Оценка устойчивости функционирования объектов и их систем в условиях ЧС

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра пожарной безопасности и защиты в ЧС

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: БЖД (ЗЧС)

На тему: «Оценка устойчивости функционирования объектов и их систем в условиях ЧС»

 
Вариант 8

 

 

 

 

 

 

 

 

                                Выполнил студ. гр. ГК-401 Лукьянова А.С. /__________/

Проверил доц.  Куринный С.П. /___________/

 

 

 

 

Ростов-на-Дону

2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                    3

1. Определение практической  устойчивости объектов технических  систем, технологических процессов                                                                      4

2. Расчет режимов радиационной  защиты населения                                8

3. Расчет устойчивости  противорадиационной защиты, противорадиационных  укрытий                                                                           13

4. Оценка химической обстановки                                                            17

5. Оценка пожарной и  инженерной обстановки                                       21

6. Взрыв газовоздушной смеси                                                                  25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                           28

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ                                   29

 

ВВЕДЕНИЕ

Чрезвычайная ситуация – состояние, при котором в результате возникновения  источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или  акватории нарушаются нормальные условия  жизни и деятельности людей, возникает  угроза их жизни и здоровью, наносится  ущерб имуществу населения, народному  хозяйству и окружающей природной  среде.

Под источником чрезвычайной ситуации понимают опасное природное явление, аварию или опасное техногенное  происшествие, широко распространенную инфекционную болезнь людей, сельскохозяйственных растений и животных, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или  может возникнуть чрезвычайная ситуация (ГОСТ Р 22.0.02 – 94).

Классификация чрезвычайных ситуаций.

1. ЧС техногенного характера:  транспортные аварии, пожары, взрывы, аварии с выбросом сильнодействующих  ядовитых веществ, аварии с  выбросом радиоактивных веществ,  аварии с выбросом биологических  средств, внезапное разрушение  зданий, аварии в электроэнергетических  системах, аварии в коммунальных  сетях и водоочистных сооружениях,  гидродинамические аварии.

2.  ЧС природного характера: геофизические, геологические, метеоопасные гидрологические явления, пожары, инфекционные заболевания, поражение растений болезнями и вредителями.

3. ЧС экологического характера:  ЧС, связанные с изменениями состояния  суши (оползни, обвалы, наличие тяжелых  металлов и т.д.), ЧС из-за изменения  состава атмосферы, гидросферы, ЧС  в биосфере.

4. ЧС социально- и военно-политического характера: падение носителя ядерного оружия, одиночный ядерный взрыв, диверсия на военном объекте.

 

 

1.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Пределом устойчивости инженерно-технического комплекса объекта (здания, сооружения) называют такую степень разрушений, при которой производство полностью сохраняется, а в случае разрушения отдельных элементов объекта (здания), их возможно восстановить и возобновить производство в кратчайшие сроки.

Оценка устойчивости функционирования объекта в ЧС заключается в  определении (расчете) параметров прогнозируемых поражающих факторов, воздействующих на объект и сравнение их с фактической  устойчивостью элементов производственных комплексов объекта.

За предел устойчивости, по избыточному давлению, можно, как правило, принять внутреннюю границу слабых разрушений основных производственных элементов.

Для оценки устойчивости определяют значения избыточного давления, вызывающие соответствующие степени разрушения, зависящие от конструктивных особенностей здания и вида применения материалов, а не от источника этого давления.

Для оценки устойчивости зданий рекомендуется использовать эмпирические формулы, апробированные ВЦОК ГО, которые  дают однозначные решения и более широко учитывают некоторые конструктивные особенности зданий и сооружений.

Для расчета используют формулы:

-   для производственных зданий

ΔРф = 0,14* Кп*Кк* Км*Кс*Кв* Ккр;

-   для жилых, общественных и административных зданий:

ΔРф = 0,23* Кп*Кк*Км* Кс* Кв,

где    ΔРф - величина избыточного давления при соответствующем значении Кп; 

Кп - числовой коэффициент, характеризующий степень разрушения - Кп = 1 дляполных; Кп = 0,87 для сильных; Кп = 0,56 для средних и Кп = 0,35 для слабых разрушений;

Кк - коэффициент, учитывающий тип конструкции: бескаркасная -1, каркасная -2, монолитная железобетонная - 3,5; 

Км - коэффициент, учитывающий вид материала: дерево - 1, кирпич - 1,5, железобетонные, с коэффициентом армирования μ < 0,03 - 2, тоже μ > 0,03 или с металлическим каркасом μ - 3; Кс - коэффициент, учитывающий сейсмичность: для объектов, запроектированных без учета сейсмики - 1, для учитывающих сейсмику -1,5; 

Кв - коэффициент, учитывающий высоту зданий (парусность) определяется по формуле:

                               Кв =

                                                        

где Нзд - высота здания, м;

Ккр - коэффициент, учитывающий влияние на устойчивость кранового оборудования, определяется по формуле:

Ккр= 1+4,65 *10'^-3Q,

где    Q - грузоподъемность крана, т; при наличии кранов разной грузоподъемности принимается их среднее значение.

К приведенным формулам целесообразно  ввести дополнительный поправочный коэффициент, учитывающий степень проемности (Кпр), так как увеличение проемности уменьшает парусность объекта. 

Величина Кпр составит: при проемности до 10% - 1, от 10 до 50% - 1,1, больше 50% - 1,3.

Задача №1

Имеется здание цеха с железобетонным каркасом, процент армирования μ < 0,03, высота 12 м, грузоподъемность кранов 10 т, проемность 8%, район не сейсмичный.

Кк = 2 (коэффициент, учитывающий тип конструкции) - каркасная;

Км = 2 (коэффициент, учитывающий вид материала) – железобетон с коэффициентом армирования μ < 0,03;

Кс=1,5 (коэффициент, учитывающий  сейсмичность) – объект, запланированный;

Кпр=1 (коэффициент, учитывающий  степень проемности) – проемность до 10 %. 

Кв - коэффициент, учитывающий высоту зданий (парусность) определяется по формуле:

Кв = 

где Нзд - высота здания, м;

Кв  = = 0,87

Для оценки устойчивости зданий рекомендуется использовать эмпирические формулы, апробированные ВЦОК ГО, которые  дают однозначные решения и более широко учитывают некоторые конструктивные особенности зданий и сооружений.

Для производственных зданий: 

ΔРф = 0,14* Кп*Кк* Км*Кс*Кв* Ккр,

где  Кп-0,35 числовой коэффициент, характеризующий степень разрушения.

Ккр - коэффициент, учитывающий влияние на устойчивость кранового оборудования, определяется по формуле:

Ккр= 1+4,65 *10^-3*Q,

где    Q - грузоподъемность крана, т; при наличии кранов разной грузоподъемности принимается их среднее значение.

Ккр = 1+ 4,65 10^-3 * 10 = 1,0465

Для слабых разрушений (Кп = 0,35),

Δ Р = 0,470 кгс/см² (47 кПА);

для средних (Кп = 0,56)(Кпр = 1)

Δ Р = 0,752 кгс/см² (75 кПа);

для сильных (Кп = 0,87; Кпр=1)  

ΔР = 1,163 кгс/см² (116 кПа);

для полных (Кп = 1; Кпр = 1)

Δ Р = 1,343 кгс/см² (134 кПа).

Предел устойчивости принимаем  как среднее значение для слабых и средних разрушений (0,752 + 0,470):2 = 0,61 кгс/см² (61 кПа).

После оценки устойчивости каждого цеха (здания, сооружения) составляется таблица по определению устойчивости.

Таблица 1

Определение предела устойчивости здания, цеха

Элементы цеха и их краткая  характеристика	Степень разрушения Δ Р кгс/см2	Предел устойчивости
Здание: монолитная железобетонная; высота 8м; крановое оборудование Q = 10; Проемность 6%; сейсмостойкое	0,10 … 0,20   0,30 …0,40   0,50 слаб.   сред.         сильн.    полн.	(0,752 + 0,470):2 = 0,61

 

Анализируя данные таблицы  можно сказать, что предел устойчивости значения которого 0,61 кгс/см² (61 кПа) превышает минимальный предел. Таким образом, можно сделать вывод, что здание устойчиво к воздействию ударной волны.

 

 

2. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ

Противорадиационная  защита (ПР) - это комплекс мероприятий ГО, направленных на предотвращение или ослабление воздействия ионизирующих излучений, ОВ и СДЯВ.

Фактические защитные свойства защитных сооружений определяются по формулам раздела "6" СНиП II-11-77* (коэффициент ослабления "А" для убежищ и коэффициент защиты "Кз" для ПРУ).

Уровень радиации при взрыве зависит от расстояния от эпицентра, мощности и вида взрыва, и от зоны радиоактивного заражения, в которой может оказаться объект, или формирование ГО. Поэтому, заранее разрабатывают режимы (3-5 для каждой зоны) радиационной защиты, в зависимости от вероятных пределов уровней радиации для данного объекта или населенного пункта.

В соответствии с требованиями нормативных документов на объектах экономического хозяйства и в районах рассредоточения рабочих, служащих и формирований ГО, выведенных в районах сооружения (зона возможных слабых разрушений и 20 км зона) с введением угрожаемого положения, все ПРУ должны усиливаться с доведением коэффициента защиты до установленного норматива для зон и соответствующих категорий укрываемых.

На остальной территории загородной зоны, на объектах экономического хозяйства и для населения, коэффициент  защиты ПРУ должен быть также доведен до нормативных значений, установленных для зоны.

Фактические защитные свойства зданий и сооружений, простейших укрытий, приспосабливаемых подвалов и других заглублений сооружений также смогут быть определены по формулам "Кз" или приняты по справочным данным. Например, деревянные жилые дома обеспечивает коэффициент ослабления  Косл (з) = 2;

- в каменных одноэтажных домах - Косл (Кз) = 10;

- в каменных многоэтажных домах - Косл (Кз) = 20-30;

- в производственных многоэтажных зданиях - Косл (Кз) - 7 и т.д.

Необходимо учитывать  отдаленность жилья от места работы и возможность    использования транспортного средства. Для пешего движения Косл=1, для всех видов транспорта Косл=2.

Отдыхающие смены предприятий, продолжающих свою деятельность в городах, должны размещаться так, чтобы общее время доставки туда и обратно не превышало четырех часов, из них пешее движение - не более одного часа в одном направлении.

При разработке режимов поведения  необходимо учитывать возможность  прекращения производственной деятельности по сигналам ГО, опасность вторичных факторов - возможность затопления, взрывов, пожароопасность и т.п.Должна учитываться сменность работы (одна или две смены по 10 - 12 часов).

Режим работы является частью общего режима в районе следа радиоактивного облака. Под режимом поведения людей понимают, повторяющееся с определенной периодичностью в течении суток, продолжительность и условия работы, передвижения и отдыха рабочих и служащих (населения).

Режим работы рабочих и  служащих и режим поведения населения  определяют руководители объектов и штабы ГО, из условия, чтобы за время пребывания на радиоактивно зараженной местности люди не получили дозу облучения выше допустимой для данного случая.

Режим радиационной защиты можно определить расчетным путем, используя усредненные показатели, учитывающие защитные свойства зданий (сооружений) и продолжительность пребывания в них людей. Такими усредненными показателями являются:

-  коэффициент защищенности людей (Сэ);

-  коэффициент безопасной защищенности людей (Сбз);

Коэффициент защищенности показывает, во сколько раз доза радиации, накопленная людьми за сутки при установленном режиме поведения, меньше дозы, которую они получили бы за сутки, находясь непрерывно на открытой местности:

С =