Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Величина скоростного напора, вызывающего смещение оборудования (расчетная схема представлена на рис. 12.1), состав- ляет ~Р у,ЮЧ Р и с . 12.3. Силы и реакции, действующие на предмет лри опрокидывании Р и с . М2.4. Зависимость избыточного лобового давления ЛР ~ от избыточного давления ударной волны ЛРф О ~Рек — — + ОБ, Па с„гз 2 ПриОБ=О тф ~~ск 2с„гв (12.8) где з — площадь обьекта со стороны движения ударной волны, м~. По величине ЛР,„= 9 кПа, используя рис. 12.2, находим ЬРф" = 52 кПа.
Таким образом, при АРФ ~ 52 КПа ударная волна вызывает смещение КОЛОННЫ. Опрокидывание оборудования приводит к средним и сильным разрушениям. Смещающая сила Р,„действующая на плече г = 'и/2 будет создавать опрокидывающий момент, а вес (масса) оборудования на плече ~ /2 (б /2) и реакция крепления О, плече 8 (б) — стабилизирующий момент (см. р и с, 12.3). При Ь = Х = б, где Ь вЂ” наименьший размер (ширина) объекта, м С„Ь' (12.9) Суммарное усилие болтов крепления, работающих на разрыв, равно и ОБ =ор —, 2 (12.10) где о — допустимое напряжение болта на разрыв, кгlмм (см, и р ил оже- 2 н и е 12.6).
По величине скоростного напора ЛР,„, используя рис. 12.2, находят предельное избыточное давление АРФ', при котором оборудование не опрокинется. П р и м е р 3. Определить предельное значение избыточного давления, не вызывающее опрокидывание абсорбционной колонны. Исходные данные: см. пример 2. Р е ш е н и е: Определяем по формуле 12.9 предельное значение давления скоростного напора, при котором колонна не опрокинется: 0„46х 60 По величине ЛР,„= 3 кПа, используя рис. 12.2, находим ЛР©' = 30 кПа. Таким образом, при АРФ > 30 кПа ударная волна вызывает опрокидывание колонны.
В данном случае для опрокидывания колонны требуется меньшее давление ударной волны, чем для ее смещения, что характерно для высоких элементов объекта (колонная аппаратура и др); для низких, наоборот, требуется меньшее давление для смещения, чем для опрокидывания. Инерционные разрушения радиоэлектронной и оптической аппаратуры (разрыв соединительных проводов, мест пайки, хрупких деталей и т.п.) возникают от избыточного давления ударной волны и давления скоростного напора.
Они приравниваются к сильной степени разрушения. Предельное значение избыточного давления ударной волны, при котором оборудование не получит инерционных разрушений АРФ"", определяется с помощью р и с. 12.4. по найденной величине избыточного предельного лобового давления ЬР„,~.' ЛР Рпоб гпадоп гппдопЯ „Па 8 8 8 где Р„б — лобовая сила (не приводящая к ударной перегрузке), Н; Я вЂ” площадь воздействия ударной волны, м; т — масса прибора, кг; а~,„— допустимое ускорение при ударе, м/с (приводится в техническом паспорте на прибор или берется из приложения 12.7); п~,„= а~,„/д — допустимая ударная перегрузка, не приводящая к инерционным разрушениям. П р и м е р 4.
Определить предельное значение избыточного давления, при котором прибор не получит инерционное разрушение. Исходные данные: длина прибора ~ = 400 мм, ширина Ь = 420 мм, высота й = 720 мм, масса гп = 60 кг, допустимое ускорение при ударе а,„= 100 мыс~. Р е ш е н и е: Определяем по Формуле 12.11 избыточное лобовое давление, которое может выдержать прибор: ЛР„об - = 20х10 Па = 20 кПа.
60~ 100 3 0,42 х 0,72 По рис. 12.4, зная ЛР„,б, находим предельное избыточное давление ЛРф" = 18 кПа. Таким образом, при ЛРф' > 18 кПа прибор получит сильное разрушение от инерционных перегрузок, вызываемых ударной волной. Основные пути повышения инженерной устойчивости промышленных обьекоюв: — использование оптимальных конструкций и материалов зданий и сооружений; — надежное закрепление оборудования на Фундаменте; — применение демпфирующих (деформируемых) опор оборудования; — создание специальных защитных упругих навесов, кожухов, зонтов, сеток и т.п.; — расположение массивной техники на нижних этажах и вне помещения; — возможность эксплуатации объекта на различных видах топлива (газ, уголь, мазут и т.п.); — обваловывание емкостей с вредными веществами, горючими и легковоспламеняющимися жидкостями; — закрепление оттяжками (тросами) высоких элементов объекта, рассчитанными на воздействие скоростного напора ударной волны.
12.4. Прогнозирование экологической обстановки при авариях на химически опасных объектах Экологическая безопасность функционирования химически опасных предприятий зависит от многих факторов, например, физико-химических свойств сырья, полуфабрикатов и готового продукта, характеристик технологического процесса и др. Особенностью работы с вредными (горючими, легковоспламеняющимися) веществами (ВВ) является воэможность их потенциального взрыва, пожара и выброса (разлива) в биосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей, животных и окружающей среды.
Исходя из оценки масштабов реальной опасности, зависящей не только от токсичности вещества, но и от величины их запасов и характера распространения в атмосфере, перечень ВВ, от воздействия которых в первую очередь необходимо обеспечивать защиту, можно ограничить девятью веществами, токсилогические характеристики которых приведены в т а б л .
12.1 ~10]. Таблица 12. 1 Ингаляционные токсодозы, мг!л.мин Основной характеристикой зоны химического заражения является глубина распространения облака зараженного воздуха. Глубина зоны химического заражения для ВВ определяется глубиной распространения первичного или вторичного облака зараженного воздуха. Первичным облаком называется облако газа (пара, аэрозоля) токсичного вещества, образовавшегося мгновенно (1-3 мин) в результате разрушения или разгерметизации емкости (резервуара). Вторичным облаком называется облако, образовавшееся в результате испарения ВВ с площади его разлива.
В т а б л. 200 12.2 ~10~ приведены глубины опасных зон распространения первичного облака ВВ, образующегося при разрушении емкостей для хранения. Они рассчитаны для средних метеоусловий (изотермия, скорость ветра 1 мыс). В условиях инверсии глубина распространения будет увеличиваться в зависимости от скорости ветра в 1,1-3,0 раза; при конвекции — уменьшаться. Таблица 12.2 Глубины опасных зон распространения первичного облака ВВ Примечание: числитель — для поражающих концентраций, знаменатель — для смертельных при максимальном объеме.
Время воздействия опасных концентраций зависит от типа и количества выброшенного (вылитого) ВВ, а также метеоусловий в районе аварии (скорости ветра и температуры окружающей среды), и может колебаться от нескольких часов до нескольких суток. Например, при выбросе (выливе) 50 тыс. т ВВ при температуре окружающей среды +20 С время действия хлора, аммиака, Фосгена и сероводорода составляет 1,8: 3,2; 1,7 и 6,7 суток соответственно ~10).
Масштабы заражения ВВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния р а с с ч и т ы в а ю т с я: — для сжиженных газов — отдельно по первичному и вторичному облаку; — для сжатых газов — только по первичному облаку; — для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды (+20 'С), — только по вторичному облаку. 12.5. Определение количественных характеристик выброса (разлива) ВВ Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком ВВ (р и с. 12.5) определяется по Формуле: 201 где х — расстояние от промышленного объекта (источника заражения) до населенного пункта, км; М- скорость переноса Фронта облака зараженного воздуха, км/ч.
Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по максимальным разовым концентрациям ПРИЛОЖЕНИЕ ~22 Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным концентрациям ПРИЛОЖЕНИЕ 123 Коэффициенты, отражающие конструкцию промышленного (офисного, административного) здания ПРИЛОЖЕНИЕ 12.4 Коэффициенты трения Рмежду поверхностями различных конструкционных материалов 204 ПРИЛОЖЕНИЕ 12.5 Коэффициенты аэродинамического сопротивления С„ для объектов различной формы (при Рф ( 50 кПа) Геометрическая форма объекта Направление движения воздуха Перпендикулярно основа- нию Параллелепипед К б Пе пенди ля но г ани Пластина квадратная 1,45 Перпендикулярно пласти- не Пе пен и ля но ис иск Цилиндр 6/д = 1 0,4 Перпендикулярно оси ци- линдра 0,43 0,46 0,25 С еа В оль лове хности 0,3 Полусфера Параллельно плоскости ос- нования Пирамида Параллельно основанию ПРИЛОЖЕНИЕ 12.6 Допустимые напряжения болтов на разрыв в зависимости от размеров Размер болта М36 М42 М46 М12 МЗО 9,6х10 1,4х10 2х10 2,9х1 0 1,7х10 104 1 1 104 6х10~ 7,8х10 ор, Н ПРИЛОЖЕНИЕ 12.7 Основные нагрузки, воспринимаемые радиоэлектронной и оптической аппаратурой в процессе эксплуатации 205 То же (основание — квадрат, длина боковой стороны в 3 раза больше меньшей стооны основания Перпендикулярно боковой грани Продолжение и р и л о ж е и и я 12.7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1, Федеральный закон от 21 декабря 1994 г.
Ия 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», 2. Зюзин А.В., Семенов В.И. Защита производственного персонала и населения от сильнодействующих ядовитых веществ на химически опасных объектах. М.: Мединор, 1994. 240 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
