I – зона детонационной волны;

II – зона действия продуктов взрыва;

III – зона воздушной ударной волны.

Радиус  зоны I – r₁ определяется по формуле:

, м,

Q- количество сжатого газа, в тоннах.

= м

Радиус  действия зоны II – r₂ определяется по формуле

 м

Избыточное  давление в зоне III можно определить по следующим формулам.

Сначала необходимо рассчитать величину

_,

где r₃ – радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой нужно определить давление.

Так как  ψ > 2, то ∆Р_ф3 можно определить по формуле:

, кПа

кПа

4.2. Оценка устойчивости цеха к воздействию ударной волны при взрыве ГВС.

 

   Оценка  устойчивости зданий и технологического оборудования, находящегося в нем, производится на основании таблиц, характеризующих степени разрушения зданий и элементов технологического оборудования в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны.

Перечень  оборудования цеха и степени разрушений его элементов при избыточном давлении приведены в таблице 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Табл. 3

 

   Из  таблицы следует, что предел  (верхняя  граница зоны слабых разрушений) для здания цеха 15 кПа, для производственного оборудования – 18 кПа, т.е. у здания цеха он выше, чем давление во фронте ударной волны от взрыва ГВС, равного 9,59 кПа. Однако элементы технологического оборудования получат слабые разрушения, к ним относятся: пульты управления и автоматическая сигнализация, контрольно – измерительная аппаратура.

   Здание  цеха достаточно прочное, практически  никаких разрушений не получит, за исключением разрушения остекления, которое относится к повреждениям.

4.3 Мероприятия по повышению устойчивости работы цеха.

 

1. С  целью предотвращения повреждения персонала осколками стекла и повреждения ими отдельных элементов технологического процесса необходимо установить на окно с внутренней стороны раздвижную металлическую сетку.

2. Контрольно  – измерительную аппаратуру и пульт управления автоматизированной системой поместить в металлический корпус

3. Создать запас электроизмерительных и осветительных приборов и блоков для системы автоматического управления. 

4. Предусмотреть  возможность перехода на ручное  управление процессом производства.

5.Создать  необходимые запасы пленки для  временного закрытия окон при  разрушении остекления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Исследование пожарной  устойчивости объекта.

5.1 Пожароустойчивость цеха.

   Источниками возникновения пожаров могут быть взрывы ГВС и ВВ, а также короткие замыкания в электросетях, вызванные взрывами или другими причинами, нарушение правил пожарной безопасности.

Минимальный тепловой импульс, который может вызвать пожар, 100-150 кДж/м² (3 – 4кал/см²).

   На  возникновение и распространение пожаров влияют такие факторы, как огнестойкость зданий (сооружений), пожарная опасность производства, плотность застройки, метеоусловия и др. факторы.

   На  основании оценки устойчивости здания цеха от ударной волны оценивается возможность возникновения и распространения пожара. Устанавливаются наиболее опасные в пожарном отношении участки производства, элементы производственного процесса и общая пожарная обстановка в цехе. При этом учитывается, что при повреждении здания цеха (разрушение остекления, дверей и т.д.) происходит более быстрое возгорание и интенсивное развитие пожара.

   Объект  считается устойчивым в противопожарном отношении, если при определенном тепловом импульсе не загораются какие-либо материалы и элементы здания. На практике это означает, что следует стремиться к увеличению теплостойкости возгораемых конструкций до какого-либо целесообразного предела.

5.2 Оценка пожароустойчивости  цеха.

 

      Здание  цеха имеет степень огнестойкости  – II. Категория здания по пожарной опасности – А (1). Здание цеха спроектировано и выполнено с соблюдением всех мер пожарной безопасности. Наиболее опасным в пожарном отношении является первый этаж цеха, с расположенной на нем цистерной с активатором, т.к. активатор может образовывать газовоздушную взрывоопасную смесь, которая может детонировать от случайной искры (например, от короткого замыкания). Кроме того, источником пожара может стать центральный пост управления, расположенный на втором этаже цеха, в результате неисправности ЭВМ или пульта управления. 

5.3 Мероприятия по повышению пожароустойчивости цеха. 

1. Окраска всех помещений цеха противопожарной интумесцентной («вспучивающейся») краской.
2. Укладка пожаробезопасных напольных покрытий.
3. Периодическая проверка противопожарного инвентаря и проведение противопожарных учений с личным составом цеха.

6. Исследование действия  аварийно опасных  химических веществ (АХОВ).

6.1  Основные положения.

 

   Масштабы  заражения АХОВ для сжиженных газов рассчитываются отдельно по первичному и вторичному облаку.

Исходными данными для прогнозирования  масштабов заражения АХОВ являются:

• Общее количество АХОВ и его размещение в емкостях и технологических трубопроводах;
• Количество АХОВ, выброшенное в атмосферу, характер его разлива на подстилающей поверхности ("свободно", "в обваловку", "в поддон");
• Высота поддона для обваловки складских емкостей;
• Метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости 
  воздуха (СВУВ).

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса АХОВ (Q_B) – его содержание в максимальной по объему единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной и др.), для сейсмических районов – общий запас АХОВ, метеорологические условия: инверсия, скорость ветра 1 м/с. При прогнозировании масштабов заражения все АХОВ приводятся к эквиваленту хлора.

  Для прогноза масштабов заражения непосредственно  после аварии берутся конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия.

Предельное  время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (СВУВ, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.

6.2 Прогнозирование глубины зон заражения.

 

Так как  емкость обвалована, то толщина слоя жидкости для АХОВ рассчитывается по формуле:

h=H-0,2

где:

Н –  высота обваловывания

h=1-0,2=0,8м

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку в тоннах определяется по формуле:

, т,

где К₁ – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, определяется по таблице П2 (приложение 3) [2]

   К₃ - коэффициент отношения пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе определяемого АХОВ, определяется по таблице П2 (приложение 3)[2];

  К₅ - коэффициент, учитывающий СВУВ;

    принимается для изотермии–0,23;

  К₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется по таблице П2 (приложение 3) [2];

Q₀  - количество разлившегося (выброшенного) вещества, т.

т

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку определяется по формуле

, т

где  где К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется по таблице П3;

К₆ – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии; он определяется после расчета продолжительности испарения АХОВ – Т по формуле

К₆ =

d – плотность АХОВ, т/м³, определяется по таблице П2;

h – толщина слоя АХОВ, м.

Время испарения АХОВ определяется по формуле

, ч

К₂ – коэффициент характеризующий данное АХОВ по таблице П2(приложение 3) [2]; 

ч

N = 1ч 36мин= 1,6часа

Т>N, К₆ = 1,6^0,8 = 1,46

т

На основании  найденных значений Q_ЭКВ1 и Q_ЭКВ2 по таблице П1 приложения 3 определяем глубину зоны заражения первичным и вторичным облаком. Т.к. в таблице П1 значений глубины заражения для найденных величин Qэкв1= 4,01 т и Q_ЭКВ2=5,23 т нет, то их значения определяем путем интерполирования.

Так, для  первичного облака  Qэкв1= 4,01 т находим значение для Q = 3т, для которого глубина зоны заражения равна 2,91 км и для Q = 5 т глубина зоны заражения соответственно будет 3,75 км, тогда глубина заражения АХОВ для первичного облака будет:

км

Аналогично  определяется глубина заражения АХОВ для вторичного облака:

км

Полная  глубина заражения:

где Г¹ – наибольшая, а Г² – наименьшая из размеров Г₁ и Г₂.

км

Полученное  значение Г сравнивается с предельно  возможным значением глубины  переноса воздушных масс – Гп

, км

где  N – время от начала аварии в часах;

       V – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и СВУВ , км/ч, определяется по таблице 2 (приложение 3).

км

Окончательно  за глубину заражения АХОВ принимается наименьшее из значений Г и Г_п. Полная глубина заражения меньше, чем предельно возможная глубина переноса воздушных масс, т.е. за  глубину заражения АХОВ принимаем значение 9,37 км.

Учитывая, что удаление цеха от места аварии – 250 м, видно, что цех попадает в зону заражения АХОВ.

6.3 Определение площади зоны заражения.