20455 (686522), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для определения избыточного давления в этой зоне определим относительные величины ψ:
,
где R – расстояние до объекта (R > rII), м.
Для здания цехов:
1,15.
Для башенного крана:
= 1,01.
ψзд<2, поэтому давление в этой зоне ∆РІІІ находим по формуле:
Для зданий:
= 40,23 (кПа).
Для башенного крана:
=50,4(кПа).
Для здания цеха по табличным данным определяется степень разрушения.
При взрыве емкости с пропаном массой 100 т на расстоянии от здания цеха 390 м здание цеха получает полное разрушение. Здание восстановлению не подлежит, необходимо снести остатки старого цеха и при необходимости построить новый цех.
Определим оценку устойчивости башенного крана к смещению при взрыве емкости с пропаном, для чего определим давление скоростного напора:
1) (кПа)
Рассчитаем силу смещения, используя следующую формулу:
,
Где Сх - коэффициент аэродинамического сопротивления,
S max - площадь поперечного сечения крана.
(кН)
Найдем силу трения:
, где
м – масса башенного крана,
f – коэффициент трения, качания.
(кН)
Сравним и
мы видим, что
на много больше
, что означает что произойдет смещение башенного крана.
2) Определим предельную устойчивость объекта к смещению ударной волной:
(кПа)
3) Определим оценку устойчивости крана к опрокидыванию ударной волной при взрыве емкости с пропаном:
, где
h – плечо смещающей силы.
(кН м)
Рассчитаем стабилизирующий момент:
, где
А – плечо силы веса.
(кН м)
Сравнивая и
мы видим что
>
из чего можно сделать вывод что он опрокинется и разрушится, после чего эксплуатация крана и его деталей не возможна.
Выводы: так как здания цехов находятся в ІІІ зоне с избыточным давлением (40,23 кПа), то оно получит полное разрушение. Восстановление элемента невозможно, но при необходимости на его месте можно построить новое.
Башенный кран находится в ІІІ зоне с избыточным давлением (50,4 кПа). Делаем вывод, что он упадет и поднять его будет невозможно. Кран можно будет порезать на металлолом, эксплуатация крана и его деталей не возможна.
Элемент оборудования | Характер разрушения | Момент опрокидывания | Момент устойчивости |
|
|
|
|
Здания цехов | полное | ||||||
Башенный кран | среднее | 503,44 | 150,92 | 81,2 | 6,86 | 0,71 | 8,46 |
Задача 3. Решение
Зона химического заражения образованная сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ) включает место непосредственного разлива ядовитых веществ и территорию над которой распространяются пары ядовиты веществ поражающих концентраций. Размеры зоны химического заражения характеризуются глубиной распространения облака зараженного ядовитыми веществами с поражающими концентрациями Г, шириной Ш и площадью S.
На глубину распространения СДЯВ и на их концентрацию в воздухе значительно влияют вертикальные потоки воздуха. Их направления характеризуется степенью вертикальной устойчивости воздуха. Различают три степени вертикальной устойчивости атмосферы:
-
инверсию
-
изомерию
-
конверсию
В нашем случае вертикальная устойчивость атмосферы является изотермия – стабильное равновесие воздуха. Изотермия способствует длительному застою СДЯВ на местности.
1. Находим эквивалентное количество СДЯВ по первичному облаку:
,
где k1 – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, k1 = 0,18;
k3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы к пороговой дозе другого СДЯВ, k3 = 0,04;
k5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным для изотермии – 0,23;
k7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха - 1;
Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии СДЯВ.
Qпо = (т).
По вторичному облаку:
,
где k2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ, k2 = 0,025;
k4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра, рассчитывается по формуле:
,
где V – скорость ветра, м/с.
k4 = 1 + 0,33 (3 – 1) = 1,66;
k6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии. Значение коэффициента определяется после расчета продолжительности испарения Т, которое определяется по формуле:
,
где h – толщина слоя СДЯВ (при разливе – 0,05), м;
d – удельная масса СДЯВ (0,681), т/м3.
= 0,8 (ч.)
Коэффициент k6 будет равен:
= 0,84.
= 0,87 (т).
Определим размеры зоны химического заражения.
Найдем глубины зон заражения: первичного облака (Гп.о.) и вторичного облака (Гв.о.) в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.
Тогда глубина зон заражения первичного облака составит:
Гп.о. = 0,68 + = 0,96 (км).
Глубина зоны вторичного облака заражения составит:
Гв.о. = 1,53+ = 2,32 (км).
Полная глубина зоны заражения обуславливается воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется:
Г = .
Г = 2,32 + 0,5*0,96 = 2,8 (км).
Объект расположен на расстоянии 3 км от места разлива аммиака, следовательно, он окажется в зоне заражения.
2. Определение площади зоны заражения.
Площадь зоны заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ определяется по формуле:
,
где Sв – площадь зоны возможного заражения СДЯВ, км2;
φ – угловые размеры зоны возможного заражения, град; зависит от скорости ветра.
Для определения необходимо знать скорость ветра: при скорости ветра 3 м/с φ = 45º. Тогда площадь зон возможного заражения составляет для первичного облака:
45
= 0,36 (км2);
для вторичного облака:
45 = 2,1 (км2).
Площадь зоны фактического заражения, Sф. (км), рассчитывается по формуле:
,
где k8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, при изотермии принимается 0,133;
N – время, прошедшее после аварии, час., рассчитывается по формуле:
N = Г/V,
где Г – полная глубина зоны заражения, км;
V – скорость переноса зараженного воздуха, км/час (V = 18 км/час).
Тогда N = 2,8 / 18 = 0,16 (час.).
Sф = 0,38 (км2).
4. Определение возможных потерь в очаге химического поражения.
Возможные потери в очаге химического поражения от СДЯВ зависят от условий расположения людей и обеспечения их противогазами.
Возможные потери рабочих, служащих и населения от СДЯВ в очаге поражения составят 14 % (учитывая, что обеспеченность противогазами составляет 80%) от численности рабочих и служащих объекта:
170 * 0,14 = 24 (чел.).
Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения составит:
легкой степени (25%) = 6 (чел.);
средней и тяжелой (40%) = 10 (чел.);
со смертельным исходом (35%) = 8 (чел.).
Таблица 3.4
Результаты оценки химической обстановки
Источники заражения | Разрушение емкости |
Тип СДЯВ | аммиак |
Количество СДЯВ, т | 100 |
Глубина зоны заражения, км | 2,8 |
Площадь зоны заражения, км | 0,38 |
Время начала заражения, час. | 0,16 |
Продолжительность действия, час. | 0,8 |
Потери, % | 14 |
Выводы: а) в случае разрушения емкости с 100 т аммиака на железнодорожной станции при заданных метеоусловиях объект может оказаться в зоне химического заражения и может попасть в зону химического заражения через 0,16 ч. На территории этого объекта могут возникнуть очаг химического поражения, потери личного состава в котором могут достигать 14%.
б) учитывая, что кроме железнодорожной станции вокруг рассматриваемого объекта могут находится и другие химически опасные объекты, необходимо предусмотреть мероприятия по защите рабочих и служащих.
Такими мероприятиями могут быть:
- организация системы оповещения населения;
- подготовка специальных невоенизированных формирований;
- разведка очага поражения;
- оценка химической обстановки;
- укрытие людей в подвалах, в подготовленных защитных помещениях или срочная эвакуация из очага химического поражения на незараженную территорию;
- использование средств индивидуальной защиты;
- оказание медицинской помощи пострадавшим.
Список использованной литературы
-
Гражданская оборона: Уче6бник / А.И. Аверин, И.Ф. Выдрин, Н.К.Ендовицкий и др.; Под ред. Ю.А. Науменко. – 2-е изд., испр. К.: Рад. шк., 1989. – 255с.
-
Депутат О.П., Коваленко І. В., Мужик І.С. Цивільна оборона. Підручник / За ред. полковника В.С. Франчука. 2-ге вид., доп. – Львів, Афіша, 2001. – 336с.
-
Мищенко І.М., Мезенцева О.М. Цивільна оборона: Навчальний посібник. – Чернівці: Книги-ХХІ, 2004. – 404с.
-
Стеблик М.І. Цивільна оборона та цивільний захист: Підручник. – К.: Знання-Прес, 2007. – 487с.
-
Цивільна оборона: Навчально-методичний посібник / Авт. і уклад. В.І. Самкнулов; За ред. А.І. Панькова. – Одеса: Юридична література, 2004. – 120с.
-
Цивільна оборона: Підручник / М.М. Бака, Ю.О. Квашньов, А.О.Литвиненко, С.Ы. Операйло; За ред. Ю.О. Квашньова та А.О. Литвиненка. – К.: Вежа, 2006. – 448с.
-
Шоботов В.М. Цивільна оборона: Навчальний посібник. – Київ: „Центр навчальної літератури”, 2004. – 438с.