Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 35
Текст из файла (страница 35)
При взрывах химического оборудования (трубопроводов) воздействие ударной волны ее избыточного давления АРФ на незащищенных людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами (отравлениями). Легкие поражения наступают при ЛРф = 20 — 40 кПа. Проявления: звон в ушах, головокружение, головная боль, Поражения средней тяжести наступают при АРФ = 40-60 кПа.
Проявление: вывихи конечностей, контузия головы, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей. Тяжелые травмы возникают при ЛРф = 60-100 кПа. Они характеризуются сильной контузией всего организма, потерей сознания, возможным повреждением внутренних органов и т.п. Крайне тяжелые травмы возникают при Рф > 100 кПа. Могут быть получены разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренние кровотечения и другие повреждения, которые обычно приводят к смертельному исходу. Характерными условиями возникновения экологических катастроф и аварий я вля ются: 191 — наличие потенциальных источников риска (вредные и радиоактивные вещества и сырье, высокие давления, легковоспламеняющиеся и горючие материалы); — действие и последствия факторов риска (взрывы, выбросы газов, пожары); — нахождение в зоне аварии людей, продуктов питания, воды, сельхозугодий и т.п.
Современная промышленность отвергла концепцию абсолютной безопасности и пришла к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой в стремлении к такой безопасности, которую приемлет общество в данный период времени ~6~. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные, политические аспекты и представляет некоторый компромисс между безопасностью и возможностями ее достижения. Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска обычно считается 1х106 в год, пренебрежимо малым — индивидуальный риск поражающих воздействий 1х108 в год ~?). Риск — это количественная оценка опасности, Риск события (й,) характеризует частоту реализации опасности за определенное время, т.е.
Й, = Й,ЛЧв, где М, и йв — количество реализованных и возможных опасностей соответственно. В отечественной и мировой практике оборудование и процессы считаются безопасными, если вероятность травмы человека для данной отрасли промышленности не превышает 10 (10 — по В. Маршаллу) в год. Например, реальный производственный риск (й„,) в СНГ составляет примерно 10 (14 тыс. погибающих на 140 млн работающих), что на один-два порядка выше приемлемого риска ~31. В РФ в настоящее время нет жестких требований по установлению уровней риска.
Согласно «Временным требованиям и критериям оценки риска при нормальной эксплуатации и авариях на промышленных объектах», приняты следующие нормативные значения индивидуального риска в расчете на человека в год: — персонал предприятий — 1х10 5; — население, находящееся в санитарно-защитной зоне — 1х10; — население региона — 1х10 . Статистика показывает, что более 80'lо аварий и катастроф на производстве носит антропогенный характер: 64% аварий происходит за счет нарушения правил эксплуатации техники и 16% — за счет некачественного строительства и монтажа оборудования. 12.2.
Принципы обеспечения экологической безопасности производств Экологическая безопасность промышленных (инженерных) объектов при авариях и ЧС определяется вероятностью возникновения поражающих факторов и уровнем воздействия вредных веществ, проявляющегося в процессе эксплуатации. Уровень опасности и принцип обеспечения безопасности во многом связаны со свойствами перерабатываемых веществ.
192 При работе с нейтральными твердыми и жидкими веществами, парами и газами оборудование должно обеспечивать ~81: — санитарные и гигиенические нормы в рабочей зоне помещения по температуре, запыленности, содержанию паров воды и других жидкостей за счет герметизации при загрузке и разгрузке веществ и при проведении технологического процесса, а при необходимости за счет отвода пыли и паров общеобменной или местной вентиляцией; — защиту от разрушения под давлением сжатых нейтральных паров или газов (воздуха, азота, аргона и т.п.), внезапном нерегламентированном повышении давления в ходе выполнения технологических операций (например, за счет перегрева и вскипания жидкости), а также при нерегламентированном повышении давления от внешних источников — сжатого воздуха, азота пара и т.п. При эксплуатации оборудования с горючими жидкостями (масла, дистилляты, диэтиленгликоль), легковоспламеняющимися жидкостями (спирты, бензины, гексан, гептан, изопрен, ацетон) и горючими газами, в том числе сжиженными (этан, этилен, пропан, бутан, бутилен, метан) наблюдается более высокий уровень опасности за счет возможного пожара или взрыва этих веществ.
Оборудование при работе с этими веществами должно обеспечить (в дополнение к указанным) исключение возможности: — образования пожаро- и взрывоопасных концентраций веществ за счет выбора соответствующих технологических режимных параметров, вентиляции, продувки или подачи флегматизаторов; — появления источников зажигания за счет применения соответствующего уровня и вида взрывозащиты электрооборудования, исключения искр трения или удара; — самовоспламенения окружающей взрывоопасной смеси от нагретых поверхностей; — нерегламентированного подъема температуры при нарушении условий проведения экзотермических реакций; — разрушения оборудования под давлением при выполнении технологических операций или при нарушении правил эксплуатации.
Повышенной является опасность и при использовании вредных веществ ! и !! класса опасности, а также веществ остронаправленного действия !!! класса ввиду их токсичности. Поэтому оборудование дополнительно должно обеспечить: исключение химических ожогов и токсического поражения (респеративного или при попадании на кожный покров) при транспортных операциях, погрузке-разгрузке и т.п. за счет соответствующей герметизации и устройств, нейтрализующих и улавливающих пары вредных веществ. ГОСТ 12.1.0.07-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»: ! класс — вещества чрезвычайно опасные; д — вещества высокоопасные; В- вещества умеренно опасные; Ф- вещества малоопасные. 193 12.3.
Устойчивость работы промышленных объектов в ЧС Оценка устойчивости зданий (сооружений) к воздействию ударной волны Предполагается, что разрушение здания цеха (офиса) происходит в результате воздействия ударной волны, возникшей в результате аварийного разрушения (взрыва) какого-либо аппарата на заводской площадке. Последствия взрыва определяются величиной давления разрушения инженерного объекта и массой выброса (слива) вредного вещества. Оценка устойчивости зданий (сооружений) заключается в определении избыточного давления ударной волны АРФ, вызывающего различные степени разрушения промышленного или административного здания в зависимости от типа и сейсмостойкости конструкции, вида строительного материала, высоты здания и грузоподъемности кранового оборудования внутри цеха промышленного здания.
Ориентировочно величина ЬРФ определяется по формуле: АРФ = К,д х К, х К„х К х К, х К, х К„, кПа, (12.1) П р и мер 1. Определить избыточные давления ударной волны, при которых здание цеха химического машиностроения получит различные стелени разрушения. Исходные данные: тип здания — каркасный; стены— кирпичные; высота — 10 м; здание не сейсмостойкое; грузоподъемность мостового крана — 10 т. Р е ш е н и е: Избыточное давление ударной волны, вызывающее полное разрушение здания, находим по формуле 12.1.
ЛРф " = 14 х 1 х 2 х 1,5 х 0,85 х 1 х 1,05 = 37 кПа Тогда сильное разрушение: ЛРф = 0,87 х 37 = 32 кПа; среднееразрушение: ЛР'Р = 0,56х 37 =21 кПа; ф слабое разрушение: ЛР~~ = 0,35 х 37 = 13 кПа. 194 где К,~ — коэффициент, учитывающий тип здания; К, — коэффициент, учитывающий степень разрушения; ʄ— коэффициент, учитывающий тип конструкции; К вЂ” коэффициент, учитывающий вид строительного материала; К, — коэффициент, учитывающий высоту здания; К, — коэффициент„учитывающий сейсмостойкость конструкции; ʄ— коэффициент, учитывающий грузоподъемность кранового оборудования. Значения коэффициентов К1 — К~ приведены в и р и л о ж е н и и 12.3. Оценка устойчивости технологического оборудования к воздействию ударной волны Промышленное оборудование (в первую очередь, дымовые трубы, ректификационные колонны, опоры линий электропередач, реакторы и др.) рассчитываются на действие скоростного напора воздуха, движущегося за фронтом ударной волны, Давление скоростного напора рассчитывается по формуле ~9): 2,5ЛРф ск = , кПа ЛРф + 720 (12.2) ~р „~гп9+ Оь ск , Па (12.3) где à — коэффициент трения (см.
и р и л о же н и е 12.4); т — масса объекта (оборудования), кг; д — ускорение свободного падения (9,8 мIс ); с„— коэффициент аэродинамического сопротивления объекта (см. и р и ложе н и е 12.5); ~ — длина объекта, м (наиболее неблагоприятный случай воздействия ударной волны — перпендикулярно наибольшему размеру предмета); й — высота объекта, м; О~ — суммарное усилие болтов крепления, работающих на срез, Н. Величина С1Б равна 2 2 ОБ =т — п=0,25от — и Н ~С~ б ~С~б 4 4 (12.4) где г, — допустимое напряжение на срез, кг/мм (нIм ); о~ — предел текуче- 2 2, сти стали, кгIмм (н!м ), для Ст.
35 ат = 65 кг/мм = 6,33х10 н!м; б~ — диаметр болта, м; и — количество болтов. где ЛР© — избыточное давление во фронте ударной волны, кПа. При воздействии скоростного напора на объект возникает смещающая сила, которая может вызывать: — смещение оборудования относительно основания (фундамента) или его отбрасывание; — опрокидывание оборудования; — мгновенное инерционное разрушение элементов оборудования (ударные перегрузки). Смещение оборудования может привести к слабым, а в ряде случаев и средним разрушениям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
