Исследование устойчивости объекта экономики на примере сборочного цеха машиностроительного завода

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сыктывкарский государственный университет»

Институт точных наук и информационных технологий

Кафедра инженерной физики и техносферной безопасности

 

 

Допустить к защите

Зав. Кафедрой, доцент

Петраков А.П.

«__» _________________2014

 

 

Курсовая работа

По дисциплине: Устойчивость объектов экономики в ЧС

Тема: Исследование устойчивости объекта экономики на примере сборочного цеха машиностроительного завода

Вариант № 12

 

 

 

 

Выполнила: Ивкина Мария

группа 148 «а»

 

Проверил: Шилов С.В.

к.ф.-м.н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сыктывкар 2014

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………..		3
1.	Теоретические данные.…………………….……………………….	5
	1.1 Описание объекта экономики…………………………………..	5
	1.2 Внешние поражающие факторы……………………………….	6
2.	Исследование устойчивости объекта экономики………………….	17
	2.1 Ударная волна ядерного взрыва……………………………….	17
	2.2 Паводок…………………………………………………………..	18
	2.3 Волна прорыва………………………………………………….	18
	2.4 Выброс АХОВ с территории  химкомбината…………………	20
	2.5 Пожар на складе фанерного  комбината………………………	21
	2.6 Горение емкости с мазутом  на территории котельной………	21
	2.7 Взрыв газовых баллонов на  складе строительно-монтажной              организации………………………………………………………….	22
3.	Меры по повышению устойчивости объекта экономики………..	23
Заключение………………………………………………………………..		31
Список литературы……………………………………………………….		32
Приложение 1……………………………………………………………..		33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Обеспечение устойчивой работы объектов экономики в условиях ЧС мирного и военного времени является одной из основных задач РСЧС.

Под устойчивостью функционирования объектов экономики или другой структуры понимают способность их в чрезвычайных ситуациях противостоять воздействиям поражающих факторов с целью поддержания выпуска продукции в запланированном объеме и номенклатуре; предотвращения или ограничения угрозы жизни и здоровья персонала, населения и материального ущерба, а также обеспечения восстановления нарушенного производства в минимально короткие сроки.

Сходство и однотипность основных элементов объектов экономики позволяют выделить общие факторы, влияющие на устойчивость объекта и подготовку его к работе в условиях чрезвычайных ситуаций.

В данной курсовой работе в качестве объекта экономики будет рассмотрен сборочный цех машиностроительного завода.

Цель работы: Исследовать устойчивость объекта экономики на примере сборочного цеха машиностроительного завода.

Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:

• определить устойчивость сборочного цеха к воздействиям внешних поражающих факторов:

1. Волна прорыва;
2. Выброс АХОВ с территории химкомбината;
3. Взрыв газовых баллонов на складе строительно-монтажной организации;
4. Паводок;
5. горение емкости с мазутом на территории котельной;
6. Пожар на складе фанерного комбината;
7. Ударная волна ядерного взрыва.

 

 

 1 Теоретические данные

1.1 Описание  объекта экономики

В данной курсовой работе в качестве объекта экономики будет рассмотрен сборочный цех машиностроительного завода. Машиностроительный завод расположен в загородной черте города Белозерск, в 32 километрах от плотины, находящейся на реке Белая. Рядом находятся Фанерный комбинат – в 1250 метрах от объекта экономики, и химкомбинат – в 1220 метрах от объекта экономики. На территории города Белозерск расположена котельная с хранилищем мазута. Расстояние от котельной до машиностроительного завода – 3100 метров. На противоположном берегу реки Белая находится строительно-монтажная организация и склад с баллонами – в 185 метрах от объекта экономики.

Рис.1 Схема расположения объекта экономики.

Сборочный цех машиностроительного завода можно описать как промышленное здание с тяжелым металлическим каркасом и бетонным заполнением. Площадь остекления здания – 28%.

Рис.2 Схема сборочного цеха машиностроительного завода

 

В сборочном цехе представлено следующее оборудование: мостовой кран, станки средние, контрольно-измерительная аппаратура.

В здании имеются следующие коммунально-энергетические сети: кабель электрический наземный, воздухопроводы для пневмоинструмента на металлических эстакадах.

 

1.2 Внешние  поражающие факторы

В результате стихийных бедствий, производственных аварий и катастроф, применения оружия массового поражения в случаях конфликтных ситуаций возникают поражающие факторы, вызывающие поражения людей, с/х животных, растительности, разрушения зданий, сооружений, загрязнение и заражение окружающей среды.

В данной курсовой работе мы рассмотрим воздействие следующих внешних поражающих факторов:

• Волна прорыва;
• Выброс АХОВ с территории химкомбината;
• Взрыв газовых баллонов на складе строительно-монтажной организации;
• Паводок;
• горение емкости с мазутом на территории котельной;
• Пожар на складе фанерного комбината;
• Ударная волна ядерного взрыва.

Волна прорыва – это тип мощного паводка, который образуется при авариях, сопровождающихся разрушением на плотинах, при этом запасенная потенциальная энергия водохранилища высвобождается в виде волны, образующейся при изливе воды через проран (брешь) в теле плотины. Волна прорыва распространяется по речной долине на сотни километров и более.

Рис.3 Схема водохранилища

1 – плотина, 2 – водохранилище.

Основными параметрами волны прорыва являются: высота гребня Ƞг, наибольшая скорость течения Vm, время прихода фронта tф, гребня tг, хвоста tх. На рис. 4 показано продольное сечение волны прорыва.

Рис. 4 Волна прорыва

1 – фронт  волны, 2 – гребень, 3 – хвост,

Н0 – глубина водохранилища, h0 – уровень воды в реке.

В таблице 1 приведены данные по величинам Ƞг, Vm, tф, tг при распространении волны прорыва по схематизированному прямоугольному руслу для трех характерных гидроузлов равнинного и предгорного типов.

 

Таблица 1. Параметры волны прорыва

Критическими параметрами, определяющими поражающее действие волны прорыва, являются глубина потока и скорость течения. Допускается некоторое отклонение их значений от данных, приведенных в таблице 2, при сохранении условия

Таблица 2. Степень поражения сооружений

В приближенных расчетах при отсутствии указанных данных за значение параметра определяющего нижнюю границу безусловного поражения сооружения допустимо принять верхнее значение , при котором имеют место сильные разрушения. Одновременно за значение параметра, определяющего границу безопасности, допустимо принять нижнее значение , при котором имеют место слабые разрушения.

Выброс АХОВ с территории химкомбината. Зона действия АХОВ при скорости приземного ветра более 2,2 м/с имеет характерную форму (рис. 5)

Рис. 5 Зона токсического действия АХОВ

1 – источник  выброса АХОВ, 2 – зона токсического  действия АХОВ,

Глубина зоны Г, м, определяется по формуле:

где - эквивалентное количество токсичных компонентов, кг;

;

Коэффициент К1 принимают равным: К1=1 в случае открытой местности; К1=0,5 – сельхозугодий, степной растительности; К1=0,4 – при наличии кустарника, отдельных деревьев, холмов; К1 = 0,3 – при наличии городской и промышленной застройки, лесного массива.

Коэффициент К2 принимают равным: К2=1 в случае инверсии; К2=1,5 – при изотермии; К2=2 – при конвекции.

Ширина зоны:

В = 0,03Г – при инверсии;

В = 0,15Г – при изотермии;

В = 0,80Г – при конвекции.

Таблица 3. Токсические характеристики некоторых АХОВ

Для оценки токсичности АХОВ при ингаляционном поступлении используется величина дозы где С – концентрация АХОВ в воздухе, АХОВ.

Различают пороговую дозу, которая вызывает начальные признаки поражения, и смертельную токсодозу, которая приводит к смертельным поражениям.

Если в момент токсического действия АХОВ персонал находится в здании необходимо учитывать коэффициент фильтрации:

 

где - нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций(0,5);

- площадь ограждающих  конструкций;

- нормативная воздухопроницаемость  световых проемов (1);

- площадь световых проемов;

- время эвакуации;

- плотность воздуха (1,29 кг/м3);

- объем помещения.

Взрыв газовых баллонов на складе строительно-монтажной организации. Взрыв емкости, находящейся под внутренним давлением газа, относится к группе физических взрывов, обусловленных различными физическими процессами.

Процессы, сопровождающие такие взрывы, относятся к адиабатическим процессам. Как известно, адиабатическим изменением состояния системы называется такое изменение, которое протекает без обмена теплом с окружающей средой. Для оценки параметров рассматриваемого взрыва используется энергетический подход.

При взрыве металлической емкости, содержащей газ под давлением, образуются осколки, поражающее действие которых зачастую бывает определяющим, а также формируется ударная волна и имеет место тепловое излучение.

Е = Еув + Еоск. + Етеп.из.

Е = β1Е + β2Е + β3Е

β1+β2+β3=1

Для инертного газа β1=0,3; β2=0,7; β3=0 – т.е. 70% приходится на разлет осколков.

При взрыве емкости под внутренним давлением Р инертного газа энергия взрыва представляется через работу адиабатического расширения газа в виде

Таблица 4. Величина показателей адиабаты газов

Для определения скорости разлета осколков используется соотношение:

 

m* - суммарная масса осколков, равная массе оболочки, кг

В приближенных расчетах для оценки дальности полета осколков допускается использовать соотношение:

 

Данное соотношение получено для случая полета осколков в безвоздушном пространстве. При больших величинах оно дает завышенное значение . Дальность , полученную таким образом, следует ограничивать сверху величиной L*

v.тр.

Значения L*  получены при взрыве тротиловых зарядов в металлической оболочке (бомб, снарядов).

При взрыве емкости со сжатым горючим газом энергия Е, Дж, находится по соотношению:

 М=αωМ0 – масса газа, участвующего во взрыве, кг;