Визначення стійкості цеху до вражаючих факторів ядерного вибуху

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра охорони праці и

НАВКОЛИШНЬОГО середовища

Індивідуальне Завдання

з курсу В«Цивільна оборонаВ»

В«Визначення стійкості цеху до вражаючіх факторів ядерногоВибух В»

Варіант № 26

Виконала: студент гр. ФЕУ - 136

Ситникова Д.В.

прийнять:

Денщиков О. Є..

2010р.

ЗАГАЛЬНА ОБСТАНОВКА

За категорованих по ГОнаселеному пункту можливе застосування ядерної зброї. Необхідно провестиоцінку стійкості промислового об'єкта до впливу вражаючих факторівядерного вибуху і намітити ІТМ ГО для підвищення стійкості його роботи вперіод НС військового характеру. Об'єкт розташований біля міста.

ОБОРОННО-ЕКОНОМІЧНЕ ЗНАЧЕННЯЗАВОДУ

Потужність підприємства - 1000верстатів-автоматів в рік, для обладнання машинобудівних заводів, на суму600 млн. грн. Виробнича програма передбачає, у воєнний час -виконання спеціальних замовлень. Для цього, за особливим планом, використовується 75%потужностей заводу.

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА

Технологічний процеспередбачає:

Г?Механічнухолодну обробку чавунних і сталевих деталей;

Г?Термічнуобробку сталевих деталей;

Г?Збірку і наладкуверстатів;

Г?Виробництвопредметів широкого вжитку;

Г?Експлуатацію,зберігання та ремонт автомобільної техніки.

РОЗМІЩЕННЯ І ПЛАНУВАННЯ

Підприємство віднесено до 1-ї категоріїпо ІТМ ГО і розташоване поблизу міста. Воно працює в 2 зміни. Чисельністьнайбільшої зміни 3000 чоловік. Промислова забудова займає площу 17 гектарів, адміністративно-господарська територія 6 ​​гектарів, щільність забудови більше 30%. Наявність захисних споруд - на 2000 осіб. На заводі 10 цехів (з них 5 основних).

Вихідні дані варіанти 26

Цех ширвжитку - з відходів виробництва виробляєвироби для масового споживання.

Будівля - цегляна, безкаркасне зперекриттям з дерев'яних елементів покрівля - руберойд; підлогу - дерев'яний,забарвлений в темний колір; двері та вікна - дерев'яні, пофарбовані в темнийколір.

Технологічне обладнання:

- Верстати легкі;

- Верстати середні;

- Електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкриті;

- Трансформатори 100 кВт;

- Контрольно-вимірювальна апаратура;

- Магнітні пускачі;

- Крани і кранове обладнання.

Електропостачання - кабельні наземні лінії.

Трубопроводи - на металевих естакадах.

-Відстань відцентру міста до цеху R г = 4 км;

-Очікуванапотужність боєприпасу q = 200 кт;

-Ймовірнемаксимальне відхилення ядерних боєприпасів від точки прицілювання (центруміста) r отк = 0.7 км;

-Швидкість середньоговітру V св = 55 км/год

-Азимут на об'єктщодо центру міста, В = 250 0

1 максимальних значень параметрівВражаючі фактори ядерного вибуху, очікуваних на ОБ'ЄКТІ

1.1 Максимальне значення надлишковоготиску у фронті ударної хвилі [вибух - наземний ]

Знаходимо ймовірне мінімальневідстань від центру вибуху:

км

Знаходимо надлишковий тиск DР ф за додатком № 1. Такяк необхідного значення відстані в таблиці немає, робимо інтерполяціютабличних даних:

R x 1 = 3 км? Р ф1 = 30 кПа

R x 2 = 3.8 км? Р ф2 = 20 кПа

кПа.

1.2 Максимальне значення світловогоімпульсу [вибух -повітряний]

Для вірогідного мінімальної відстанівід центру вибуху км за додатком № 4 знаходимомаксимальний світловий імпульс І св.max .

Так як необхідного значення відстаніу таблиці немає, виробляємо інтерполяцію табличних даних:

R x 1 = 3.2км І св.1 = 1200 кДж/м 2

R x 2 = 3.4 км І св.2 = 1000 кДж/м 2

І св. max = 1100.0 кДж/м 2

1.3 Максимальне значення рівнярадіації [вибух -наземний]

Для вірогідного мінімальноговідстані від центру вибуху км і для боєприпасу потужністю 200кт, швидкості вітру - 55 км/год за додатком 12. Так як необхідного значення втаблиці немає, робимо інтерполяцію табличних даних:

R x 1 = 2 км? Р І1 = 17100 Р/год

R x 2 = 4км? Р І2 = 7500 Р/год

Р и max = 10860 Р/год

1.4 Максимальне значення дозипроникаючої радіації [вибух - повітряний]

Ймовірне мінімальна відстань відцентру вибуху: км.

За додатком № 9 при потужності вибуху 200 кт знаходимо значення рівняпроникаючої радіації Д пр.max = 0 Р.

Оцінка стійкості роботи об'єкта до впливу ударноїХВИЛІ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ

1)Визначаємомаксимальне значення надмірного тиску, очікуваного на територіїпідприємства. Для цього знаходимо мінімальну відстань до можливого центрувибуху:

км

Потім за додатком 1 знаходимонадлишковий тиск О”P ф на відстані 3.3 км для боєприпасу потужністю кт при при наземному вибуху (меншесприятливому). Так як необхідного значення відстані в таблиці немає,виробляємо розрахунок зміни надлишкового тиску в розрахунку:

R x 1 = 3 км? Р ф1 = 30 кПа

R x 2 = 3.8 км? Р ф2 = 20 кПа

кПа.

Це тиск є максимальним очікуваним на об'єкті.

2)Виділяємо основніелементи цеху ширвжитку і визначаємо їх характеристики. Основними елементамицеху є: будівля, технологічне обладнання, електромережа і трубопровід.Їх характеристики беремо з вихідних даних і записуємо в зведену таблицюрезультатів оцінки (додаток А, табл. 1).

3)За додатком 2знаходимо для кожного елемента цеху надлишкові тиски, що викликають слабкі,середні, сильні і повні руйнування. Так, будівля цеху з вказанимихарактеристиками отримає слабкі руйнування при надлишкових тисках 8-15 кПа,середні - 15-25 кПа, сильні - 25-35 кПа, повні - 35 кПа. Ці дані відображаємоу таблиці.

Аналогічно визначаємо і вносимо втаблицю дані по всім іншим елементам цеху.

4)Знаходимо межастійкості кожного елемента цеху - надлишковий тиск, що викликає середніруйнування. Будівля цеху має межу стійкості до ударної хвилі - 15 кПа,верстати легкі - 12, верстати середні - 25, електродвигуни потужністю до 2 кВт (відкриті) - 40, трансформатори 100 кВт - 30, контрольно-вимірювальна апаратура - 10, магнітні пускачі- 30, крани і кранове обладнання - 30, КЕС:-кабельні наземні лінії - 30, Трубопроводи; - на залізобетонних естакадах - 30.

5)Визначаємо межустійкості цеху в цілому по мінімальній межі стійкості входять до його складуелементів. Зіставляючи межі стійкості всіх елементів цеху, знаходимо, щомежа стійкості механічного цеху? Р ф lim = 10 кПа.

6)Визначаємо ступіньруйнування елементів цеху при очікуваному максимальному надмірному тиску іможливий збиток (відсоток виходу з ладу виробничих площ іобладнання).

Результати оцінки стійкостіелементів цеху, ступеня їх руйнування і відсотка виходу з ладу наведені втаблиці 2.1

Таблиця 2.1 - Результати оцінкистійкості цеху до дії ударної хвилі.

Найме-

нованіецеху

Елементицеху і їх коротка характерист...ика Ступіньруйнування при DР, кПа

Межастійкості-вості, О”P ф lim , кПа

Вихід зладу при О”P ф max , %

При-меча-ня Цехширвжитку слабке середнє сильне повне 15 41% Межа стійкості цеху ширвжитку 10 кПа

Будівля:

-цегляна, безкаркасне зперекриттями з дерев'яних елементів;

8-15 15-25 25-35 35 -верстатилегкі; 6-12 - 15-25 - 12 68% -верстатисередні; 15-25 25-35 35-45 - 25 -електродвигуни потужністю до 2 кВт (відкриті); 20-40 40-50 - 50-80 40 -трансформатори100 кВт; 20-30 30-50 50-60 60 30 -контрольно-вимірювальнаапаратура; 5-10 10-20 20-30 30 10 85% -магнітніпускачі; 20-30 30-40 40-60 - 30 -крани ікранове обладнання; 20-30 30-50 50-70 70 30

КЕС:

-кабельніназемні лінії;

10-30 30-50 50-60 60 30 33%

Трубопроводи;

-на залізобетонних естакадах.

20-30 30-40 40-50 - 30

Для повного уявлення можливої вЂ‹вЂ‹обстановки на об'єкті і врайоні його розташування доцільно нанести на план місцевості межі зонруйнувань у вогнищі ядерного ураження при заданій потужності боєприпасу.

Положення зон можливихруйнувань у можливому осередку ядерного ураження показано на малюнку2.1 (ураження з центром на відстані R x = 3.3км відоб'єкта при повітряному вибуху потужністю кт). Прийняті наступніпозначення радіусів зон руйнувань:

км - радіус зовнішньої межі зонислабких руйнувань;

км - радіус зовнішньої межі зонисередніх руйнувань;

км - радіус зовнішньої межі зонисильних руйнувань;

км - радіус зовнішньої межі зони повнихруйнувань.

Рис. 2.1

ВИСНОВКИ

1)Цех ширвжиткуможе опинитися в зоні слабких руйнувань осередку ядерного вибуху з імовірниммаксимальним надлишковим тиском у фронті ударної хвилі кПа, а межа стійкості цехуширвжитку до ударної хвилі 10 кПа, що менше? Р ф max , аотже, цех не стійкий до ударної хвилі. Найбільш слабкий елемент -контрольно-вимірювальна апаратура.

2)Можливий збитокпри максимальному надмірному тиску ударної хвилі, очікуваний на об'єкті,призведе до скорочення виробництва на 15-25%.

3)Так як очікуванена об'єкті максимальний надлишковий тиск ударної хвилі кПа, а межі стійкості деякихелементів цеху 10 кПа, то доцільно підвищити межу стійкості цехуширвжитку до 26.25 кПа.

4)Для підвищеннястійкості цеху ширвжитку до ударної хвилі необхідно: зміцнити та посилитиелементи конструкції будівлі, вразливі вузли верстатів та контрольно-вимірювальноїапаратури закрити захисними кожухами, кабельні лінії закопати в землю,встановити додаткові контроткоси.

2. Оцінка стійкості роботи об'єкта до впливуСвітлове випромінювання ядерного вибуху

1)Визначаємомаксимальний світловий імпульс і надлишковий тиск ударної хвилі, очікувані натериторії об'єкта, для чого знаходимо ймовірне мінімальна відстань доможливого центру вибуху:

км

За додатком 4 знаходимо максимальнийсвітловий імпульс, а за додатком 1 - максимальний надлишковий тиск навідстані 3.3 км для боєприпасу потужністю кт при повітряному вибуху.

Надмірний тиск у фронті ударноїхвилі:

R x 1 = 2.9 км? Р ф1 = 30 кПа

R x 2 = 4.4 км? Р ф2 = 20 кПа

кПа.

Максимальне значення світловогоімпульсу:

R x 1 = 3.2 км І св.1 = 1200 кДж/м 2

R x 2 = 3.4 км І св.2 = 1000 кДж/м 2

І св. max = 1100 кДж/м 2

Визначаємо ступінь вогнестійкостібудівлі цеху. Для цього вивчаємо його характеристику, вибираємо дані проматеріалах, з яких виконані основні конструкції будівлі, і визначаємомежа їх вогнестійкості. За додатком 6 знаходимо, що за вказаними у вихіднихданих параметрах будівля цеху відноситься до 3 ступеня вогнестійкості. Результатиоцінки, а також характеристики будівлі заносимо в підсумкову таблицю 3.1.

2)Визначаємо категоріюпожежної небезпеки цеху. У цеху ширвжитку виробництво пов'язане з обробкоюабо застосуванням твердих горючих речовин і матеріалів, а також рідин зтемпературою спалаху парів вище 120. Тому відповідно до класифікаціївиробництва щодо пожежної безпеки (додаток 7), цех ширвжитку заводувідноситься до категорії В.

3)Виявляємо вконструкціях будівлі цеху елементи, виконані з горючих матеріалів, івивчаємо їх характеристики. Такими елементами в цеху є: двері та вікна, підлогу- Дерев'яні, пофарбовані в темний колір, дерев'яні перекриття, покрівля - руберойд.

4)Знаходимо світловіімпульси, викликають займання зазначених елементів з додатком 5, вЗалежно від потужності боєприпасу, елементів і їх характеристики.

5)Визначаємо межустійкості цеху до світлового випромінювання за мінімальним світловому імпульсу,зухвалому загоряння в будівлі, і робимо висновок про стійкість об'єкта.

Таблиця 3.1 - Результати оцінки стійкості цехумашинобудівного заводу до впливу світлового випромінювання ядерного вибуху

Об'єкт,елемент об'єкта Ступіньвогнестійкості будинку Категоріяпожежної небезпеки виробництва займистихелементи (матеріали) в будівлі і їх характеристики Світловийімпульс, що викликає займання спалимих елементів будівлі, кДж/м межастійкості будівлі до світлового випромінювання, кДж/м Руйнуваннябудівель при ДРфm...ax Зонапожеж, в якій може опинитися об'єкт широко використовуваних:Будівля - цегляна безкаркасне з перекриттям з дерев'яних елементів III B

Покрівля - руберойд

598.89 258.89 Середні Зонасуцільних пожеж

Двері, підлогаі віконні рами -дерев'яні, пофарбовані в темний колір.

258.89

Положення зон пожеж у вогнищіядерного ураження показано на малюнку 3.1.

Рис.3.1.

На малюнку прийнятінаступні позначення:

I - зона окремих пожеж;

II - зона суцільних пожеж;

III - зона пожеж у завалах;

r отк = 0.7 км - ймовірнемаксимальне відхилення ядерних боєприпасів від точки прицілювання;

R r = 4. км - відстань від центру міста до цеху;

км - радіус зовнішньої межі зони окремих пожеж;

км - радіус зовнішньої межі зони суцільних пожеж;

км - радіус зовнішньої межі зони пожеж в завалах.

ВИСНОВКИ

1. На об'єкт при ядерному вибухузаданої потужності кт очікується максимальний світловийімпульс І св. max =1100 кДж/м 2 і надмірний тиск ударної хвилі кПа, що викличе складну пожежнуобстановку. Цех ширвжитку опиниться в зоні суцільних пожеж.

2. Механічний цех не стійкий досвітловому випромінюванню. Межа стійкості цеху - 258.89 кДж/м 2 .

3. Пожежну небезпеку для цехупредставляють двері та вікна з дерева і пофарбовані в темний колір.

4. Доцільно підвищити межустійкості механічного цеху до 1100 кДж/м 2 , провівши наступнізаходи: замінити дерев'яні віконні рами на металеві; оббити дверіпокрівельною сталлю по азбестової прокладки; провести в цеху профілактичніпротипожежні заходи.