Міністерство освіти та науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра техногенно-екологічної безпеки
Практична робота №3
„ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНОЇ ОБСТАНОВКИ ПРИ ВИБУХАХ І ЗЕМЛЕТРУСАХ”
Варіант №20
Вступ
Однією із причин великих виробничих аварій і катастроф є вибухи, які на промислових підприємствах супроводжуються обвалом і деформаціями споруд, пожежами, виходами з ладу енергосистем.
Найчастіше спостерігаються вибухи котлів в котельнях, газів, апаратів, продукції і напівфабрикатів на хімічних підприємствах, пари бензину і інших складових палива, лакофарбових розчинників, нерідкі випадки вибуху побутового газу.
Причинами вибухів газу, промислового (вугільного, дерев’яного пилу, газоповітряних сумішей) можуть служити відкритий вогонь, електрична іскра, в тому числі від статичної електрики.
Уражаючим фактором любого вибуху є ударна хвиля. Дія ударної хвилі на елементи споруд характеризуються складним комплексом навантажень: прямий тиск, тиск відбиття, тиск обтікання, тиск затікання, навантаження від сейсмовибухових хвиль.
Дію ударної хвилі прийнято оцінювати надлишковим тиском у фронті ударної хвилі (Р (кПа).
Розрахунок точного значення надлишкового тиску при вибуху парогазоповітряної суміші поза приміщенням надзвичайно складний. Це пов'язано з невизначинністю багатьох факторів, які впливають на утворення хмари суміші, це – напрямок і швидкість руху повітря при даній щільності забудови, стан турбулентності атмосфери, температура і вологість повітря і т.п. Тому можна говорити лише про оціночний характер розрахунків.
Землетруси - коливання земної кори, що виникають у результаті вибухів у глибині землі, розламів шарів земної кори, активної вулканічної діяльності. Область підземного удару викликає пружні коливання (сейсмічні хвилі), що поширюються по землі у всіх напрямках. Звичайно коливання земної кори спостерігаються у вигляді поштовхів, їхнє число і проміжки часу між ними можуть бути різноманітними і мало передбаченими. Землетруси захоплюють великі території і характеризуються руйнуванням будівель і споруд.
Хоча природа землетрусу різко відрізняється від природи вибухової хвилі, за наслідками дії його на промисловий об’єкт можна встановити певну аналогію між дією землетрусу і дією надлишкового тиску вибухової хвилі.
Розрахункова частина
Вихідні дані:
Відстань цеху від сховища вуглецевоводневих сполук, км 0,5
Маса пропану, т 1000
Характеристика механічного цеху:
будівля - масивна промислова
трубопроводи - на залізобетонних естакадах
Сила землетрусу, бали VIII
І. Вибух
1. Визначаються значення rІ і rІІ.
2. По заданій відстані від епіцентру вибуху визначається зона, в якій розташований об'єкт.
Оскільки rII = 297,5м < 500 м, то об'єкт розташований в ІІІ зоні
3. Визначається значення (Р в місці розташування об'єкта.
оскільки Ψ<2, то
кПа
4. З табл. Д1 визначаємо ступінь руйнування споруд.
При надлишковому тиску 103,3 кПа масивна промислова споруда та трубопроводи на залізобетонних естакадах зазнали повних руйнувань.
5. З табл. Д2 визначаємо характеристики руйнувань.
Повні руйнування означають, що в будовах і спорудах повністю зруйновані всі основні несучі конструкції і перекриття, відновлення елементів неможливе.
6. Розробляємо пропозиції по підвищенню стійкості об'єкта.
Заходи по підвищенню стійкості інженерно-технічного комплексу:
Будови і споруди:
зміцнення несучих конструкцій;
встановлення захисних валів, або заглиблення споруд.
Цінне обладнання:
розташування у захисних спорудах, або в спорудах з підвищенною стійкістю;
встановлення обладнання на фундаментах;
використання захисних конструкцій (ковпаків, козирків, навісів, тощо).
Системи газо-, водопостачання:
водопостачання з двох незалежних джерел;
захист вододжерел і резервуарів питної і технічної води;
створення обхідних (байпасних) ліній навколо водонапірних веж;
влаштування газорозподільних станцій і опорних пунктів обхідних газопроводів у підземному виконанні;
установлення у вузлових точках системи газопостачання автоматичних пристроїв, я...