Оценка устойчивости функционирования объекта связи (РПдЦ или СУС)

Факультет РТС

Каф. Э и БЖД

САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М.А. БОНЧ - БРУЕВИЧА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценка устойчивости функционирования объекта связи

(РПдЦ или СУС)

 

 

 

 

 

 

 

 

Населенный пункт Лагунки

Вариант № 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт – Петербург

2014 г.

Комплексная задача по оценке устойчивости функционирования

 объектов связи (РПдЦ, СУС)

(При решении задачи студенты  выступают в роли главного

инженера объекта связи)

 

Задание:

1. Оценить обстановку на объекте  связи (РПдЦ или СУС) в случаях  воздействия поражающих, опасных  или вредных факторов при  чрезвычайных  ситуациях.

2. Оценить безопасность жизнедеятельности жителей населенного пункта Лагунки, персонала объекта связи и устойчивость  функционирования объекта (элементов объекта и объекта в целом) в случае возникновения ЧС.

3. Разработать инженерно – технические  мероприятия по повышению безопасности  жизнедеятельности жителей н.п., персонала объекта и устойчивости  функционирования элементов  населенного  пункта, объекта и объекта в  целом.

Работа включает 4 раздела:

1 раздел – Общая характеристика объекта, исходные данные для расчета и оценка общей обстановки на объекте в случаях ЧС. Раздел заканчивается составлением таблицы прочностных характеристик.

2 раздел – Оценка безопасности  жизнедеятельности жителей н.п., персонала объекта и устойчивости  функционирования объекта в случаях  воздействия ударной волны, светового  излучения и сейсмической волны.

3 раздел – Оценка БЖД жителей  н.п., персонала объекта и устойчивость  функционирования объекта связи  в случаях аварии на химическом  предприятии.

4 раздел – Оценка БЖД жителей  н.п., персонала объекта в случае  радиоактивного загрязнения местности.

 

ПЕРВЫЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ

 

Общая характеристика объекта связи

1. Объект связи (РПдЦ или СУС) размещается на окраине н.п. Лагунки, в котором проживают Nнп = 400 человек. Жители н.п. Лагунки обеспечены противогазами на 45 % (см. задание).

2. Жилые дома в н.п. Лагунки одноэтажные деревянные,  2- и 4-  этажные из кирпича с Косл = 6 (см. задание).

3. Здания объекта связи  2 –этажные из кирпича с коэффициентом           ослабления  Косл = 6 (см. задание).

4. Подвод электроэнергии к объекту связи осуществляется от двух независимых  трансформаторных подстанций на ЛЭП подземным      кабелем.

5. Аварийная дизель-электрическая станция (ДЭС) размещается на территории объекта в одноэтажном здании из кирпича.

           6. Антенные устройства смонтированы на деревянных и металлических опорах (только для РС факультета).

7. Соединительные линии от УС государственной сети к РПдЦ  проложены подземным кабелем (для специальности радиосвязь).

8. Линии связи к СУС проложены подземным кабелем и воздушными  линиями связи на деревянных опорах (для проводных специальностей).

9. Дежурная смена на объекте составляет Nос = 55 человек. Обеспеченность противогазами 100%.

10. Вариант задания:

-две последние цифры номера зачетной книжки;

-вариант карты - последняя цифра номера зачетной книжки.

 

Исходные данные для расчета

1. На расстоянии R1 = 2 км от н.п.  Лагунки размещается склад    промышленных взрывчатых веществ (ТНТ) с общим эквивалентным весом q =  30  кт.

2. Дизельное топливо (ГСМ) хранится в емкостях на территории объекта с общим весом Q =  60 т на расстоянии R2 =  0,7 км  от  аварийной  ДЭС.

3. На расстоянии R3 =  3,6 км от н.п Лагунки расположено химическое предприятие, где хранится  G = 60  т хлор с удельной плотностью ρ = 1,56  т/м3. ХОВ хранятся в не обвалованных и не обвалованных емкостях (см. задание). Скорость ветра в приземном слое  V = 4  м/с.

Примечания к п.п.1 и 3: Расстояния по карте выбираются из расчета в 1 см 500 м, т.е. карта масштаба 1: 50 000. Следовательно, каждая сторона квадрата  карты равна 1000 м или 1 км.

  4. В случае аварии, разрушении ядерного реактора на АЭС начало облучения следует ожидать через tн = 4  часов после аварии. Уровень радиоактивного излучения на это время  (начало облучения) составляет Рн = 6 Р/ч.

Обслуживающий персонал работает на открытой территории и в помещениях с

Косл = 6     в течение  tраб = 3  часов. Допустимая доза облучения для персонала объекта установлена региональными властями и составляет Ддоп = 5 бэр.

            Жители н.п. Лагунки после получения сигнала оповещения «Радиационная опасность» должны находиться в жилых домах и подвальных  помещениях (ПРУ) в течение  tпрож = 8 часов

Примечание к  п.4.:

 а). Определить дозу облучения  Добл персонала, работающего на открытой территории и в помещениях с Косл = 6  (см. задание). Сделать выводы о превышении допустимой дозы облучения Ддоп

             б). Определить дозу облучения жителей н.п.  Лагунки  за 8 часов проживания в жилых домах с учетом Косл = 6 жилых зданий.  Сделать вывод о превышении допустимой дозы облучения для населения на основании требований норм   радиационной безопасности

НРБ – 99.

             в). Определить дозу облучения  жителей н.п.  Лагунки, проживающих в домах в течение двух суток и сделать вывод - необходима или нет эвакуация, экстренность эвакуации на основании норм НРБ – 99.

             г). Определить дозу облучения  жителей н.п. за 30 суток проживания  в домах с учетом остаточной дозы облучения за 30 суток и сделать вывод нужна ли эвакуация.

             д). Определить дозу облучения жителей н.п. за 70 лет проживания на РЗМ с учетом коэффициента ослабления и остаточной дозы облучения за 70 лет.

             ж). Сделать вывод о возможности проживания и работы на этой территории. Можно ли сразу прекратить работу объекта связи, в каком режиме можно работать и будет ли устойчиво работать аппаратура. В случае демонтажа можно ли вывозить с РЗМ аппаратуру.

             5. В районе н.п. Лагунки  и объекта возможно землетрясение с интенсивностью Ј = 5 баллов.

 

Оценка общей обстановки на объекте связи ( РПдЦ или СУС) в случае ЧС

1. Методом прогнозирования определить потенциально опасные объекты на территории объекта, н.п.  и на территории, прилегающей к объекту.

2. Определить возможные поражающие, опасные и вредные факторы, которые могут возникнуть в случаях ЧС и дать им краткую характеристику с точки зрения воздействия на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость работы объекта.

3. Составить таблицу прочностных характеристик (используя таблицы П.2.6, П.2.2 и П.2.7). В таблицу внести все элементы н.п. и объекта связи.

 

 

Наименование элемента объекта или населенного пункта	Прочностные характеристики элементов
	Ударная волна ∆Рф, кПа	Сейсмическая волна J, баллы	Светотовое излучение U, кДж/м2.
1.Одноэтажные здания из дерева	8	5	1700
2.Двухэтажные дома из кирпича	15	5.5	2500
3.Четырехэтажные дома из кирпича	10	5	2500
4.Здания фидерных и трансформаторных  подстанций из кирпича и блоков	20	6	2500
5.Дизель-электрическая станция в  одноэтажном здании из кирпича	15	5.5	2500
6.Резервуары необвалованные	20	6	2500
7.Радиоэлектронная аппаратура	10	5	-
8.Антенные опоры металлические	20	6	2500
9.Антенные опоры деревянные	20	6	840
10.Линии связи подземные кабельные	800	9	630
11.Кабель подземный (ЛЭП)	800	9	630

 

                                

 

 

 

 

 

 

 

 

ВТОРОЙ  РАЗДЕЛ  РАБОТЫ

 

Оценка безопасности жизнедеятельности людей и устойчивости функционирования объекта   в случаях воздействия ударной волны, светового излучения и сейсмической волны

 

1. Оценить возможные поражающие  факторы, которые могут возникнуть  в случаях ЧС на потенциально  опасных объектах.

Расчетная часть

2. Оценить БЖД жителей н.п., персонала  объекта и устойчивость функционирования  объекта в случае взрыва хранилища  ТНТ, расположенного на расстоянии  R1  = 2 км  от объекта и н.п. Лагунки.

2.1. Определить избыточное давление  во фронте УВ ∆Рфтнт:

∆Рфтнт = [105(qув)1/3]/R +[410(qув2)1/3]/R2 +(1370qув)/R3, кПа,

где qув = q/2 (q – тротиловый эквивалент ТНТ), кг;

R - расстояние до эпицентра взрыва, м.

В результате вычислений избыточное давление во фронте УВ ΔРф = 21,751 кПа.

2.2. Определить величину мощности  СИ в случае взрыва хранилища  ТНТ, расположенного на расстоянии  R1 от объекта:

Uтнт = 74q/R12 e-кR, кДж/м2,

где q – тротиловый эквивалент, кт; R1 – расстояние до эпицентра взрыва, км; к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ).

В результате вычислений мощность светового импульса ИТНТ=454.3кДж/м².

2.3. Выводы:

1. Объект находится в зоне средних  разрушений(ΔРф>20 кПа). Эта зона характеризуется потерями людей до 20% от действия вторичных поражающих факторов, разрушениями зданий и сооружений и в зависимости от прочных характеристик, образованием местных и очаговых завалов, сплошными пожарами и сохранением коммунально-энергетических сетей, убежищ и ПРУ. Н.п. существенно пострадает как от УВ, так и от СИ. СИ 3 степени – вызывает омертвение кожного покрова, появляются язвы.

Что следует относить к горюче-воздушным смесям? Смесь горючих газов, паров топлива, мелкодисперсных горючих твердых и жидких веществ с воздухом (кислородом). Пропан, бутан, пропилен, бензин, метан. 

3.1. Определить величину избыточного  давления во фронте УВ при  взрыве горюче – воздушной  смеси (ГВС):

 

      ∆РФгвс = 233,3/[(1 + 29,8 к3)1/2 – 1], кПа при к < 2

и

      ∆Рфгвс = 22/[к(lg к +0,158)]1/2, кПа при к> 2,

 

где к = 0,014 R/Q1/3 (R, м; q, т).

В результате вычисления получаем значение коэффициента к=7>2, а поэтому выбираем формулу:

∆Рфгвс = 22/[к(lg к +0,158)]1/2, кПа

 

В результате вычислений величина избыточного давления фронте УВ при взрыве горюче – воздушной смеси (ГВС) ∆Рфгвс =8,176кПа.

 

 

3.2.  Определить величину мощности  СИ в случае взрыва ГВС на  территории объекта:

               Uгвс = 74Q/R2 e-кR, кДж/м2,

где q – тротиловый эквивалент, кт;

R1 – расстояние до эпицентра взрыва, км;

к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ).

Uгвс=8,449 кДж/м2

 

3.3. Сделать выводы о воздействии  УВ. СИ, возникающие при взрыве  хранилища ГСМ на территории  объекта,  на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость  функционирования н.п., элементов  объекта и объекта в целом.

 

Ущерб объекту связи не будет нанесен, т.к. избыточное давление не превышает пороговое. Населенный пункт пострадает от взрыва хранилища ГСМ, так как многие дома в нем деревянные, но выдержит воздействие СИ.

 

4.Оценить  БЖД жителей н.п., персонала объекта  и устойчивость функционирования  объекта в случае землетрясения  с интенсивностью Ј = 5 баллов - соотношения  сейсмической волны и воздушной  ударной волны можно получить  из табл. П.2.2. Причины возникновения  сейсмической волны. Воздействие  сейсмической волны на подземные  коммуникации.

В случае землетрясения объект связи не пострадает. В н.п. ущерб может быть нанесен деревянным и высоким кирпичным зданиям, также может выйти из строя радиооборудование.

Жителям рекомендуется покинуть такие дома на время землетрясения, персонал объекта может оставаться на своих рабочих местах, так как двухэтажное кирпичное здание выдержит такое землетрясение. При силе землетрясения в 5 баллов подземным коммуникациям ущерб нанесен не будет.

 

5. Разработка ИТМ по повышению БЖД персонала и жителей населенного пункта по повышению устойчивости функционирования объекта связи при воздействии УВ, СИ и сейсмической волны.

1) Для повышения ударостойкости элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) следует применять различные способы амортизации и крепления, зашиты аппаратуры от механических повреждений.

Для защиты от ударных нагрузок следует использовать гибкие межузловые связи, желоба (трубы) для укладки кабелей, использовать различные защитные устройства (жесткие корпуса), размещение объектов связи или их элементов в прочных сооружениях (убежищах, смотровых колодцах, шахтах, подвальных помещениях зданий и т. д.).