Устойчивость работы объектов промышленности в чрезвычайных ситуациях

Московский Государственный Горный Университет Кафедра Гражданской обороны Курсовая работа по теме Устойчивость работы объектов промышленности в чрезвычайных ситуациях Выполнила студентка 3-го курса Москва 2006 Содержание 1. Содержание2. Содержание задания.3. Оценка устойчивости работы объекта к воздействию воздушной ударной волны 3 4. Оценка устойчивости объекта к тепловому воздействию излучения от очага пожара.5. Оценка химической обстановки 6. Мероприятия по повышению устойчивости работы объекта промышленности в чрезвычайной ситуации при воздействии воздушной ударной волны от взрыва углеводородной смеси, теплового излучения при возникновении пожара на складе ГСМ, химического заражения объекта промышленности 18 Содержание задания. На химически опасном объекте, расположенном на удалении км от объекта промышленности, сосредоточены запасы сильнодействующих ядовитых веществ СДЯВ. В случае аварии на объекте возможен - взрыв пропана и образование воздушной ударной волны - образование облака зараженного воздуха и распространение его в направлении объекта - возникновение пожаров от вторичных факторов поражения.

Оценка возможных разрушений от избыточного давления ударной волны на объектах горнодобывающей промышленности.

Разрушение зданий и сооружений может происходить от различных причин и, прежде всего от аварий на базах и складах взрывчатых веществ и горючесмазочных материалов, на нефтеперерабатывающих и химических производствах, трубопроводах, при разрушении резервуаров и цистерн в ходе транспортировки сниженных углеводородных газов, а также от избыточного давления ударной волны ядерного взрыва.

Степень разрушения конкретных зданий и сооружений при воздействии ударной волны определяется главным образом избыточным давлением Pф. Оценить устойчивость объекта горнодобывающей промышленности при воздействии ударной волны - это, значит, определить максимальные значения величины избыточного давления, при которых здания и сооружения объекта могут получить различной степени разрушения, с тем, чтобы выявить слабые сооружения, определить мероприятия и выполнить их заблаговременно, в период реконструкции или расширения производства.

Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение поражающих факторов, при котором восстановление поврежденного объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано, а это возможно при получении на объектах горной промышленности слабых и частично средних разрушений.

При сильных разрушениях восстановление объекта обычно нецелесообразно, а при полном разрушении - невозможно. На основе анализа результатов расчетов возможных разрушений делаются выводы и предложения, в которых отражаются наиболее уязвимые элементы объекта и мероприятия по повышению устойчивости отдельных зданий и сооружений и всего технологического комплекса горного предприятия в целом. Определение избыточного давления ударной волны при взрыве углеводородной смеси.

При возникновении аварийных ситуаций со сжиженными углеводородными газами типа ацетилен, метан, этан, пропан, бутан, пентан, этилен, пропилен, бутилен и др. происходит интенсивное их испарение. Пары и газы образуют взрывчатую смесь с воздухом - УВС углеводородную воздушную смесь, взрыв которой может привести к значительным разрушениям и пожарам. При взрыве углеводородной воздушной смеси различают две зоны действий детонационной волны в пределах облака УВС и воздушной ударной волны за пределами облака УВС. Параметры взрыва углеводородной воздушной смеси зависят от расстояния до центра взрыва и от состава УВС. Анализ аварии показывает, что при разрушении емкостей не весь продукт, находящийся в цистернах резервуарах в сжиженном состоянии, переходит во взрывчатую углеводородную воздушную смесь. В зоне облака, в пределах которого действует детонационная волна, избыточное давление во фронте ее в пределах принимается постоянным и оно равно Р 17кгссм.

Зона действия воздушной ударной волны начинается сразу же за внешней границей углеводородной воздушной смеси, т.е. за r0. Избыточное давление во фронте воздушной ударной волны Pф изменяется в зависимости от расстояния до центра взрыва. Производимые расчеты соответствуют усредненным физико-механическим и энергетическим характеристикам идеализированной схемы взрыва облака углеводородной воздушной смеси в форме полусферы в взрывом в ее центре.

Зная массу сжиженных углеводородных газов в цистерне резервуаре, хранилище и пользуясь данной методикой, можно прогнозировать возможное избыточное давление во фронте воздушно ударной волны, а, следовательно, и определять характер разрушений зданий и сооружений на объектах и объемы восстановительных работ. Кроме того, данные прогнозирования дают возможность определять безопасные расстояния при расположении хранилищ со сжиженными углеводородными смесями от предприятий горной промышленности и других народнохозяйственных объектов.

Зона облака углеводородно-воздушной смеси 1. Начальный радиус облака УВС определяется по формуле 3 r0 18,5 Q ,м Где Q - масса углеводородных газов в топливно-воздушной смеси ТС, определенное по формуле QKнQн, т Где Qн - масса сжиженных углеводородных газов в цистерне резервуаре, хранилище до взрыва, т Кн - коэффициент перехода сжиженного продукта в УВС, значение которого принимается равным Кн 0,6-0,2. Избыточное давление Pф воздушной ударной волны определяется из соотношения rr0, где r - расстояние от центра взрыва до объекта здания, сооружения, м. Значения облака УВС в зависимости от массы углеводородных газов в смеси Масса горючего в смеси ТС,тr0,мМасса горючего в смеси ТС,тr0,м10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 65040 68 86 98 108 117 124 131 136 142 147 156700 800 900 1000 1500 2000 2500 3000 3500 5000 6500 10000164 172 179 185 212 233 251 267 281 317 344 399 Параметры воздушной ударной волны как функции отношения rr0 rr0Pф, кгссм2rr0Pф, кгссм20,3-1,0 1,0025 1,005 1,01 1,02 1,04 1,06 1,08 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,5 3 3,517 13,71 13,28 12,32 10,72 8,14 6,21 5,68 5,38 3,96 2,99 2,38 1,95 1,68 1,12 0,82 0,634 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 25 30 400,5 0,38 0,28 0,22 0,18 0,15 0,13 0,12 0,1 0,09 0,08 0,078 0,05 0,048 0,03 0,025 Исходные данные для оценки устойчивости зданий и сооружений объекта от воздушной ударной волны при взрыве углеводородной воздушной смеси УВС Qн 60 т масса сжиженных углеводородных газов в хранилище Кн 0,6 коэффициент перехода сжиженного продукта в УВС r 0,7 км расстояние от центра взрыва до объекта 2,5 коэффициент, учитывающий характер угол встречи ударной волны с препятствием.

Определить 1. Избыточное давление воздушной ударной волны на объекте. 2. Возможные разрушения отдельных сооружений на поверхности шахты. Решение 1 Определяем количество пропана, перешедшего в облако углеводородной воздушной смеси Q по формуле QKнQн 600,6 36т. Определяем начальный радиус детонационной волны облака углеводородной воздушной смеси по формуле 3 3 r0 18,5 Q 18,5 36 61м Такой же результат получим и путем интерполяции значений в таблице 1. 2 Определяем избыточное давление Pф во фронте воздушной ударной волны из математической зависимости, где r расстояние до шахты от центра взрыва. r r0 70061 11,47 Из таблицы 2 находим, что отношение r r0 11,47 соответствует избыточному давлению Pф, равному 0,12 кгссм2. Далее учитываем характер встречи ударной волны с препятствием.

Установлено, что при расположении зданий и сооружений перпендикулярно распространению ударной волны избыточное давление возрастает и будет в 2-2,5 раза больше таблица 2. Для дальнейших расчетов принимаем минимальное значение коэффициента, равное 2. Тогда избыточное давление ударной волны при перпендикулярной встрече с препятствием будет равно Pф 0,122,5 0,3кгсм2. Определение степени возможных разрушений отдельных объектов горного предприятия По таблице Зависимость степени разрушения зданий от величины избыточного давления ударной волны определяем степень разрушения отдельных объектов шахты при избыточном давлении Pф 0,3кгсм2. Характер разрушений зданий и сооружений поверхности шахты Надшахтное здание главного ствола - слабое.

Надшахтное здание вспомогательного ствола слабое.

Здание вентиляционных установок слабое.

Здание электроподстанции среднее.

Административно-бытовой комбинат слабое.

Галереи решетчатой конструкции среднее.

Радио и электронная аппаратура для управления производством среднее. Наземные резервуары с ГСМ среднее. Убежища, копры, подземные кабельные линии, тоннели и перегрузочные станции сохраняются полностью. По результатам оценки устойчивости отдельных сооружений шахты составляем таблицу, в которой графически отображаем слабые, средние, сильные и полные разрушения. Таблица устойчивости зданий, сооружений и оборудования шахты к воздействию ударной волны. ппНаименование объектаХарактеристика объектаСтепень разрушения при избыточном давлении Pф, кгссм2 01 02 03 04 05 061.КоперБашенный металлический 2.Надшахтное здание главного стволаЖ.б. каркас, стены-панели из ячеистых бетонов3.Надшахтное здание вспомогательного стволаЖ.б. каркас4.Здание вентиляторных установокОдноэтажное с ж.б. каркасом5.Здание электроподстанцииКирпичное, бескаркасное6. Административно-бытовой комбинатЖ.б. каркас, двери и оконные рамы деревянные7.ГалереяРешетчатая конструкция, стены из волнистых асбестоцементных листов8.Радио и электронная аппаратура Система управления производством9.Кабельные электролинииПодземные10.Склад ГСМНаземные резервуарыУсловные обозначения - слабые разрушения - сильные разрушения - средние разрушения - полные разрушения Заполнив эту таблицу, находим предел устойчивости каждого объекта шахты к воздействию ударной волны по нижней границе диапазона средних разрушений копер 0,5 надшахтное здание главного ствола 0,4 надшахтное здание вспомогательного ствола 0,4 здание вентиляторных установок 0,4 здание электроподстанции 0,2 административно-бытовой комбинат 0,4 галереи 0,2 радио и электронная аппаратура 0,2 склад ГСМ 0,2кгссм2. По наименее устойчивому сооружению, существенно влияющему на работу всего объекта, находим предел его устойчивости.

У нас этими сооружениями являются здание электроподстанции, склад ГСМ - Pфmin 0,2 кгссм2. Отсюда следует, что предел устойчивости технологического комплекса оъекта в целом по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав элементов равен Pф 0,2кгссм2. При других, более высоких параметрах избыточного давления объект в целом будет не устойчив к воздействию ударной волны.

Вывод Следовательно, в целях обеспечения бесперебойной работы шахты в чрезвычайных ситуациях необходимо повысить устойчивость здания электроподстанции с находящимся в ней электрооборудованием, радио и электронной аппаратурой для управления производством и склад ГСМ. Кроме того, необходимо повысить устойчивость надшахтных зданий главного и вспомогательных стволов, здания вентиляторных установок, административно-бытового комбината и цистерн с ГСМ.

Оценка устойчивости объекта к тепловому воздействию излучения от очага пожара

Продолжительность этого периода изменяется в широком диапазоне и может... Если тело полностью поглощает падающую на него лучистую энергию, оно н... L 27м удаление пожароопасного сооружения от очага пожара. 4 Используя номограмму, определяем 14 по соотношениям aL 7,5927 0,3 bL... Оценка химической обстановки включает 1.Определение вертикальной устой...

Выводы В результате прогнозирования химической обстановки при разрушении емкости с фосгеном выявлено - время поражающего действия зараженного воздуха с момента аварии на химически опасном объекте 5,6ч - глубина зоны заражения по первичному и вторичному облаку 3,62км - возможная глубина переноса зараженной воздушной массы может достигать 117,6км - время подхода зараженного воздуха к определенному рубежу объекту 0,1ч. Основные мероприятия по повышению устойчивости работы объектов горнодобывающей промышленности Для достижения устойчивой работы объектов горнодобывающей промышленности в чрезвычайных ситуациях заблаговременно организуются и проводятся организационные, технологические и инженерно-технические мероприятия.

При этом особо важное значение имеют инженерно-технические мероприятия, которые необходимо решать своевременно и в комплексе с другими мероприятиями.

Только своевременное и комплексное выполнение всех мероприятий может надежно обеспечить устойчивую работу объектов горнодобывающей промышленности в чрезвычайных ситуациях.

Защита рабочих и служащих в чрезвычайных ситуациях Надежная защита рабочих и служащих является важнейшим фактором повышения устойчивости работы объектов горнодобывающей промышленности. Она достигается проведением следующих основных мероприятий - заблаговременным возведением защитных сооружений и своевременным укрытием в них рабочих и служащих объекта - обеспечением всего персонала объекта индивидуальными средствами защиты и умелым использованием их в чрезвычайных ситуациях - поддержанием в постоянной готовности системы связи и своевременным оповещением населения об аварийных ситуациях.

На объектах горной промышленности защитные сооружения убежища и укрытия возводятся как на поверхности объекта, так и в горных выработках из расчета укрытия наибольшей работающей смены.

Убежища оборудуются системой вентиляции и очистки воздуха и санитарно-техническими устройствами. Кроме того, оборудуются накопительные защитные сооружения около устьев стволов. На установках и агрегатах с непрерывным производственным процессом строятся индивидуальные укрытия с дистанционным управлением или снабженные необходимыми устройствами для наблюдения за работой. В рабочих горняцких поселках заглубленные и подвальные помещения жилых зданий приспосабливаются под укрытия для населения.

Важным элементом подготовки к защите является обучение рабочих и служащих умелому применению средств и способов защиты, действиям в чрезвычайных ситуациях, а также в составе формирований при ведении спасательных и других неотложных работ. Мероприятия по защите объектов от вторичных факторов поражения Фосген бесцветный газ с запахом прелого сена, отравляющее вещество удушающего действия. Поражающие концентрации аммиака в воздухе возникают при производственных авариях на химически опасных объектах, утечке его или транспортировки.

Обладает скрытым периодом действия 2 12 ч и концентрацией действия в одном направлении при выходе в атмосферу заражает открытые водоемы и воздух. Вызывает поражение дыхательных путей. Его признаки кашель, затрудненное дыхание. От заражения защищают фильтрующие противогазы. Меры первой помощи - вывести пострадавших на свежий воздух - обеспечить теплом и дать покой - дать кислород. Успешное решение проблемы, связанное с мероприятиями по защите объектов от вторичных факторов поражения, достигается заблаговременным планирование и проведением профилактических мероприятий по исключению или ограничению возникновения вторичных факторов поражения.

Для этого выявляют возможные источники возникновения вторичных факторов и предпринимают необходимые меры по их устранению. К основным мероприятиям защиты объектов от вторичных факторов поражения относятся уменьшение запасов огнеопасных и взрывоопасных веществ и организация хранения сверхнормативных материалов за пределами объектов горной промышленности оборудование автоматической сигнализации, предупреждающей, а загазованности, опасности взрыва, затопления и других аварий установка автоматически отключающих устройств и клапанов - отсекателей, отключающих вышедшие из строя участки трубопроводов.

Наибольшую опасность последствий от вторичных факторов поражения представляют пожары, взрывы и зоны заражения сильнодействующими ядовитыми веществами СДЯВ. 1. Пожары на поверхностном комплексе шахты, на карьере или обогатительной фабрике могут возникнуть от теплового и светового излучения, самовозгорания угля на складах, неисправности и перегрева отопительных приборов, неисправности и неправильной эксплуатации электрооборудования, засоренности и захламленности территории объекта легковоспламеняющимися материалами.

В целях предупреждения возникновения пожаров, повышения пожароустойчивости и создания условий для успешной борьбы с ними проводятся следующие профилактические мероприятия - учитываются требования пожарной безопасности при проектировании и строительстве объектов копры, надшахтные здания, здания вентиляторов, электроподстанций и другие сооружаются из несгораемых материалов, а существующие - обрабатываются несгораемыми средствами, производится огнезащитное окрашивание или производится замена возгораемых материалов кровли, перегородок, элементов оборудования огнестойкими - лесные и угольные склады и отвалы котельных шлаков располагаются от надшахтных зданий не ближе 100м - склады горючих и легковоспламеняющихся жидкостей и сжиженных газов обваловываются или располагаются в специальных заглублениях в грунт не ближе 100м от стволов - между сооружениями поверхностного комплекса шахты или на промплощадке должны соблюдаться интервалы для проезда к водоемам и местам забора воды - здания и сооружения обеспечиваются средствами пожаротушения - оборудуются металлические ляды в устьях стволов - очистка территории объекта от всех возгораемых материалов, мусора и производится побелка деревянных конструкций - поддержание в постоянной готовности к действию противопожарного водопровода на объектах создаются запасы воды для пожаротушения искусственные водоемы, резервуары, установки гидрантов в системах водоснабжения. 2. На горных предприятиях находят применение сильнодействующие ядовитые вещества, в частности широко используется аммиак на холодильных установках.

Однако наибольшую опасность представляют соседние предприятия, производящие или использующие СДЯВ. Обеспечение безопасности работы таких предприятий и холодильных установок на горных предприятиях является сложной задачей и зависит от многих факторов характера технологического процесса, свойств готовой продукции, условий хранения и транспортировки веществ, средств противоаварийной защиты и т.п. Поэтому заблаговременное предупреждение аварий или уменьшение их последствий является важной задачей.

К основным мероприятиям, которые заблаговременно проводятся на объектах горной промышленности, относятся - разработка плана защиты рабочих и служащих при заражении объекта сильнодействующими ядовитыми веществами - прогнозирование возможных зон заражения в случаях аварии или разрушения емкостей на соседних химически опасных объектах - инженерно-технические мероприятия по безопасному хранению и использованию сильнодействующих ядовитых веществ - формирование, оснащение и обучение подразделений противохимической защиты для ликвидации аварии, включающей санитарную обработку людей, дегазацию одежды, территории, сооружений и техники - наличие и

Содержание

Содержание

Содержание

Содержание в исправном состоянии защитных сооружений и средств индивидуальной защиты для личного состава формирований ГО, рабочих и служащих объекта - заготовка и складирование дегазационных материалов, таких, как гашеная известь, дегазаторов щелочного и кислого действия и моющих веществ - надежная система связи и оповещения населения об опасности химического заражения объекта горнодобывающей промышленности.

Заблаговременное планирование и проведение этих мероприятий будет способствовать достижению надежной защиты рабочих и служащих объекта в условиях чрезвычайных ситуаций. Список использованной литературы 1. Атаманюк В.Г. и др. Гражданская оборона, Москва, Высшая школа, 1986. 2. Справочник для оценки обстановки на объектах горнодобывающей промышленности в чрезвычайных ситуациях Москва, МГГУ, 1995. 3. Поспелов В.С Лысухин И.Ф Бевз И.А. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях Москва, МГГУ, 1997. 4. Поспелов В.С Лысухин И.Ф. Действия формирований гражданской обороны на объектах горнодобывающей промышленности в чрезвычайных ситуациях Москва, МГГУ, 1994. 5. Поспелов В.С Гольцов А.М. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях Москва, МГГУ, 1998.