Лабораторная работа: Оцінка стійкості роботи підприємства в надзвичайних ситуаціях

1)  1) Для метиламіну Кнхр=0,24. Знайдемо глибину зони зараження НХР. Для цього спочатку знайдемо глибину зони зараження для хлору – Гх. Згідно [1. стор.143, табл.. 5.15] для кількості 75 тон, температурі +20°С і швидкості вітру 1 м/с Гх=65,6км. Для метиламіну Гф=Гх*Кнур=65,6*0,24=15,74 км. Тоді:

Г=Гса/Кп,

оскільки обвалування має висоту 2,3м, то Кп=2,43

Г =15,74/2,43=6,447 км.

2) Ширина зони прогнозування хімічного забруднення

 км.

3) Площа зони прогнозування хімічного забруднення, що проходить через населений пункт становить

S км2

4) Площа населеного пункту складає 12км 2. Частка площі населеного пункту, яка опиняється у ПЗХЗ, становить 3,31*100 / 12= 27 %

5) Кількість населення, яке проживає у населеному пункті і опиняється у ПЗХЗ, дорівнює: 13000* 27 / 100 = 3510 особи.

6) Можливі втрати населення у випадку аварії розподіляються:

легкі – до (3510*25 / 100) = 878 осіб.

середньої важкості – до (3510*40 / 100) = 1404осіб.

зі смертельними наслідками – до (3510*35 / 100) = 1229осіб.

7) Термін підходу хмари забрудненого повітря до населеного пункту при швидкості вітру 1 м/с.( швидкість переносу хмари за [1, стор. 136, табл.5.7] – 5 км/год.) становить t = 0,6 / 5 = 0,12годин.

8) Для оперативного прогнозування приймається j = 360

9)Площа ЗМХЗ для оперативного прогнозування:

SЗМХЗ = 3.14 * 5,4472 = 93,16 км2

10) Площа ПЗХЗ для оперативного прогнозування:

SПЗХЗ = 0,11 * 5,4472 = 3,26км2

Завдання 4. Оцінка ступеня руйнування будинків, споруд, обладнання на вибухонебезпечному підприємстві при вибуху горючої суміші всередині приміщення

За вихідними даними треба розрахувати ступень руйнування виробничого приміщення при вибуху горючої речовини всередині приміщення. Вільний об’єм приміщення прийняти як загальний об’єм помножений на коефіцієнт 0.8, тобто: V ВІЛЬ. = 0.8 * VЗАГ.

Таблиця 4.1 - Вихідні дані для визначення ступеня руйнування

Параметр	Значення
Тип виробничого приміщення	Цегляні малоповерхові будинки (1-2 поверхи)
Розміри приміщення	18*6*4
Тип горючої речовини	мазут
Маса речовини, кг	6

Розв’язання

Надлишковий тиск вибуху для горючих речовин, крім зазначених вище, а також сумішей, можна розраховувати наступним чином :

DР = (m * НТ *z* Рo) / (Vс в. * Т 0 * С р*k н* r в), де

           Рo – початковий тиск (приймається рівним 101 кПа);

НТ - теплота згоряння, Дж / кг.

          r В - густина повітря до вибуху , кг/ м 3 ;

          С р - теплоємність повітря (приймається рівною 1.01 * 10 3 Дж / кг * К);

          Т 0 – початкова температура повітря , К.

          Вільний об’єм приміщення VСВ. = VПР. * 0.8 = 18*6*4 * 0.8 = 345,6м3

DР = (6 * 41900 *0,3* 101) / (345,6 * 20 * 1,01*3* 3,2)=113,6 кПа

5) При надлишковому тиску Р = 113,6 кПа дані приміщення згідно [1, стор. 64, табл. 3.3] отримують повні руйнування.

Відповідь: повні руйнування.

Завдання 5. Оцінка ступеня руйнування будинків, споруд, обладнання на вибухонебезпечному підприємстві при вибуху горючої РЕЧОВИНИ У ВЫДКРИТОМУ ПРОСТОРІ

За вихідними даними треба розрахувати ступень руйнування виробничого приміщення при вибуху горючої речовини у відкритому просторі при аварії ємності (її руйнуванні). Треба визначити розміри зон сильних, середніх і слабких руйнувань, а також за типом виробничого приміщення визначити ступень його руйнування при даному вибуху.

Таблиця 5.1 - Вихідні дані для визначення ступеня руйнування

Параметр	Значення
Тип виробничого приміщення	Масивні промислові будинки з металевим каркасом і крановим обладнанням вантажністю 25-50 т.
Відстань виробничого приміщення від сховища для зберігання горючої речовини, м	250
Тип горючої речовини	водень
Маса речовини, т	20

Розв’язання

1) Знаходимо радіус зони детонації

де Qн – кількість речовини, яка вилилася або розтеклася з розгерметизованої ємності, Qн = 20 тон;

k – коефіцієнт, який характеризує об’єм газів або парів речовини, що перейшли в стехіометричну суміш; приймаємо k = 0,5.

2) Визначаємо відношення:

де r11 – відстань виробничого приміщення до центру вибуху, r11 = 250 м.

Оскільки 1,8 < 2, то надмірний тиск на відстані 250 метрів:

3) При надмірному тиску ΔР11 = 19,09 кПа дане приміщення згідно [1, стор. 63, табл. 3.6] зазнає слабких руйнувань.

4) Приймемо, що на межі сильних руйнувань величина надмірного тиску – 50 кПа, середніх – 30 кПа, слабких – 10 кПа.

5) Максимальний тиск вибуху для водню приймаємо рівним 739кПа

6) За [1, стор. 62, табл. 3.1] використовуючи інтерполяцію найдемо, що тиск в 50 кПа буде при відношенні r1 / r0 = 2,88, тиск в 30 кПа – при r1 / r0 =3,78 тиск в 10 кПа – при r1 / r0 = 7,6.

7) Отримаємо радіус зони слабких руйнувань

радіус зони середніх руйнувань

радіус зони сильних руйнувань

Завдання 6. Оцінка ступеня руйнування будинків, споруд, виробничих приміщень при землетрусах

За вихідними даними треба визначити ступень руйнування виробничого приміщення при землетрусі зазначеної інтенсивності.

Таблиця 6.1 - Вихідні дані для визначення ступеня руйнування виробничого приміщення при землетрусі

Параметр	Значення
Тип виробничого приміщення	Адміністративні багатоповерхові будинки з металевим або залізобетонним каркасом
Магнітуда землетрусу	VIII
Глибина гіпоцентру, км	35
Відстань від гіпоцентру до об'єкту	45

Розв’язання

Адміністративні багатоповерхові будинки з металевим або залізобетонним каркасом згідно [1, стор. 75, табл. 3.6] при землетрусі інтенсивністю VIII зазнають середніх руйнувань.

 

Завдання 7. Оцінка обстановки при повенях

В цьому завданні треба по вихідних даних провести прогнозування параметрів хвилі прориву, можливу ступень руйнування будівель на об’єкті і можливість загибелі людей.

Таблиця 7.1 - Вихідні дані для прогнозування обстановки при повенях

Параметр	Значення
Відстань об’єкту від греблі, км	5
Перевищення місцевості над рівнем води в річці, м	0,2
Об’єм водосховища, км3	2,6
Глибина прорану, м	4
Можлива ширина прорану, м	2
Вид промислової будівлі	З важким залізобетонним каркасом

Розв’язання

1) Згідно [1, стор. 78, табл. 3.2] визначаємо максимальну швидкість хвилі пропуску Vmax і максимальну витрату води на один метр ширини прорану N в залежності від глибини прорану Н:

при Н = 4 м Vmax = 1,6 м / с; N = 8 м3 / с · м;

2) Визначаємо час спорожнення водосховища

де W – об’єм водосховища;

В – ширина прорану.

3) Інтерполюванням згідно [1, стор. 78, табл. 3.3] визначаємо висоту хвилі пропуску на відстані 5 км:

h = 0,248*4 =0,99 м.

4) Знаходимо час підходу хвилі пропуску

tпр= R / V ,

де R – відстань об’єкту від греблі, м.

5) Можлива висота хвилі прориву на об’єкті 0,99 – 0,2=0,79 (м).

Можлива висота хвилі прориву на об’єкті 0,79 м більше висоти розміщення місцевості над рівнем води 0,79 м, тому будинки отримають слабкі руйнування, люди, які в цей час будуть знаходитися на відкритій місцевості можуть отримати поранення.

Завдання 8. Оцінка стійкості роботи цеху при надзвичайних ситуаціях

За типом зазначеної надзвичайної ситуації треба провести аналіз стійкості роботи виробничого цеху і при необхідності запропонувати інженерно – технічні та організаційні заходи по підвищенню стійкості його функціонування в умовах надзвичайних ситуацій. За вражаючий фактор, по якому треба проводити оцінку стійкості цеху, прийняти максимальне значення надмірного тиску, що виникає при даній надзвичайної ситуації.

Таблиця 9 - Вихідні дані для оцінки стійкості роботи виробничого цеху в умовах виникнення надзвичайної ситуації

	Значення
Вид надзвичайної ситуації і її параметри	Вибух в середині приміщення. Речовина –бензол, кількість 14 кг. Розмір приміщення 12* 6 *4
Характеристики цеху
Тип будинку	Цегляні багатоповерхові будинки (3 поверхи)
Обладнання цеху
Верстати	легкі
Трансформатори	блочні
Електродвигуни потужністю до, квт	10 і більш, герметичні
Комунально – енергетичні мережі:
Повітряні мережі електропостачання	Низької напруги на дерев’яних опорах
Резервуари	залізобетонні
Трубопроводи	Підземні сварні

Рішення

Стехіометричній коефіцієнт кисню в реакції згоряння (формула бензолу - С 6 Н6):

β = nC + (nН + nХ) / 4 - nО = 6 + 6/4 = 7.5

2. Стехіометрична концентрація:

C стех. = 100 /(1 +4.84β) = 100/ (1+ 4.84 * 7.5) = 2.68

3. Вільний об’єм приміщення VСВ. = VПР. * 0.8 = 12*6*4 * 0.8 = 230,4 м3

Надлишковий тиск:

Р = (Рmax - Рo) * (100* m *z) / (Vс в. * C стех. k н r) =

= (909 – 101) (100 * 14 *0.3) / (230,4* 2.68 * 3 * 3.32) = 55,18 кПа.

5. Отже, при надлишковому тиску 55,18 кПа цех отримає повні руйнування, обладнання – великі, крім підземних сварних трубопроводів які майже не постраждають, тому тут необхідно провести укріплення будівель і споруд, збільшити їх стійкість шляхом перероблення або заміни, збудувати захисні споруди, які б зменшили наслідки вибуху.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Оцінка обстановки в надзвичайних ситуаціях в прикладах і завданнях. Методичні рекомендації для вивчення Цивільної оборони студентами усіх спеціальностей. Ф.І. Авер'янов, - Чернігів, 2003

2. Практичні заняття з цивільної оборони. Методичні рекомендації для студентів усіх спеціальностей. / Укл. Авер’янов Ф. І. –Чернігів: ЧДТУ, 2004.- 107 с.

3. Атаманюк В.Г. Гражданская оборона: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 1086.-207с.

4. Губський А.І. Цивільна оборона. - К., 1995.

5. Демиденко Г.П., Кузьменко Е.П. і інш. Цивільна оборона. Навчальний посібник. Видання друге. -Львів.: Афіша, 2001.