Таблица 5
Число резервуаров N |
3 |
Расстояние от склада до
цеха R, м |
60 |
Число работающих в
цехе Р, чел. |
120 |
Таблица 6
Балансовая стоимость С,
млн. руб. |
250 |
Срок эксплуатации
зданий Тзд,лет |
8 |
Срок эксплуатации
оборудования и сооружений
Тоблет |
4 |
Ход решения задачи:
- Определить величину избыточного
давления Р, кПа, на расстоянии R
от эпицентра взрыва газовоздушной
смеси на поверхности земли:
Р = 1400*q'3+ 430*q'2+ 110*q' ;
(3)
Здесь q’=
, — относительная величина
заряда;
(4)
где q — тротиловый эквивалент
заряда, кг, принять q = Q;
R — расстояние от эпицентра
взрыва, м.
q=Q=4520кг
q’=16,534/60=0,276
∆Р=1400*0,021+430*0,076 +110*0,276 =29,4+32,68+30,36=92,44
кПа.
2. Зная избыточное давление,
определить, тяжесть поражения людей при
взрыве газовоздушной смеси
(см. табл. 7).
Таблица 7
Тяжесть поражения людей |
Избыточное
давление
∆p, кПа |
Распределение травм (%) и сроки
лечения (потери трудоспособности) Т |
смерт. |
Инвалидные |
ушибы |
% |
% |
Т, дн |
% |
Т, дн |
Крайне тяжелые травмы |
70–90 |
50 |
40 |
360 |
10 |
30 |
Тяжелые травмы |
50–70 |
25 |
20 |
120 |
55 |
20 |
Травмы средней тяжести |
25–50 |
|
35 |
60 |
65 |
10 |
Легкие травмы |
10–20 |
|
|
|
100 |
5 |
Общее количество вышедшего
из строя персонала определяется путем
суммирования людей, получивших поражение
всех степеней тяжести:
25<∆Р<50, следовательно люди
получили травмы средней тяжести.
nΣ=
;
(5)
где ni (∆ p) — количество людей,
получивших i–ю тяжесть поражения, зависящую
от величины воздействующего избыточного
давления.
Инвалидные - 35% = 120чел*35%=42 человек;
Ушибы - 65% = 120чел*65%=78 человек,
Общая сумма пострадавших =
42+78=100 человек, т.е.83% рабочих.
3. Определить степень
разрушения зданий и сооружений
(см. табл. 8).
Таблица 8
Здания и сооружения |
Степень разрушения зданий
γ , %
при избыточном давление ударной
волны, кПа |
1000–
200 |
200–
100 |
100–
50 |
50–30 |
30–20 |
20–10 |
Промышленные с антисейсмической
защитой |
100 |
50 |
25 |
10 |
5 |
- |
Промышленные с металлическим
или ж/б каркасом |
|
|
100 |
50 |
25 |
5–10 |
Промышленные здания и сооружения
с антисейсмической защитой разрушились
на 10%;
Промышленные здания и сооружения
с металлическим или ж/б каркасом разрушились
на 50%.
Определить экономический ущерб,
связанный со взрывом резервуаров с газовоздушной
смесью.
У =
γ C ; (6)
где Е — норма дисконта, равная
норме доходности на капитал, можно
принять годовую норму на уровне
банковского процента (Е = 0,12);
t — год, затраты и результаты
которого приводятся к расчетному году
(срок эксплуатации), лет;
γ — доля ущерба основных производственных
фондов (см. табл. 8);
C — балансовая стоимость,
млн. руб.
Если отдельные сооружения
объекта имеют различную степень разрушений
или различные сроки эксплуатации, то
суммарный ущерб определяется как сумма
ущербов по степеням:
У =
;
(7)
С = 40% от общей балансовой стоимости
= 250*40%=100 млн. руб.
Но в общей сложности зданий
пострадало 60%, что составляет 100*60%=60млн.
руб.
а) Здания промышленные с антисейсмической
защитой:
С=60млн. руб. *10%=6млн. руб.
Т = 8 лет;
g=10%.
Y=1/1.128*10*6=1/2.48*60=24, 193млн. руб.
б) Здания промышленные с металлическими
или ж/б каркасом:
g=50%
С=60млн. руб. *50%=30млн. руб.
У=1/2,48*50*30=0,403226*1500=604,839млн. руб.
в) Сооружения промышленные
с антисейсмической защитой:
С=60% от 250 млн. руб. =150 млн. руб.,
но всего пострадало 60% сооружений, следовательно
С=150млн. руб. *60%=90млн. руб.
А С для сооружений с антисейсмической
защитой = 90млн. руб. *10%=9млн. руб.
Т=4 года
g=10%
У=1/1,124*10*9=0,637*90=57,33 млн. руб.
г) Сооружения промышленные
с металлическими или ж/б каркасом:
g=50%
С=90 млн. руб. *50%=45млн. руб.
У=0,637*50*45=1433,25млн. руб.
У =
;
(7)
Уобщ=24, 193+604,839+57,33 +1433,25=2119,612млн.
руб.
5. Во избежание взрывов
резервуаров сжиженных углеводородных
продуктов рассчитать молниезащиту
склада.
а) Ожидаемое число поражений
молнией в год зданий или сооружений:
nг= (L+ 6* H)* (B+
6 *H)* m* 10–6 ;
(8)
,
где L, B, H— соответственно длина,
ширина и высота здания или
сооружения, м;
m — среднегодовое для данной
местности число ударов молнии, приходящееся
на 1 км2 земной поверхности,
которое зависит от интенсивности грозовой
деятельности (РД 34.21.122–87), для Саратовской
области принять m = 3.
Размеры склада принять равными:
высота навеса H = 10 м, длина и ширина принимается
исходя из того, что размер площади, которую
занимает каждый резервуар с учетом безопасных
расстояний между ними, составляет
Lр = 20 м, Bр = 10 м. Поэтому, зная расположение
N резервуаров (рекомендуется изобразить
схематически) и их число по длине NL и ширине NB, имеем:
L = 20* NL и B = 10 *NB
Тип и категорию молниезащиты
принимаем самостоятельно.
Рассчитаем L и В:
L=20*3=60м, В=10*3=30м, теперь можно
рассчитать ожидаемое число поражений
молнией в год зданий и сооружений:
nг =(60+6*10) *(30+6*10)
*3*10-6=
=120*90*3*10-6=32400*0,00000010=0,00324.
б) Для выбранного вида молниеприемника
(одиночный или двойной стержневой, тросовый,
сетчатый) и категории молниезащиты защитная
зона рассчитывается по следующим зависимостям:
— для зоны типа А (степень надежности
≥ 99,5 %)
h0 = 0,8*h; r0 = (1,1 – 0,002*h)*h; rx = (1,1 – 0,002*h)*(h – hx/0,85);
(9)
где h — требуемая высота молниеприемника,
м;
r0, rx — соответственно радиусы зоны
защиты на уровне земли и высоты здания
или сооружения, м;
h0 — высота от земли до вершины конуса
защиты (h0 < h), м;
hx — высота от земли защищаемого здания
или сооружения, м=10.
Необходимо осуществить молниезащиту
склада размеров: длина-60м, ширина - 30м,
высота - 10м. Защиту наиболее рационально
осуществить двойным стержневым молниеотводом,
расположив его у торцевых сторон склада.
Расстояние от склада до молниеотводов
5м, расстояние между молниеотводами составит
- L=60+5*2=70м.
Высота молниеотводов равна
h=L/3=70/3=23,3м,
h0=0,8*23,3=18,64; rx =(1,1-0,002*23,3)
*(23,3-10/0,85)=
=1,0534*11,535=12,151; r0=1*23,3=23,3.
в) Изобразить на схеме зону
защиты здания.
защищаемое здание;
металлические коммуникации;
l - зона защиты.
Задача 3
На объекте разрушилась необвалованная
емкость, содержащая G0 т химически опасного
вещества (ХОВ). Местность открытая, скорость
ветра в приземном слое v, м/с, температура
воздуха tв = +200С. Определить
размеры химического заражения. Оценить
экономический ущерб, связанный с возможными
потерями людей в очаге химического заражения.
Исходные данные сведены в табл. 9, 10.
Исходные данные:
Таблица 9
Аварийный выброс G0, т |
10 |
Таблица 10
Скорость ветра u, м/с |
4 |
Тип ХОВ |
NOx |
Ход решения задачи:
- Определяется возможная площадь
разлива ХОВ, м2:
Sp=
;
(10)
где — плотность жидкой фазы
ХОВ, т/м3;
h — толщина слоя свободно разлившейся
жидкости, м; принять h = 0,05 м.
Sp= 10/1,491*0,05=0,33
2. Определить эквивалентную
массу ХОВ по первичному облаку:
Gэ1 = G0*k1*k3*k5*k7;
(11)
где k1 — коэффициент,
зависящий от условий хранения ХОВ, для
хранения
сжатых газов k1 = 1, для сжиженных
см. табл. 11;
k3 — коэффициент,
равный отношению пороговой токсодозы
хлора к
пороговой токсодозы данного
ХОВ;
k5 — коэффициент,
учитывающий степень вертикальной устойчивости
атмосферы, для инверсии k5 = 1, для изотермии
k5 = 0,23, для конверсии
k5 =
0,08;
k7 — коэффициент,
учитывающий влияние температуры воздуха,
при температуре воздуха 20 С для всех газов
k7 = 1.
Таблица 11
Характеристики некоторых химически
опасных веществ
(извлечение из РД 52.04.253–90)
Тип ХОВ |
Плотность
жидкости ρ, т/м3 |
Пороговая
токсодоза |
Значения
коэффициентов |
k1 |
k2 |
k3 |
Аммиак NH3 |
0,681 |
15 |
0,18 |
0,25 |
0,04 |
Водород фтористый HF |
0,989 |
4 |
0 |
0,028 |
0,15 |
Водород хлористый HCl |
1,191 |
2 |
0,28 |
0,037 |
0,3 |
Окислы азота NOx |
1,491 |
1,5 |
0 |
0,04 |
0,4 |
Сероводород HS |
0,964 |
16,1 |
0,27 |
0,042 |
0,036 |
Фосген |
1,432 |
0,6 |
0,05 |
0,061 |
1,0 |
Фтор F |
1,512 |
0,2 |
0,95 |
0,038 |
3,0 |
Хлор Cl |
1,553 |
0,6 |
0,18 |
0,52 |
1,0 |