Міністерство освіти та науки України
Національний університет „ Львівська політехніка ”
Кафедра техногенно –
екологічної безпеки
Індивідуальне завдання з курсу „Цивільна Оборона”
На тему : „ оцінка інженерної обстановки при аварії на ОГД з вибухо – небезпечними технологіями „
Львів - 2004
Теоретичні відомості
Вибух – це швидке виділення енергії в обмеженому об’ємі , що пов’язане з раптовою зміною стану речовини зміною стану речовини і супроводжується появою надлишкового тиску і , як правило , продуктів вибуху і руйнуванням середовищем .
Вибухи , які виникають внаслідок руйнувань газових ємностей , комунікацій і агрегатів ; пожари , які виникають із – за пошкоджень опалювальних печей , електропроводки , ємностей і трубопроводів з легкозаймистими рідинами ; зараження місцевості , атмосфери і водоймищ , які виникають при руйнуванні резервуарів і технологічних комунікацій з сильнодіючими ядовитими речовинами ; затоплення місцевості при руйнуванні греблі в гідроелектростанцій .
Характер дії на об’єкт залежить від вибуху . Це може бути : додаткові руйнування від повітряної ударної хвилі при вибуху ; руйнування і пошкодження обладнання і готову продукцію від затоплення водою об’єкта ; зараження поверхні землі , атмосфери і водоймищ сильнодіючими ядовитими речовинами в небезпечних концентраціях , які викликають зараження промислового персоналу і населення в районах зони зараження .
При певних умовах руйнувань і ураження від вибуху за своїми масштабами можуть перевищити безпосередню дію ударної хвилі і опромінення ядерного вибуху . Це може бути , наприклад , при руйнуванні підприємств нафтопереробної і хімічної промисловості , великих складів легкозаймистих речовин , греблі гідроелектростанцій , які викликають катастрофічні затоплення на великих територіях за течією річки , і т. ін.
Особливо потенційно небезпечними джерелами вражаючих факторів являються підприємства великої пожаро – і вибухонебезпечними . Виникнення пожарів на об’єктах, які мають елементи ( цехи ) категорій А і Б , найвірогідніше навіть при малому їх руйнуванні і , як правило , при середньому . Самим вразливим до дії ударної хвилі на таких підприємствах є наземні технологічні комунікації , загальна довжина яких буває досить великою ( наприклад , на хімічних комбінатах до декількох сот кілометрів ) .
Вогонь який супроводжується вибухами , майже миттєво може охопити усе підприємство .
Також необхідно враховувати і те , що джерелами ураження від вибухів може бути не тільки елементи даного підприємства , але також і інших розташованих поблизу об’єктів . Особливо небезпечно в цьому відношенні сусідство з об’єктами , які мають категорії А і Б .
На ряді сучасних підприємствах , головним чином хімічної і нафтопереробної промисловості , за добу використовується десятки тон хлору , фосгену , синильної кислоти , сернистого ангідриду , аміаку , які дуже небезпечні із – за своєї токсичності і можливості утворення зони хімічного зараження . Це необхідно враховувати при організації ЦО на даних підприємствах і в прилеглих районах .
Руйнування і пошкодження будинків , споруд , технологічних установок , ємностей і трубопроводів на підприємствах з вибухо – і пожаронебезпечних технологією може привести до витоку газоподібних або зріджених углеводородних продуктів . При змішуванні углеводородних продуктів з повітрям утворюється вибухо – і пожаронебезпечні суміші .
Найбільш вибухо – і пожаронебезпечні небезпечні суміші з повітрям углеводородних газів : метану , пропану , бутану , етилену , пропілену , бутилену і інші . Вибух і загоряння цих газів виникає при певній пропорції газу в повітрі .
При вибуху газоповітряної суміші утворюється осередок вибуху з ударною хвилею , яка викликає руйнування споруд , будинків і обладнання .
В осередку вибуху газоповітряної суміші прийнято виділяти три колові зони ; І – зона детонаційної хвилі ; ІІ – зона дії продуктів вибуху ; ІІІ – зона повітряної ударної хвилі .
Зона детонаційної хвилі ( І – зона ) знаходиться в межах хмари вибуху .
В межах зони І діє надлишковий тиск , який може прийматися постійним , Р=1700 кПа .
Зона дії продуктів вибуху ( зона ІІ ) Охоплює усю площу розкидання газоповітряної суміші в результаті її детонації .
Надлишковий тиск в межах зони ІІ міняється від 1350 кПа до 300 кПа .
В зоні дії повітряної ударної хвилі ( зона ІІІ ) формується фронт ударної хвилі , яка розповсюджується по поверхні землі . Надлишковий тиск в зоні ІІІ в залежності від відстані до центра вибуху , попередньо визначається за графіком або розраховується за формулою .
Для визначення надлишкового тиску на певній відстані від центра вибуху необхідно знати кількість вибухонебезпечної суміші , яка зберігається в ємності або агрегаті .
Забезпечення стійкості роботи об’єктів господарської діяльності
( ОГД ) в умовах надзвичайних ситуацій є одним із головних завдань цивільної оборони .
Шляхи і способи підвищення стійкості функціонування ОГД в екстремальних умовах доволі різноманітні і визначаються конкретними специфічними особливостями кожного окремого підприємства .
Вибір найбільш ефективних ( в тому числі і з економічної точки зору) шляхів і способів підвищення стійкості функціонування об’єктів можливий тільки на основі всебічної ретельної оцінки кожного підприємства .
Стійкість ОГД до дії вражаючих факторів надзвичайних ситуацій оцінюється з використанням спеціальних методик .
За критерієм стійкості об’єкту до дії повітряної ударної хвилі приймається таке значення надлишкового тиску ( кПа ) у фронті ударної хвилі , при якому будівлі , споруди і обладнання зберігаються або дістають слабкі ( середні ) руйнування . Це значення надлишкового тиску прийнято вважати межею стійкості ОГД до дії ударної хвилі .
Межа стійкості порівнюється з очікуваним максимальним значенням надлишкового тиску на території об’єкта .
У разі , якщо межа стійкості більша від максимального значення надлишкового тиску – об’єкт стійкий до дії ударної хвилі , у разі , якщо межа стійкості менша від максимального значення надлишкового тиску – не стійкий .
Оцінка стійкості ОГД до дії ударної хвилі здійснюється в два етапи .
На першому етапі визначається максимально можливе значення надлишкового тиску , в районі об’єкта ( його елементів ) .
Другий етап ( власне оцінка стійкості ) включає :
виявлення основних елементів інженерно – технічного комплексу об’єкта , від яких залежить нормальне функціонування підприємства ;
визначення надлишкового тиску , при якому основні елементи об’єкта отримують слабкі , середні , сильні та повні руйнування ;
визначення межі стійкості до дії ударної хвилі , кожного із виявлених основних елементів об’єкта і об’єкта загалом ( за найбільш вразливим елементом ) ;
оцінку ступеня і характеру руйнувань елементів інженерно – технічного комплексу об’єкта при максимально можливому значенні надлишковому тиску .
Отже , вихідними даними для оцінки стійкості ОГД ( його елементів ) до дії ударної хвилі є :
максимально можливе значення надлишкового тиску , на території об’єкта ;
характеристика об’єкта та його основних елементів .
Завдання і вихідні дані
Визначити ( оцінити ) ступінь руйнування будівлі , технологічного обладнання , комунально – енергетичних споруд і мереж на території яка містить 70 т. зрідженого пропану і знаходиться на відстані 350 м. від будівлі цеху .
Визначити можливість і характеристики ремонтно – відновлювальних робіт на об’єкті , пропозиції .
Характеристика елементів інженерно – технологічного комплексу :
Будівля цеху : одноповерхова , без каркасна , перекриття залізобетонних елементів ;
Технологічне обладнання
верстати середні ;
підйомно – транспортне обладнання ;
електродвигуни потужністю вище 10 кВт , відкриті ;
Комунально – енергетичні споруди і мережі :
трансформаторна підстанція закритого типу ;
кабельні наземні лінії ;
трубопровід на залізо тонних естакадах ;
наземні резервуари і ємності .