточным давлением меньше 3 кПа; Q3 - количество сжиженного углеводородного газа в тоннах, при взрыве которого на заданном минимальном расстоянии (L1 или L2) избыточное давление будет меньше 3 кПа. Полученные результаты записать в таблицу. Сделать выводы и сформулировать рекомендации по уменьшению негативных последствий возможного взрыва. Исходные данные Вариант №21 Здание.№1(цех) Волнистая сталь Здание.№2 (жилое здание) Кирпич 9 этаж Оборудование: Станок L= 0,95 b=0,8 h=1,7 m=800 Шкаф L= 0,95 b=0,85 h=1,6 m=80 Компьютер L= 0.5 b= 0.48 h= 0.78 m=10 a= 120 Количество сжиженного углеводородного газа Q =45 т 5. Расстояние до центра взрыва: от здания №1, L1 =150 м от здания №2, L2 =300 м 6. Количество людей в здании №1 10 чел. в здании №2 300 чел. Определение избыточного давления в зоне рассматриваемого объекта Определить радиус зоны детонационной волны rI, м  , (2.1)где Q – масса взрывоопасного вещества (исходные данные), k – коэффициент, учитывающий долю активного газа (k = 1 для резервуаров с газообразным веществом); Mk – молярная масса газа (Приложение 1), кг/кмоль; С – стехиометрическая концентрация газа в смеси (Приложение 1), %.  Определить радиус зоны действия продуктов взрыва rII, м rII = 1,7 · rI. (2.2) rII = 1,7 · 66,77 = 113,5 Определить избыточное давление в зоне рассматриваемого объекта на заданном расстоянии от центра взрыва ΔPф, кПа. Для этого предварительно определяется относительная величина ψ  (2.3)ψ1 = 0.24 * 150/66,77 = 0,54 ψ2 = 0.24 * 300/66,77 = 1,08 где L – расстояние заданного объекта от центра взрыва (исходные данные), м. Избыточное давление в зоне рассматриваемого объекта на заданном расстоянии от центра взрыва ΔPф, равно    Определить радиус безопасной зоны для человека, который находится во время взрыва на открытой местности Rбез (избыточное давление меньше 10 кПа), м Rбез = 12,08 ∙ rI (2.5) Rбез = 12,08 ∙ 66,77 = 806,58 Определить радиус зоны летальной (смертельной) опасности для человека, который находится во время взрыва на открытой местности Rлет (избыточное давление больше 100 кПа), м Rлет = 2,91 ∙ rI (2.6) Rлет = 2,91 ∙ 66,77 = 194,3 Количество сжиженного углеводородного газа в тоннах, при взрыве которого на заданном минимальном расстоянии (L1 или L2 = Lmin) избыточное давление будет меньше  (2.7)  2.2. При воздействии скоростного напора на объект возникает смещающая сила Рсм, которая может вызвать: смещение оборудования относительно основания (фундамента) или его отбрасывание; опрокидывание оборудования; ударные перегрузки, т.e. мгновенное инерционное разрушение элементов оборудования. Смещение оборудования Смещение оборудования, вызываемое действием ударной волны, может привести к слабым, а в ряде случаев и средним разрушениям. Степень разрушения оборудования резко повышается, если оно отбрасывается на какое-то расстояние, сопровождается ударами о другие предметы и вызывает дополнительные разрушения. Оборудование (станок, трансформатор, кран) сдвинется со своего места, если смещающая сила Рсм будет превосходить силу трения и горизонтальную составляющую силы крепления.  (2.8)где f – коэффициент трения (таблица 2.1); m – масса оборудования, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2; b – ширина предмета, м; h – высота предмета, м; Cx – коэффициент аэродинамического сопротивления предмета (0,85 для параллелепипеда, 1,6 – для куба и диска)  (для станка)Таблица 2.1 – Коэффициенты трения между поверхностями различным материалов  Используя нижеприведенную формулу найдем предельное избыточное давление ΔPфlim cм, при котором предмет не смещается.   =952,63Вывод: предмет будет смещен, так как смещающая сила выше предельно избыточного давления. Когда смещающая сила значительно превосходит силу трения, незакрепленные предметы могут отбрасываться на значительные расстояния, дополнительно разрушаясь при этом. Опрокидывание оборудования Высокие элементы оборудования (башенные краны, вертикальные станки, высокие приборы, опоры ЛЭП и т. п.) при действии ударной волны могут опрокидываться (сваливаться) и сильно разрушаться. Скоростной напор, вызывающий опрокидывание оборудование ΔРск определяется по формуле:  (2.10) Используя формулу 2.9 найдем предельное избыточное давление ΔPфlim опр, при котором предмет не опрокидывается.  Вывод: Объект не будет опрокинут, так как скоростной напор не выше предельного избыточного давления. Инерционное разрушение элементов оборудования Для некоторых видов оборудования, измерительных приборов и аппаратуры, имеющих чувствительные элементы, опасными будут большие ускорения, приобретаемые этими элементами при действии ударной волны. Обладая определенной массой и упругостью (при установке их на амортизаторах), элементы прибора приобретают инерционные силы, которые могут привести к внутренним повреждениям схемы (отрыву припаянных элементов, разрыву соединительных проводов, разрушению хрупких элементов). Инерционные разрушения оборудования могут приравниваться к сильной степени разрушений. Чтобы определить предельное значение избыточного давления ударной волны ΔРф, при котором оборудование еще не получит инерционного разрушения, пользуются графиком зависимости избыточного давления лобового сопротивления ΔРлоб от избыточного давления ударной волны ΔРф (рис. 2.1).  Рисунок 2.1 – Зависимость избыточного лобового давления ΔРлоб от избыточного давления ударной волны ΔРф Для оценки устойчивости прибора к инерционным разрушениям при действии избыточного давления и скоростного напора определяется лобовая сила ΔРлоб. Лобовая сила, не приводящая к ударной перегрузке Рлоб = mадоп (2.11) где m – масса предмета, кг; адоп – допустимое ускорение при ударе, м/с2. Рлоб = 10 ∙100 = 1000   Используя рисунок 2.1 найдем предельное избыточное давление ΔPфlim инерц, которое может выдержать прибор. ΔPфlim инерц = 30 Кпа Вывод: Объект не будет разрушен, так как лобовая сила не выше предельно избыточного давления. ИТОГИ проведенной оценки возможных последствий аварии на пожаровзрывоопасном объекте.
|