Касьянов М.А., Друзь О.М. та ін. (состав). РГР з дисципліни Цивільна оборона
Подождите немного. Документ загружается.
53
22. Висновки: при надлишковому тиску понад
кПа3,46P
max
III
ударна
хвиля вибуху газоповітряної суміші викличе перекидання трансформаторної
підстанції, а при очікуваному надлишковому тиску· P
ІІІ
=30,1 (кПа) переки-
дання не буде.
Таблиця 18
Значення коефіцієнта аеродинамічного опору С
Х
для тіл різної форми
Форма тіла
С
Х
Напрямок руху повітря
Паралелепіпед
Куб
Пластина квадратна
Диск
Циліндр
h/d = 1
h/d = 4
h/d = 9
Сфера
Півсфера
Піраміда
Піраміда усічена
0,85
1,3
1,6
1,45
1,6
0,4
0,43
0,46
0,23
0,3
1,1
1,2-1,3
Перпендикулярно квадратної грані
Перпендикулярно прямокутної грані
Перпендикулярно грані
Перпендикулярно пластині
Перпендикулярно диску
Перпендикулярно осі циліндра
Паралельно площини підстави
Паралельно площини підстави
Паралельно підставі
Таблиця 19
Коефіцієнт тертя f між поверхнями різних матеріалів
Найменування тертьових матеріалів
Коефіцієнт тертя (f)
Коефіцієнт тертя ковзання:
сталь по сталі
сталь по чавуну
метал по лінолеуму, дереві, бетоні
гума по твердому ґрунту, металі
гума по дереву, чавуні
шкіра по дереву, чавуні
Коефіцієнт тертя кочення сталевого колеса по:
рейці
кахельній плитці
лінолеуму
дереву
0,15
0,13
0,2…0,6
0,4…0,6
0,5…0,8
0,3…0,6
0,05
0,1
0,12…0,2
0,12…0,15
54
Таблиця 20
Вихідні дані до задачі 2.1 за варіантом
Варіант
Ємність
вуглеводневої
суміші,
Q (т)
Відстань від
ємності до
устаткування,
r (м)
Характеристика промислового
устаткування
1
0,5
120
Дизель-генератор електростанції
S
max
=20 м
2
, m=17000 кг,
а=4 м, h=3 м
2
1
190
3
2
250
4
3
300
Козловий кран
S
max
=100 м
2
, m=100000 кг,
а=10 м, h=20 м
5
5
220
6
10
450
7
1,5
215
Навантажувач В – 138
S
max
=18 м
2
, m=14500 кг,
а=3 м, h=3,7 м
8
4
215
9
1
150
10
20
550
Підйомник
S
max
=10 м
2
, m=1000 кг,
а=4 м, h=2 м
11
30
450
12
5
230
13
0,2
100
Автокран КС – 55721
S
max
=50 м
2
, m=30000 кг,
а=4 м, h=3,75 м
14
0,3
120
15
2
150
16
2,5
180
Дизель-генератор ел. станції
S
max
=3 м
2
, m=15000 кг,
а=3 м, h=1 м
17
3
200
18
4
220
19
6
380
Генератор ТЕЦ – 100 кВт
S
max
=2 м
2
, m=1000 кг,
а=2 м, h=1 м
20
7
270
21
8
280
22
9
420
Трансформатор підстанції
S
max
=20 м
2
, m=20000 кг,
а=5 м, h=2 м
23
10
300
24
15
440
25
20
380
Мостовий кран
S
max
=12 м
2
, m=2000 кг,
а=4 м, h=2 м
26
25
400
27
30
440
28
4
175
Електродвигун водонап. вежі
S
max
=1 м
2
, m=80 кг,
а=1 м, h=1 м
79
7
300
30
8
300
31
3
285
Водонапірна башта
S
max
=16 м
2
, m=10000 кг,
а=4 м, h=2 м
32
4
220
33
2
180
55
Продовж ення табл. 20
Варіант
Ємність
вуглеводневої
суміші,
Q (т)
Відстань від
ємності до
устаткування,
r (м)
Характеристика промислового
устаткування
34
1
200
Козловий кран
S
max
=50 м
2
, m=20000 кг;
а=6 м, h=10 м
35
4
220
36
6
385
37
7
265
Ємність для нафтопродуктів
S
max
=40 м
2
, m=14000 кг;
а=8 м, h=5 м
38
8
280
39
7
295
40
30
660
Трансформаторна підстанція
S
max
=12 м
2
, m=10000 кг,
а=3 м, h=2 м
41
40
705
42
40
480
43
5
350
Кран на залізничному ходу
S
max
=60 м
2
, m=35000 кг,
а=5 м, h=8 м
44
5
240
45
30
450
46
10
450
Підйомник
S
max
=10 м
2
, m=1000 кг,
а=4 м, h=2 м
47
10
300
48
20
550
49
30
660
Кран
S
max
=60 м
2
, m=35000 кг,
а=5 м, h=8 м
50
40
700
51
2
250
52
3
200
Автокран
S
max
=50 м
2
, m=30000 кг,
а=4 м, h=4 м
53
5
350
54
5
240
55
6
380
Водонапірна башта
S
max
=16 м
2
, m=10000 кг,
а=4 м, h=2 м
56
7
270
57
4
220
58
10
450
Генератор ТЕЦ – 100 кВт
S
max
=2 м
2
, m=1000 кг,
а=2 м, h=1 м
59
30
450
60
5
240
61
2
250
Синхронний двигун
S
max
=4 м
2
, m=500 кг,
а=2 м, h=1 м
62
2
190
63
1
190
64
1,5
250
Ємність для нафтопродуктів
S
max
=10 м
2
, m=14000 кг,
а=8 м, h=5 м
65
4
215
66
1
150
56
Задача 2.2
Оцінити стійкість роботи промислового об’єкта до дії ударної хвилі ви-
буху газоповітряної суміші.
Приклад виконання задачі 2.2
Вихідні дані:
- ємність з вуглеводневим газом Q=1 т;
- відстань від ємності до цеху r=130 м.
Ємність об’єкта та його характеристика:
- масивний промисловий будинок з металевим каркасом і крановим об-
ладнанням 20-50 т;
- верстати важкі;
- верстати середні;
- промислові роботи;
- комп’ютерний клас;
- технологічні трубопроводи;
- крани і кранове обладнання;
- кабельні наземні лінії;
- електродвигуни відкриті 12 кВт;
- повітропроводи на металевих естакадах.
Виконати оцінку стійкості роботи промислового об’єкта до дії ударної
хвилі вибуху газоповітряної суміші, скласти таблицю результатів оцінки
стійкості та у довільно обраному масштабі накреслити схему зони осередку
вибуху газоповітряної суміші з указівкою розташування об’єкта на ній.
Розв’язок
1. Визначаємо радіус зони детонаційної хвилі за формулою:
.м5,1715,17Q5,17r
3
3
I
2. Знаходимо радіус зони дії продуктів вибуху за формулою:
.м75,295,177,1r7,1r
III
3. Визначаємо розташування промислового об’єкта в осередку вибуху
газоповітряної суміші (див. рис. 1).
При вибуху газоповітряної суміші промисловий об’єкт опиниться у зоні
повітряної ударної хвилі, тому що r
ІІІ
=r > r
І
і r > r
ІІ
.
4. Визначаємо відносну величину за формулою:
57
.78,1
5,17
13024,0
r
r
24,0
I
III
5. Розраховуємо надлишковий тиск повітряної ударної хвилі для ІІІ зони
при Ψ<2 за формулою:
.кПа4,19
178,18,2913
700
18,2913
700
P
33
III
Примітка: якщо відносна величина Ψ 2, то надлишковий тиск для ІІІ
зони визначаємо за формулою:
.кПа,
158,0lg
22
P
III
6. Визначаємо основні елементи об’єкта, які впливають на стійкість його
роботи, їхня характеристика складається на основі вивчення технічної і буді-
вельної документації. Елементи, зазначені у вихідних даних, заносимо до
табл. 21 «Результати оцінки стійкості об’єкта до впливу ударної хвилі газопо-
вітряної суміші».
7. За табл. 22 знаходимо для кожного елемента об’єкта значення надли-
шкових тисків, які викликають слабкі, середні, сильні і повні руйнування і
прямокутниками з умовним штрихуванням заносимо до табл. 21.
8. Визначаємо межі стійкості кожного елемента. За межу стійкості
приймається нижня межа середніх руйнувань.
9. Визначаємо межу стійкості об’єкта, за яку приймається мінімальна
межа стійкості одного з елементів, в нашому прикладі ΔР
lim
=12 (кПа).
10. Визначаємо очікуваний надлишковий тиск, який буде при вибуху га-
зоповітряної суміші, (див. пункт 5) ΔР
ІІІ
=19,4 (кПа).
11. За табл. 21 визначаємо, що слабкі руйнування одержать:
- верстати середні;
- кабельні наземні лінії.
Сильні – промислові роботи, комп’ютерний клас.
12. Висновки:
- промисловий об’єкт опинився в зоні середніх руйнувань;
- через те, що межа стійкості об’єкта нижче очікуваного надлишкового
тиску, викликаного вибухом газоповітряної суміші, промисловий об’єкт –
нестійкий:
58
ΔР
lim
=12 (кПа) < ΔР
ІІІ
=19,4 (кПа).
- оскільки межа стійкості більшості елементів 30 кПа, а очікуваний над-
лишковий тиск при вибуху газоповітряної суміші ΔР
ІІІ
=19,4 (кПа), доцільно
підвищити межу стійкості слабких елементів до 30 кПа;
- слабкими є елементи, межа стійкості яких нижче доцільної. До них ві-
дносяться: верстати середні, промислові роботи, комп’ютерний клас;
- для підвищення стійкості об’єкта до впливу ударної хвилі вибуху газо-
повітряної суміші необхідно підвищити стійкість слабких об’єктів проведен-
ням інженерно-технічних і технологічних заходів.
Таблиця 21
Результати оцінки стійкості об’єкта до дії ударної хвилі
газоповітряної суміші
13. Інженерно-технічні заходи:
- над верстатами середніми, промисловими роботами установити мета-
леві каркаси, створити запас найбільш нестійких вузлів і деталей;
- верстати середні міцно закріпити на фундаменті;
- в комп’ютерному класі установити на відстані 1-1,5 м від стелі метале-
ву сітку;
- при реконструкції або капітальному ремонті на промисловому об’єкті
спланувати раціональне компонування технологічного устаткування, що по
можливості виключає ушкодження його уламками конструкцій та ослаблює
вплив ударної хвилі вибуху газоповітряної суміші.
59
14. Технологічні заходи:
- на період відбудовних робіт передбачити роботу промислового об’єкта
з випуску продукції без використання роботів;
- завчасне проведення інженерно-технічних заходів дозволить підвищи-
ти стійкість роботи об’єкта при аварії на виробництві, пов’язаної з вибухом
газоповітряної суміші, а своєчасне оповіщення виробничого персоналу про
аварії дозволить швидко сховатися в укриття і забезпечити його надійний
захист.
Таблиця 22
Ступінь руйнувань елементів об’єктів (підприємств)
при надлишкових тисках ударної хвилі, кПа
Елементи об’єкта
Руйнування
Слабкі
Середні
Сильні
Повні
Виробничі будинки
Масивний промисловий будинок з металевим кар-
касом і крановим устаткуванням 25-50 т
20-30
30-40
40-50
50-70
Промислові будинки з металевим каркасом і бетон-
ним заповненням
10-20
20-30
30-40
40-50
Масивний промисловий будинок
20-30
30-40
40-50
50-70
Будинки з легким металевим каркасом
10-20
20-30
30-50
50-70
Будинок зі збірного залізобетону
10-20
20-30
30-60
60-80
Триповерховий залізобетонний будинок
10-20
20-35
35-45
45-60
Складські цегляні будинки
10-20
20-30
30-40
40-50
Промислові будинки з металевим каркасом
10-20
20-30
30-40
40-50
Одноповерховий будинок з метал. каркасом
5-7
7-10
10-15
15-20
Цегляний безкаркасний виробничий будинок
10-20
20-35
35-45
45-60
Бетонні та залізобетонні будинки
25-35
35-80
80-120
120-200
Адміністративний багатоповерховий будинок
20-30
30-40
40-50
50-60
Цегляний малоповерховий будинок
8-15
15-25
25-35
35-50
Деякі види устаткування
Трансформатори до 1000 кВа
20-30
30-50
50-60
60-80
Стелажі
10-25
25-35
35-50
50-70
Відкритий розподільний пристрій
15-25
25-35
35-50
50-70
Технологічні трубопроводи
20-30
30-40
40-50
50-60
Апаратура програмного керування
6-12
12-20
20-30
30-50
Стрічковий конвеєр
5-10
10-20
20-50
50-70
60
Продовж ення табл. 22
Елементи об’єкта
Руйнування
Слабкі
Середні
Сильні
Повні
Електродвигуни потужністю 2 кВт
30-50
50-70
70-80
80-90
Електродвигуни потужністю 10 кВт
50-60
60-80
80-100
100-120
Електродвигуни відкриті потужністю 12 кВт
50-60
60-70
70-80
80-90
Повітропроводи на металевих естакадах
20-30
30-40
40-50
50-60
Контрольно-вимірювальна апаратура
5-10
10-20
20-30
30-50
Крани і кранове устаткування
20-30
30-50
50-70
70-80
Верстати важкі
25-40
40-60
60-70
70-80
Верстати середні
15-25
25-35
35-45
45-60
Верстати легкі
6-12
12-15
15-25
25-30
Промислові роботи
6-12
12-15
15-25
25-35
Комп’ютерний клас
6-12
12-15
15-25
25-35
Підйомно-транспортне устаткування
20-50
50-60
60-80
80-100
Трансформатори блокові
30-40
50-60
60-70
70-80
Комунально-енергетичні мережі (КЕМ)
Кабельні наземні лінії
10-30
30-50
50-60
60-80
Повітряні лінії високої напруги
25-30
30-50
50-70
70-80
Водонапірні башти
10-20
20-40
40-60
60-80
Трубопроводи наземні
20-30
30-50
50-100
100-130
Трубопроводи на металевих естакадах
20-30
30-40
40-50
50-60
Повітряні лінії зв’язку
20-40
40-50
50-60
60-100
61
Таблиця 23
Вихідні дані до задачі 2.2 за варіантом
Варіант
Ємність
вуглеводневої
суміші, Q (т)
Відстань від
ємності до
об’єкта, r (м)
Елементи об’єкта та їхня характеристика
1
0,5
120
Будинок з металевим каркасом і крановим обладн. 25-50 т.
Верстати важкі.
Комп’ютерний клас.
Технологічні трубопроводи.
Кабельні наземні лінії.
Трансформатор 120 кВа.
2
1
190
3
2
250
4
3
300
5
5
220
6
10
450
7
1,5
215
Будинок з легким металевим каркасом.
Верстати середні.
Верстати легкі.
Технологічні трубопроводи.
Стелажі.
Відкритий розподільний пристрій.
8
4
215
9
1
150
10
20
550
11
30
450
12
5
230
13
0,2
100
Будинок зі збірного залізобетону.
Верстати важкі.
Промислові роботи.
Крани і кранове устаткування.
Технологічні трубопроводи.
Кабельні наземні лінії.
14
0,3
120
15
2
150
16
2,5
180
17
3
200
18
4
220
19
6
380
Масивний промисловий будинок.
Верстати важкі.
Апаратура програмного керування.
Технологічні трубопроводи.
Електродвигуни потужністю 10 кВт.
Кабельні наземні лінії.
20
7
270
21
8
280
22
9
420
23
10
300
24
15
340
25
20
380
Триповерховий залізобетонний будинок.
Верстати середні.
Комп’ютерний клас.
Стрічковий конвеєр.
Електродвигун потужністю 2 кВт.
Кабельні наземні лінії.
26
25
400
27
30
440
28
4
175
29
7
400
30
8
400
62
Продовж ення табл. 23
Варіант
Ємність
вуглеводневої
суміші, Q (т)
Відстань від
ємності до
об’єкта, r (м)
Елементи об’єкта та їхня характеристика
31
3
200
Будинок з легким металевим каркасом.
Верстати середні.
Комп’ютерний клас.
Технологічні трубопроводи.
Кабельні наземні лінії.
Електродвигун 10 кВт.
32
5
240
33
2
250
34
1
200
35
10
300
36
6
200
37
10
450
Масивний промисловий будинок.
Верстати важкі.
Верстати середні.
Верстати легкі.
Апаратура програмного керування.
Кабельні наземні лінії.
38
10
300
39
20
550
40
20
380
41
30
650
42
40
700
43
40
480
Будинок зі збірного залізобетону.
Верстати середні.
Верстати легкі.
Комп’ютерний клас.
Технологічні трубопроводи.
Електродвигун 2 кВт.
44
2
250
45
3
200
46
1
200
47
5
350
48
5
240
49
6
380
Будинок з легким металевим каркасом.
Верстати середні.
Промислові роботи.
Крани і кранове устаткування.
Стрічковий конвеєр.
Кабельні наземні лінії.
50
7
270
51
4
220
52
30
450
53
5
230
54
2
250
55
1
190
Адміністративні багатоповерхові будинки.
Верстати важкі.
Верстати середні.
Верстати легкі.
Апаратура програмного керування.
Кабельні наземні лінії.
56
3
300
57
5
220
58
1,5
210
59
4
220
60
1
150
61
1,5
215
Цегляний багатоповерховий будинок.
Верстати середні.
Верстати легкі.
Комп’ютерний клас.
Стелажі.
Кабельні наземні лінії.
62
4
215
63
20
550
64
2
150
65
2,5
180
66
3
200