Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие по практическим занятиям

Подождите немного. Документ загружается.

= 332,5 кг.

2. Необходимое количество рабочих баллонов с углекислотой, шт.,

Нб

αρ ⋅⋅

где V

= 25 л − объем баллона, в котором содержится 15,6 кг углекислоты;

0,625 кг/л − плотность углекислоты;

− коэффициент, учитывающий на-

полнение баллона,

= 1;

.21

0,1625,025

5,332

штN

≈

⋅⋅

3. Количество резервных баллонов принимаем равным количеству ра-

бочих баллонов:

≈ 21 шт.

4. Пропускная способность трубопровода, кг/с,

1,0

⋅⋅

⋅

где Р

= 50 кг/см

− удельное давление углекислоты в начале трубопровода (в

баллонах);

= 625 кг/м

− удельный вес углекислоты в начале трубопровода (в

баллонах); А = 0,044−0,027 − удельное сопротивление трубопровода при услов-

ном диаметре трубопровода 40 мм;

06,0

90044,02

6251050

1,0

≈

⋅⋅

⋅=

−

кг/с.

Задача

Для помещения категории В (пожароопасное) объемом V = 300 м

рас-

считать установку пожаротушения составом 3,5 (содержит 70 % по массе

бромистого этила и 30 % углекислоты). Площадь постоянно открытых про-

емов в помещении 6 м

. Длина трубопровода 60 м, диаметр 40 мм.

Решение

1. Расчетное количество состава, кг,

= k⋅q

⋅V,

где k = 1,13−1,25 − коэффициент компенсации неучитываемых потерь огне-

гасительного состава; q

− норма расхода состава, кг/м

, для помещений кате-

гории В, q

= 0,22.

Тогда

= 1,25⋅0,22⋅300 = 82,5 кг.

2. Дополнительный расход состава на открытые проемы определяется

из расчета 2 кг на 1 м

площади S

. В нашем случае он равен

2⋅6 = 12 кг.

3. Дополнительный расход состава на потери в трубопроводе зависит

от длины трубопровода и его диаметра, для примера он равен 5,7 кг/с. При

расчетном времени состава для помещений категории В этот расход равен

5,7⋅х 2 = 11,4 кг.

Поэтому уточненное расчетное количество состава

9,1054,11125,82

=++=

кг.

4. Общее количество состава, кг,

49,1169,1051,11,1

=⋅=⋅=

pобщ

где 1,1 − коэффициент, учитывающий остаток состава в баллонах.

5. Расчетное число баллонов, шт.,

бал

общ

где q

бал

− количество состава, заряжаемого в 1 баллон емкостью 40 л, для со-

става 3,5 q

бал

= 46 кг.

Тогда

53,2

49,116

n .

Вывод: принимаем n

= 3, а с учетом резервного запаса

= 3⋅х 2 = 6 бал-

лонов.

Задача

Объем склада для хранения твердых материалов V = 120 м

, высота 4,5

м. Негерметичность K = 0,5 % (отношение суммарной площади проемов к

площади ограждающих конструкций). Рассчитать количество генераторов

типа «Габар-П» для пожаротушения склада.

Решение

1. Поскольку защищаемый объем V = 100 м

, выбираем генератор «Га-

бар-П-6» (табл. 14).

Таблица 14

Характеристика генераторов «Габар-П»

Наименование показателя Габар П-2 Габар П-6 Габар П-10

Диаметр, мм 300 510 510

Высота, мм 365 535 535

Масса, кг 15 50 60

Масса заряда, кг 2 6 10

Защищаемый объем помещения, м

До 60 До 130 До 210

Время выпуска АОС, с 30 ± 5 35 ± 5 40 ± 5

Огнетушащая концентрация АОС,

кг/м

0,05 0,05 0,05

2. Количество генераторов, штук,

(

)

KKVq

н 21

⋅

= ,

где q

= 0,005 кг/м

− нормативная огнетушащая концентрация АОС; Q −

масса заряда ТТК одного генератора, кг (табл. 14); K

− коэффициент, учиты-

вающий неравномерность заполнения помещения (при высоте помещения до

3 м K

= 1,2; при высоте до 12 м K

= 1,3); K

− коэффициент, учитывающий

негерметичность помещения (при негерметичности помещения 0,5 % K

1,2; при негерметичности 1,5 % − K

= 1,9),

3,1

2,13,110005,0

⋅

Вывод: принимаем два генератора.

10. Устройство молниезащиты зданий, сооружений

и промышленных коммуникаций

Устройство молниезащиты – это система, позволяющая защитить

здание, сооружение или промышленные коммуникации от воздействий мол-

нии; включает в себя устройства за-щиты от прямых ударов молнии (внеш-

няя молниезащитная система – МЗС) и устройства защиты от вторичных воз-

дейст-вий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита мо-

жет содержать только внешние или только внутренние устройства.

Внешняя МЗС в общем случае состоит из молниеприем-ников, токоот-

водов и заземлителей.

Молниеприемник непосредственно воспринимает прямой удар молнии;

может быть специально установленным, в том числе на объекте, либо его

функции выполняют конструктив-ные элементы защищаемого объекта; в по-

следнем случае они называются естественными молниеприемниками.

Молниеприемники могут состоять из произвольной комбинации сле-

дующих элементов: стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых про-

водников (сеток).

Следующие конструктивные элементы зданий и сооружений могут

рассматриваться как естественные молниеприемники:

а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что:

электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на

долгий срок;

толщина металла кровли составляет не менее величины t, приведенной

в Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промыш-

ленных коммуникаций, если необходимо предохранить кровлю от поврежде-

ния или прожога;

толщина металла кровли составляет не менее 0,5 мм, если ее необяза-

тельно защищать от повреждений и нет опасности воспламенения находя-

щихся под кровлей горючих материалов;

кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом небольшой слой

антикоррозионной краски, или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой

1 мм пластикового покрытия не считается изоляцией;

неметаллические покрытия на/или под металлической кровлей не вы-

ходят за пределы защищаемого объекта;

б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между со-

бой стальная арматура);

в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограж-

дений по краю крыши и т. п., если их сечение не меньше значений, предпи-

санных для обычных молниеприемников;

г) технологические металлические трубы и резервуары, если они вы-

полнены из металла толщиной не менее 2,5 мм и проплавление или прожог

этого металла не приведет к опасным или недопустимым последствиям;

д) металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла

толщиной не менее значения t, приведенного в Инструкции по устройству

молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций, и если

повышение температуры с внутренней стороны объекта в точке удара мол-

нии не представляет опасности.

Несущая конструкция несет на себе молниеприемник и токоотвод, объ-

единяет все элементы молниеотвода в единую механически прочную конст-

рукцию.

Токоотвод, соединяющий молниеприемник с заземлителем, предназна-

чен для пропускания тока молнии. Если молниеприемник состоит:

из стержней, установленных на отдельно стоящих опорах (или одной

опоре), на каждую опору должен быть предусмотрен минимум один токоот-

вод;

отдельно стоящих горизонтальных проводов (тросов) или из одного

провода (троса), на каждый конец троса требуется минимум по одному токо-

отводу.

Если молниеприемник представляет собой сетчатую конструкцию,

подвешенную над защищаемым объектом, на каждую ее опору требуется не

менее одного токоотвода. Общее количество токоотводов должно быть не

менее двух.

Следующие конструктивные элементы зданий могут считаться естест-

венными токоотводами:

а) металлические конструкции при условии, что:

электрическая непрерывность между разными элементами является

долговечной и соответствует требованиям п. 3.2.4.2 указанной выше Инст-

рукции;

они имеют не меньшие размеры, чем требуются для специально преду-

смотренных токоотводов. Металлические конструкции могут иметь изоляци-

онное покрытие;

б) металлический каркас здания или сооружения;

в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооруже-

ния;

г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические

конструкции фасада при условии, что их размеры соответствуют указаниям,

относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не менее 0,5 мм.

Металлическая арматура железобетонных строений считается обеспе-

чивающей электрическую непрерывность, если она удовлетворяет следую-

щим условиям:

примерно 50 % соединений вертикальных и горизонтальных стержней

выполнены сваркой или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка

проволокой);

электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой

различных заранее заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных

блоков, подготовленных на месте.

Заземлитель служит для отвода тока молнии от молниеприемника с то-

коотвода в землю. Во всех случаях, за исключением использования отдельно

стоящего молниеотвода, заземлитель молниезащиты следует совместить с за-

землителями электроустановок и средств связи. Если эти заземлители долж-

ны быть разделены по каким-либо технологическим соображениям, их сле-

дует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потен-

циалов.

Целесообразно использовать следующие типы заземлителей: один или

несколько контуров, вертикальные (или наклонные) электроды, радиально

расходящиеся электроды или заземляющий контур, уложенный на дне котло-

вана, заземляющие сетки.

Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать

на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м

от стен. Заземляющие электроды должны располагаться на глубине не менее

0,5 м за пределами защищаемого объекта и быть как можно более равномер-

но распределенными; при этом стремятся свести к минимуму их взаимное

экранирование.

Глубину закладки и тип заземляющих электродов выбирают из условия

обеспечения минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной

вариации сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания

грунта.

Здания и сооружения, подлежащие молниезащите, подразделяют на три

категории:

К I категории относятся здания и сооружения, в которых хранятся и пе-

рерабатываются в открытом виде взрывчатые вещества или внутри которых

длительно сохраняется или систематически образуются смеси газов, паров

или пыли горючих веществ с воздухом или другими окислителями, способ-

ными взорваться от электрической искры. Защиту таких зданий и сооруже-

ний осуществляют отдельно стоящими молниеотводами;

ко II категории относятся здания и сооружения, в которых взрывчатые

или легковоспламеняющиеся вещества хранятся прочно закупоренными, а

взрывоопасные смеси газов, паров или пыли могут возникать только во вре-

мя аварий. Защиту зданий и сооружений осуществляют как отдельно стоя-

щими молниеотводами, так и молниеотводами, устанавливаемыми на защи-

щаемых объектах;

к III категории относятся все прочие здания и сооружения, в которых

воздействие молний может вызвать пожар, разрушения и поражения людей и

животных. Защиту зданий и сооружений осуществляют как отдельно стоя-

щими молниеотводами, так и молниеотводами, устанавливаемыми на защи-

щаемых объектах.

Защитное действие молниеотвода характеризуется его зоной защиты (А

или Б), т. е. пространством вблизи молниеотвода, вероятность попадания

молнии в которое не превышает определенного значения (зона типа А обла-

дает степенью надежности 99,5 % и выше, типа Б − 95 % и выше).

Расчет молниезащиты покажем на примерах.

Задача

Рассчитать молниезащиту склада лакокрасочной продукции, располо-

женного в г. Красноярске. Высота цеха H = 10 м, длина А = 25 м, ширина Б =

8 м. Категория по взрывопожароопасности – Б (взрывопожароопасная). Ожи-

даемое число ударов молнией в год в здание склада составляет 0.005.

Решение

1. Категория здания склада по молниезащите – II.

2. Поскольку ожидаемое число ударов молнией в год в здание склада <

1, то зона защиты молниеотвода – Б.

3. Предусматриваем молниезащиту в виде отдельно стоящего стержне-

вого молниеотвода. Расстояние от молниеотвода до ближайшей наружной

стены здания склада l = 4 м.

4. Радиус защиты, м,

( ) ( )

.33,1748

=++













=++













= lБ

5. Высота молниеотвода, м,

.42,22

5,1

1063,133,17

5,1

63,1

⋅

Принимаем высоту молниеотвода h = 25 м.

6. Высота вершины конуса зоны молниезащиты, м,

.232592,092,0

=⋅=⋅= hh

7. Радиус границы зоны молниезащиты на уровне высоты здания скла-

да, м,

.5,37255,15,1

=⋅=⋅= hr

Вывод: поскольку h

, r

H, следовательно, отдельно стоящий

стерженевой молниеотвод высотой 25 м обеспечивает защиту склада от пря-

мого удара молнии.

Задача

Для условий предыдущей задачи рассчитать молниезащиту склада ла-

кокрасочной продукции одиночным тросовым молниеотводом.

Решение

1. Пункты с 1 по 2 − см. решение предыдущей задачи.

2. Примем высоту расположения стального троса h = 15 м.

3. С учетом провеса троса высота опор составит, м,

опт

= h + 2 = 15 + 2 = 17.

4. Радиус зоны защиты на уровне высоты склада, м,

.02,7

92,0

157,1

92,0

7,1 =













−⋅=













−⋅=

5. Высота вершины конуса зоны защиты, м,

.8,131592,092,0

=⋅=⋅= hh

6. Радиус границы зоны молниезащиты на уровне земли, м,

.5,25157,17,1

=⋅=⋅= hr

Вывод: при h

= 13,8 м и r

= 25,5 м защита здания склада от прямых

ударов молнии обеспечивается.

11. Оценка масштабов заражения при авариях

на химически опасных объектах

Масштабы заражения химически опасными веществами (ХОВ) в зави-

симости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитывают по

первичному и вторичному облаку, например:

для сжиженных газов - отдельно по первичному и вторичному облаку;

для сжатых газов - только по первичному облаку;

для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей сре-

ды, - только по вторичному облаку.

Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения ХОВ:

общее количество ХОВ на объекте и данные по размещению их запасов

в емкостях и технологических трубопроводах;

количество ХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на

подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или «обваловку»);

высота поддона или обваловки складских емкостей;

метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на вы-

соте 10 м (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости воздуха.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на слу-

чай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется

принимать: за величину выброса ХОВ (Q

) – его содержание в максимальной

по объему единичной емкости (технологической, складской, транспортной и

др.), метеорологические условия – инверсия, скорость ветра - 1 м/с.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии

должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разливше-

гося) ХОВ и реальные метеоусловия.

Внешние границы зоны заражения ХОВ рассчитывают по пороговой

токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

При расчет используют следующие допущения:

емкости, содержащие ХОВ, при авариях разрушаются полностью;

толщина слоя жидкости для ХОВ (h), разлившихся свободно на подсти-

лающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;

для ХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из соотноше-

ний: