Исследование устойчивости функционирования объекта - Аварии и их последствия

Оценка устойчивости функционирования объекта при воздействии избыточного давления во фронте ударной волны

Расчет устойчивости производственного участка к избыточному давлению проводят согласно исходным данным.

Давление при детонации взрывчатого вещества (ВВ) определяется по формуле [1]

Где - приведенное расстояние, исходя из массового потока и фронта продуктов детонации.

Подставив значение получим,

?Р Ф = 6,7/270Ч1000=24,81 кПа

М

=158/ 3v 0,1=270 м.

Где R - расстояние от объекта до места хранения ВВ, м

С - количество ВВ в тротиловом эквиваленте, кг

Для анализа последствий разрушительного действия ВВ расчет радиуса разрушений осуществляется по формуле

, м.

R1 = 3,8Ч2001/3 [1+ (3180/200)2] -1/6 =8,82м,

R2 = 5,6Ч2001/3 [1+ (3180/200)2] -1/6 =12,98 м,

R3 = 9,6Ч2001/3 [1+ (3180/200)2] -1/6 =22,25 м,

R4 = 28Ч2001/3 [1+ (3180/200)2] -1/6 =64,92 м,

R5 = 56Ч2001/3 [1+ (3180/200)2] -1/6 =129,83м.

Где

К - коэффициент учитывающий степень разрушения объекта:

К= 3,8 для полного разрушения зданий;

    5,6 -50% зданий полностью разрушено; 9,6 здания непригодны для обитания; 28- умеренные разрушения, повреждения внутренних мало прочных перегородок; 56- малые повреждения зданий, разбито 10% стекол.

Вывод: Степень разрушения массивного промышленного здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25...50 т. считается слабым, так как давление ударной волны не превышает 30 Па.

В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнение дверных и оконных проемов. Оборудование имеет незначительные деформации второстепенных элементов. На КЭС имеется незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов. Для восстановления объекта (элемента), получившего слабые разрушения, как правило, требуется мелкий ремонт.

Поражение людей, находящихся в момент взрыва, в зданиях и убежищах, зависит от степени их разрушения.

Степень разрушения конкретной типа здания, сооружения или оборудования при воздействии ударной волны определяется главным образом избыточным давлением ?Р Ф.

При слабых разрушений зданий гибель людей маловероятна. Однако часть из них может получить различные травмы и ранения.

Оценка устойчивости объекта к воздействию теплового излучения.

Устойчивость функционирования объекта к воздействию теплового излучения осуществляется расчетом времени образования сплошного пожара, определению действий по их предупреждению и локализации.

Расчет времени сплошного пожара осуществляется суммированием времени охвата огнем здания, развития и полного его выгорания.

TСп. пожара=tОхв.+tРасп.+tВыг.

Подставив значение получим:

TСп. пожара = 0,95+13,88+2,8=17,63ч.

Время охвата огнем здания определяется пределом огнестойкости основных несущих элементов объекта [2]

TОхв= t0 КС, ч

TОхв = 0,25Ч3,8= 0,95 ч.

Где t0-предел огнестойкости конструкции;

КС - коэффициент, учитывающий степень разрушения объекта.

Время развития пожара

TРазв=l/VX, Ч;

TРазв = 1/2Ч 10-5 = 50000с =13,88 ч.

Где VX-линейная скорость распространения пожара; м/с

L - длина оцениваемого участка, м.

VX = 0,014/700 = 2Ч10-5 Ч.

Где VM - массовая скорость выгорания вещества, кг/м2С;

-плотность вещества, кг/м3.

, ч

TВыг. = 140/0,84 =166,66 м =2,77ч

Вывод: 17,63 ч необходимо для охвата огнем здания, развития и полного его выгорания. За это время можно локализовать сплошной пожар, спасти людей оказавшихся в очаге поражения

Оценка устойчивости функционирования объектов в условиях радиоактивного заражения.

За критерий устойчивости работы объекта при РЗ принимается допустимая доза излучения, которую могут получить люди за время работы смены при ликвидации аварии на АЭС.

Для расчета дозы, которую могут получить люди, необходимы исходные (начальные) уровни радиации и время продолжительности пребывания людей на аварийном участке. Для определения уровней радиации в любой момент времени используют зависимость

, Р/ч

РT =480Ч (2,3/1)-0,4 = 343,99Р/ч.

Где Р0- уровень радиации в момент времени t после аварии; Р/ч;

РT - тоже, в рассматриваемый момент времени после аварии; р/ч;

N - показатель степени спада уровня радиации (n=0,4).

Доза излучения за время от t1 до t2 составит

, Р

Д = 1,7 (343,9Ч2,3 - 480Ч1) =529,014Р.

-люди работают на открытой местности.

Вывод: Уровень дозы излучения за 2,2ч. пребывания людей на аварийном участке составляет 529Р. Степень лучевой болезни тяжелая. Развитие болезни первичная реакция продолжительность 4 дня. Через 10-60 минут многократная рвота в течение 4-8 часов, резкая слабость, головокружение, жажда, потеря аппетита, расстройство желудка, потливость. Выздоровление возможно при своевременном лечении через 5-10 месяцев.

Оценка устойчивости функционирования объекта в условиях химического заражения

При разрушении или авариях на объектах, имеющих сильнодействующие вещества (СДЯВ), образуются зоны химического заражения, внутри которых могут возникнуть очаги химического поражения. Их можно назвать вторичными в отличие от очагов химического поражения, образующихся в результате применения химического оружия.

Вторичным очагом химического поражения называют территорию, в пределах которой в результате воздействия СДЯВ произошли массовые поражения людей и животных.

Химические соединения, которые в определенных количествах, превышающих предельно допустимые концентрации (плотность заражения), могут оказывать вредное воздействие на людей, сельскохозяйственных животных, растения и вызывать у них поражения различной степени, называются сильнодействующими ядовитыми веществами.

СДЯВ могут быть элементом производства (аммиак, хлор, азотная и серная кислоты, фтористый водород) и могут образовываться как токсичные продукты при пожарах на объектах народного хозяйства (окись углерода, окись азота, хлористый водород, сернистый газ).

Основной характеристикой зоны химического заражения является глубина распространения облака зараженного воздуха. Эта глубина пропорциональна концентрации СДЯВ и скорости ветра. Однако при значительной скорости ветра в приземном слое воздуха (6...7 м/с и более) эта пропорциональность нарушается, так как облако быстро рассеивается.

Исходными данными для оценки химической обстановки являются: отравляющее вещество хлор, СДЯВ=30 т., погода ясная, местность открытая и застроиная строительными сооружениями, степень защищенности рабочих и служащих объекта и населения низкая.

При оценке методом прогнозирования в основу должны быть положены данные по одновременному выбросу в атмосферу всего запаса сероуглерода, имеющегося на объекте, при благоприятных для распространения зараженного воздуха метеоусловиях (инверсии).

При аварии (разрушении) емкостей со СДЯВ оценка производится по конкретно сложившейся обстановке, то есть берутся реальные количества выброшенного (вылившегося) ядовитого вещества и реальные метеоусловия.

Оценка химической обстановки на объектах, имеющих СДЯВ, включает [2]:

1 Определение размеров зоны химического заражения.

Размеры зон химического заражения зависят от количества СДЯВ на объекте, физических и токсических свойств, условий хранения, метеоусловий и рельефа местности. Глубину зоны можно определить по формуле [2]:

, м

Г= 34,2 Чіv60000І / 1,2І Ч 5І = 171000 м = 17 км.

Где - количество СДЯВ, кг;

- токсодоза, мгмин/л;

Площадь зоны химического заражения:

Ш=0,15*17100=2,565

, м2

S3 = 1/2 Ч2,565Ч17=17км І.

Где - ширина зоны, м.

2 Определение времени подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту).

Время подхода облака зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту) определяется делением расстояния от места разлива СДЯВ до данного рубежа (объекта), м, на среднюю скорость переноса облака воздушным потоком, м/с [2].

T= R/W, мин.

T=6000 / 4*60 =25 мин.

3 Определение времени поражающего действия СДЯВ.

Время поражающего действия СДЯВ, мин, в очаге химического поражения определяется временем испарения СДЯВ с поверхности его выброса (разлива). Время испарения жидкости, мин, определяется как частное от деления массы жидкости в резервуаре на скорость испарения :

, ч

TПор = 30/48=62,5 мин=1час

Скорость испарения жидкости (количество испарившейся жидкости в минуту) рассчитывается по формуле [6]:

,

= 12,5Ч385Ч600Ч(5,38+4,1Ч5) Чv70,91Ч10-8 = 48,63т/мин

Где - скорость испарения жидкости, т/мин;

- площадь разлива, м2;= В/0,05=30000/1,56/0,05=385 м2;

- давление насыщенного пара, 1,56кПа;

- молекулярная масса жидкости,=70,91 кг;

Похожие статьи




Исследование устойчивости функционирования объекта - Аварии и их последствия

Предыдущая | Следующая