Касьянов М.А., Ревенко Ю.П. та ін. Безпека життєдіяльності

Подождите немного. Документ загружается.

133

Підготовка до відновлення порушеного виробництва здійснюється

завчасно і передбачає планування відбудовних робіт за декількома варіан-

тами, підготовку ремонтних бригад, створення необхідного запасу матері-

алів і устаткування, надійний його захист.

Підвищення надійності й оперативності виробництва і ЦО

Управління є основою діяльності керівника виробництва – начальни-

ка ЦО, а також його штабу з керівництва підлеглими йому органами, си-

лами і полягає в організації їхніх дій і зусиль щодо своєчасного виконання

виробничих завдань і завдань ЦО. Тому забезпечення надійності й опера-

тивності управління – важлива ланка в підвищенні стійкості роботи об'єк-

та в умовах швидкозмінюваної обстановки в НС мирного і воєнного часу.

Надійність і оперативність управління досягається створенням на

об'єкті стійкої системи зв'язку, високою підготовкою керівного і команд-

но-начальницького складу ЦО до виконання функціональних обов'язків,

своєчасним прийняттям правильних рішень і постановкою завдань, підле-

глим у відповідності з обстановкою, що складається.

Підвищення стійкості роботи об'єкта народного господарства в НС

мирного і воєнного часу досягається завчасним проведенням комплексу

інженерно-технічних, технологічних і організаційних заходів, спрямова-

них на максимальне зниження впливу стихійних лих, великих аварій і ка-

тастроф, а також вражаючих факторів СЗУ і створення умов для швидкої

ліквідації наслідків НС.

Інженерно-технічні заходи звичайно включають комплекс робіт, що

забезпечують підвищення стійкості виробничих будинків і споруджень,

устаткування, комунально-енергетичних систем.

Технологічні заходи забезпечують підвищення стійкості роботи об'є-

кта шляхом зміни технологічного процесу, що сприяє спрощенню вироб-

ництва продукції і виключає можливість утворення вторинних факторів.

Організаційні заходи передбачають розробку і планування дій кері-

вного, командно-начальницького складу, штабу, служб і формувань ЦО

при захисті робітників та службовців підприємств, проведення РіІНР,

відновлення виробництва, а також випуск продукції на збереженому

устаткуванні.

2. Оцінка стійкості роботи механоскладального цеху

до впливу ударної хвилі

Стійкій і ритмічній роботі промислових об'єктів народного господар-

ства приділяється особлива увага як найважливішому фактору сучасної

економіки.

Перебої в роботі промислових об'єктів у мирний час з можливою

тимчасовою їхньою зупинкою можуть бути викликані аварією на вироб-

134

ництві, пов'язаною з вибухом газоповітряних сумішей або стихійних лих,

такими, як землетруси й урагани.

При вибухах, землетрусах і ураганах виникають осередки ураження,

форма яких може бути у виді кола при вибухах і землетрусах або у виді

смуг при буревіях і ураганах. Руйнування, викликані вибухом, землетру-

сом або ураганом, умовно підрозділяються, як і при ядерних вибухах, на

чотири види: повні, сильні, середні і слабкі.

Під впливом вражаючих факторів вибуху газоповітряної суміші, зем-

летрусу й урагану можуть бути зруйновані, ушкоджені або деформовані

виробничі будинки, спорудження, верстатне і технологічне устаткування,

комунально-енергетичні мережі, можливі пожежі і загибель людей.

У зв'язку з цим важливим завданням є прогнозування можливої об-

становки на об'єктах у надзвичайних ситуаціях мирного часу, дослідження

з оцінки стійкості їхньої роботи в екстремальних ситуаціях, визначення

слабких елементів, вузьких місць у виробництві, визначення і проведення

необхідних інженерно-технічних, організаційних і технологічних заходів.

Завчасне їхнє проведення забезпечує сталу роботу промислових об'єктів у

надзвичайних ситуаціях, виключає або значно знижує матеріальні втрати і

можливі ураження виробничого персоналу.

Вихідні дані.

Ємність з вуглеводневим газом Q = 8 т.

Відстань від ємності до цеху r = 250 м.

Елементи цеху і їхня характеристика:

масивний промисловий будинок з металевим каркасом;

верстати важкі і середні;

промислові роботи;

апаратура програмного управління верстатами;

технологічні трубопроводи;

крани і кранове устаткування;

кабельні наземні лінії;

укриття, розраховане на 100 кПа.

Виконати

Оцінити стійкість роботи механоскладального цеху до впливу удар-

ної хвилі вибуху, скласти таблицю результатів оцінки стійкості й у обра-

ному масштабі викреслити схему зони осередку вибуху газоповітряної

суміші з вказівкою в ній положення цеху.

135

Розв’язок

1. Визначається радіус зони детонаційної хвилі:

м3585,17Q5,17r

2. Знаходиться радіус зони дії продуктів вибуху:

м5,59357,1r7,1r

3. Визначається положення об'єкта в осередку вибуху газоповітряної

суміші (рис. 5.1).

4. Визначається відносна величина:

7,1

250

24,0

Рис 5.1. Положення об'єкта в осередку вибуху газоповітряної суміші

1 – зона детонаційної хвилі з радіусом

;

2 – зона дії продуктів вибуху з радіусом

;

3 – зона повітряної ударної хвилі з радіусом

;

При вибуху газоповітряної суміші механоскладальний цех виявиться

в зоні повітряної ударної хвилі, тому що r

і r

5. Розраховується надлишковий тиск повітряної ударної хвилі, кПа

при <2

кПа21

)18,291(3

700

III

136

6. Визначаються основні елементи цеху, що впливають на стійкість

його роботи, їхня характеристика складається на основі зовнішнього огля-

ду вимірювань, вивчення технічної і будівельної документації. Елементи,

зазначені у вихідних даних, заносяться в табл. 5.1. ―Результати оцінки

стійкості механоскладального цеху до впливу ударної хвилі вибуху газо-

повітряної суміші‖.

7. За табл. 5.5 знаходяться для кожного елемента цеху надлишкові

тиски, що викликають слабкі, середні, сильні і повні руйнування, і прямо-

кутниками з умовним штрихуванням заносяться в табл. 5.1.

8. Визначаємо межі стійкості кожного елемента. За межу стійкості

приймається нижня межа середніх руйнувань. Межі стійкості вказуються

в таблиці.

9. Визначаємо межу стійкості цеху, за яку приймається мінімальна

межа стійкості одного з елементів, Р

lim=10 кПа.

10. Визначаємо ступені руйнування елементів цеху при очікуваному

надлишковому тиску Р

= 21 кПа.

Слабкі руйнування одержать: будинок, верстати важкі, технологічні

трубопроводи, крани і кранове устаткування і кабельні наземні лінії.

Середні – верстати середні.

Сильні – апаратура програмного управління верстатами і промисло-

вими роботами.

11. Висновки:

механоскладальний цех опиниться в зоні повітряної ударної хвилі,

збиток від впливу якої становитиме понад 30% вартості основних елемен-

тів;

через те, що межа стійкості цеху нижче очікуваного надлишкового

тиску, викликаного вибухом газо-повітряної суміші, цех нестійкий

фlim

=10 кПа< Р

= 21 кПа;

оскільки межа стійкості більшості елементів до 30 кПа, а очікува-

ний надлишковий тиск при вибуху Р

= 21 кПа , доцільно підвищити ме-

жу стійкості слабких елементів до 30 кПа ;

до слабких елементів, межа яких нижче доцільної, відносяться:

промислові роботи, апаратура програмного управління верстатами і верс-

тати середні;

для підвищення стійкості цеху до впливу ударної хвилі вибуху газо-

повітряної суміші необхідно підвищити стійкість слабких елементів про-

веденням інженерно-технічних і технологічних заходів.

137

Таблиця 5.1

Результат стійкості механоскладального цеху до впливу ударної хвилі газо-повітряної суміші

Доцільна

межа

підви-

щення

стійкості

цеху, кПа

Слабкі Середні Сильні Повні

Межа стійкості,

кПа

Цеху

Елеме-

нтів

140

Ступінь руйнування при ΔР

, кПа

ΔР

max

200

180

140

100

Елементи цеху та

їхня характеристика

Масивний промисловий будинок з

металевим каркасом

Верстати важкі

Верстати середні

Промислові роботи

Апаратура програмного керування

Технологічні трубопроводи

Крани та кранове устаткування

Кабельні наземні лінії

Укриття, розраховане на 100 кПа

Руйнування

138

12. Інженерно-технічні заходи:

12.1. Над верстатами, середніми і промисловими роботами установи-

ти металеві парасолі, апаратуру програмного управління закрити метале-

вими кожухами, створити запас найбільш уразливих вузлів і деталей, вер-

стати середні й апаратуру програмного управління міцно закріпити на фу-

ндаменті.

12.2. При реконструкції або капітальному ремонті цеху спланувати

раціональне компонування технологічного устаткування, що виключає

ушкодження його уламками конструкцій, які руйнуються, і послаблює

вплив ударної хвилі вибуху газоповітряної суміші.

13. Технологічні заходи: на період відбудовних робіт передбачити

(спланувати і розробити технологію виробництва) роботу цеху по випуску

продукції без використання роботів і апаратури програмного управління.

Завчасне проведення інженерно-технічних і технологічних заходів

дозволить підвищити стійкість роботи цеху при аварії на виробництві,

пов'язаної з вибухом газоповітряної суміші, а своєчасне оповіщення виро-

бничого персоналу про аварію дозволить швидко укритися в сховищах і

забезпечити їх надійний захист.

3. Оцінка стійкості роботи механоскладального цеху

до впливу землетрусу

Вихідні дані:

– елементи цеху і їхня характеристика зазначені в табл. 5.2.

Виконати

Оцінити стійкість роботи механоскладального цеху до впливу земле-

трусу силою 7 балів і скласти таблицю результатів оцінки стійкості.

Розв’язок

1. За [25] визначається надлишковий тиск сейсмічних хвиль, викли-

каних землетрусом у 7 балів,

кПаР 20

max

2. Визначаються основні елементи цеху, від роботи яких стала уста-

лена робота цеху. Елементи, зазначені у вихідних даних, заносяться в таб-

лицю «Результати оцінки стійкості механоскладального цеху до впливу

землетрусу силою у 7 балів».

3. За [25] знаходяться для кожного елемента цеху надлишкові тиски,

що викликають слабкі, середні, сильні і повні руйнування і прямокутни-

ками з умовним штрихуванням заносяться в табл. 5.2.

4. Визначаємо межу стійкості цеху, за яку приймається мінімальна

межа стійкості одного з елементів,

кПаР

lim

5. Визначаємо ступені руйнування елементів цеху при очікуваному

надлишковому тиску

кПаР 20

max

139

Слабкі руйнування одержать: будинок, верстати важкі, технологічні

трубопроводи, крани і кранове устаткування і кабельні наземні лінії; сере-

дні – верстати середні; сильні – апаратура програмного управління верста-

тами і промисловими роботами.

6. Висновки:

механоскладальний цех виявиться в зоні землетрусу силою у

7 балів, збиток від впливів якого становитиме 30 % вартості основних

елементів;

через те, що межа стійкості цеху нижче очікуваного надлишкового

тиску, викликаного землетрусом, цех нестійкий

кПа20РкПа10limР

maxф

Окільки межа стійкості більшості елементів 30 кПа, а очікуваний надлиш-

ковий тиск при землетрусі

кПаР

max

, доцільно підвищити межу

стійкості слабких елементів до 30 кПа; слабкими є елементи, межа яких

нижче доцільної, до них відносяться: промислові роботи, апаратура про-

грамного управління верстатами і верстати середні;

для підвищення стійкості цеху до впливу землетрусу силою у

7 балів, що викликає сейсмічні хвилі, еквівалентні ударній хвилі підземно-

го ядерного вибуху, необхідно провести інженерно - технічні і технологі-

чні заходи.

3.1. Інженерно-технічні заходи:

Над верстатами середніми і промисловими роботами установити мета-

леві парасолі, апаратуру програмного управління закрити металевими ко-

жухами, створити запас найбільш уразливих вузлів і деталей, верстати сере-

дні й апаратуру програмного управління міцно закріпити на фундаменті.

При реконструкції або капітальному ремонті цеху спланувати раціо-

нальне компонування технологічного устаткування, що виключає ушко-

дження його уламками конструкцій, що руйнуються, і послаблює вплив

землетрусу.

3.2. Технологічні заходи – на період відбудовних робіт передбачити

(спланувати і розробити технологію виробництва) роботу цеху з випуску

продукції без використання роботів і апаратури програмного управління.

Завчасне проведення інженерно-технологічних заходів дозволить пі-

двищити стійкість роботи цеху, а своєчасне оповіщення виробничого пер-

соналу про можливий землетрус дозволить у стислий термін евакуювати

його в безпечне місце.

140

Таблиця 5.2

Результат стійкості механоскладального цеху до впливу землетрусу

у 7 балів

Доцільна

межа

підви-

щення

стійкості

цеху, кПа

Слабкі Середні Сильні Повні

Межа стійкості,

кПа

Цеху

Елеме-

нтів

140

Ступінь руйнування при ΔР

, кПа

ΔР

max

200

180

140

100

Елементи цеху та

їхня характеристика

Масивний промисловий будинок з

металевим каркасом

Верстати важкі

Верстати середні

Промислові роботи

Апаратура програмного керування

Технологічні трубопроводи

Крани та кранове устаткування

Кабельні наземні лінії

Укриття, розраховане на 100 кПа

Руйнування

141

Задача. Визначити можливість зсуву, перекидання відкрито розташо-

ваного трансформатора при впливі ударної хвилі вибуху газоповітряної

суміші. Кількість зрідженого вуглеводневого газу Q=8 т, трансформатор

удалений від можливої точки вибуху на відстань r=200 м, максимальна

площа поперечного перерізу трансформатора S

max

=20 м

, маса трансфор-

матора m=20000 кг, S

=0,7 коефіцієнт тертя f=0,2 (значення коефіцієнтів

беруться за [30]), плече сили ваги а=5 м, плече сили зміщення h=2 м.

Розв’язок

1. Знаходимо положення трансформатора в зонах осередку вибуху

[29]:

Q5,17r

;

III

r7,1r

де r

– радіус зони детонаційної хвилі, м;

ІІ

– радіус зони дії продуктів вибуху, м;

Q – кількість зрідженого вуглеводневого газу, т.

м355,1785,17r

м5,59357,1r

Оскільки r > r

> r

ІІ

м, робимо висновок, що трансформатор знахо-

диться в зоні дії повітряної ударної хвилі (ІІІ зона).

2. Розраховуємо відносну величину ψ:

24,0

де r – радіус зони повітряної ударної хвилі або відстань від центра вибу-

ху до розглянутої точки.

37,1

200

24,0

3. Визначаємо величину надлишкового тиску в зоні повітряної удар-

ної хвилі за формулою [29]:

кПа30

137,18,2913

700

18,2913

700

III

142

4. Розраховуємо тиск швидкісного напору:

кПа1,3

70030

305,2

700P

P5,2

III

5. Розраховуємо зміщуючу силу:

CKМАКСXCM

PSCP

де Р

см

– зміщуюча сила, що зміщує, кН;

max

– максимальна площа поперечного перетину, м

;

– коефіцієнт аеродинамічного опору.

кН3,431,3207,0P

6. Знаходимо силу тертя за формулою (для незакріпленого трансфор-

матора):

fgmF

де

– сила тертя, кН;

m – маса, кг;

f – коефіцієнт тертя;

g – прискорення вільного падіння, 9,8 м/с

;

кН2,392,08,920000F

7. Визначаємо можливість зсуву трансформатора за формулою:

TPCM

2,394,43

8. Робимо висновок про стійкість трансформатора до зсуву. Трансфо-

рматор при очікуваному надлишковому тиску в районі його розташування

може бути зміщений.

9. Визначаємо тиск швидкісного напору:

кПа8,2

7,020

2,08,920000

fgm

XМАКС