Оценка стойкости промышленного объекта до воздействия воздушной ударной волны при взрыве газовоздушной смеси

Министерство образования и науки Украины

Национальная металлургическая Академия Украины

Кафедра безопасности жизнидеятельности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно – графическая работа

 

 ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Гражданская оборона»

 

НА ТЕМУ: «Оценка стойкости промышленного объекта до воздействия

 

воздушной ударной волны при взрыве газовоздушной смеси»

 

 

 

Вариант № 5

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. МБ 01-10М                             Москальчук Е.А

 

 

Проверил:                                                                                     Машинистов В.Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Днепропетровск

2014г.

ВВЕДЕНИЕ

 

Повышение стойкости работы промышленных предприятий есть необходимое условие обеспечение работы в условиях  чрезвычайных ситуаций.

Для выполнения этой задачи выполняется целый комплекс задач, которые включают в себя прогнозирование возможных последствий чрезвычайной ситуации, разработку мероприятий по повышению стойкости работы промышленных объектов и реализации этих мероприятий.

Расчетно – графическая работа выполняется с целью повышения теоретических знаний в вопросах гражданской обороны, применение студентам практических навыков в самостоятельной оценки стойкости промышленных объектов при действии поражающих факторов, которые возникают при взрывах газовоздушных смесей, а также в разработке мероприятий по повышений работы предприятий в условиях чрезвычайных ситуаций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗДЕЙСТВИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

Действие ударной волны на объект характеризуется сложным комплексом нагрузок: избыточным давлением, давлением отражения, давлением скорости  напора, давлением затихания, нагрузкой от сейсмовзрывных волн и т.д. Значение их зависит в основном от вида и мощности взрыва, расстояния до объекта, конструкции и размеров элементов объекта ориентации относительно направления на взрыв, места расположения зданий и сооружений в общей застройке объекта и отдельных элементов производства помещениях зданий, рельефа местности и некоторых других факторов.

Учесть их в совокупности каждого элемента объекта, как правило, невозможно. Поэтому сопротивляемость элементов действию ударной волны принято характеризовать избыточным давлением во фронте ударной волны.

 

 

2. ОЦЕНКА СТОЙКОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

К воздействию поражающих факторов ядерного взрыва делается на основании определения комплексного воздействия ударной волны, светового излучения и вторичных поражающих факторов, а также радиоактивного заражения на территории объекта.

1. Оценивается степень повреждения каждого элемента объекта для заданных избыточных давлений во фронте  ударной волны с учетом воздействия светового излучения и вторичных факторов.

2. На основании оценки степени  повреждения выявляются наиболее  слабые места и по ним оценивается  уровень устойчивости элементов  объекта.

Критическим считается избыточное давление, выдерживаемое в заданных условиях наиболее уязвимым элементом объекта, который при воздействии поражающих факторов ядерного взрыва или вторичных факторов поражения раньше других теряет способность сопротивляться  и выходить из строя, вызывая частичную или полную остановку производства. 

 

 

 

2.1 РАСЧЕТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОВЫШЕНОГО ДАВЛЕНИЯ  В ФРОНТЕ ВУВ КОТОРАЯ ДЕЙСТВУЕТ НА ОБЪЕКТ

Основным параметром ВУВ, которая определяет ее поражающее действие, есть повышенное давление в фронте ударной волны Рф

В центре взрыва ГВС выделяются три круговые зоны:

1 Зона деталеционной  волны в  радиусе

, м

где Q – объём смеси, которая взрывалась в голах

м

2 Зона действия продуктов взрыва, которая охватывает всю площадь  разлета продуктов ГВС при ее детонации. Радиус этой зоны находится по формуле:

, м

м

 

 

Рисунок 1.1 - Зоны действия воздушной ударной волны в очаге взрыва газовоздушной смеси:

Зона 1 - зона детонации волны, Зона 2 - зона действия продуктов взрыва,

Зона 3 – зона воздушной ударной волны, dоб - расстояние объекта до центра взрыва, r1, r2 – радиусы зоны 1,2 соответственно

 

 

 

 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ СТОЙКОСТИ ОБЪЕКТА

Табл.2.1 - Определение границы стойкости объекта при воздействии ВУВ

№ п/ч	Элементы объекта и их краткая характеристика	Степень разрушения пр КПа											Граница стойкости КПа
		10    20        30       40     50     60        70       80      90     100											элемента	объекта
4	Одноэтажное здание с металлическим каркасом												10	21
14	Трансформаторы до 1000 кВ												30
20	Воздушные линии высокого напряжения												30
27	Кабельные подземные линии связи												30

 

                                                                       

                                                                                 

- Слабые разрушения

                       

 

- Сильные  разрушения

 

 

- Сильные разрушения

 

- Полное  разрушение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ЗОНА ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

Для расчета действующего на объект давления Рф. об., которое находят на расстоянии dоб  от места взрыва, сначала определяют, в какой зоне взрыва находится объект.

При нахождении объекта в третий зоне (dоб  r2) пользуются отношением:

  ,    КПа   при

  ,         КПа   при

где 

Из этого следует:

,   КПа

,   Кпа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ СТОЙКОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

 

Повышение устойчивости объекта будет, по существу, достигаться путем усилия наиболее слабых элементов и участков объекта. Для этого на каждом объекте заблаговременно на основе исследования планируется и проводится большой объем работ, включающих выполнение организационных и инженерно – технических мероприятий. Особенно важное значение имеет проведение инженерно – технических мероприятий. Например, если в здании заложить кирпичной кладкой проёмы окон, а также заменить дверные проемы на более полные, то физическая устойчивость телефонно – телефрагной  аппаратуры к воздействию ударной волны ядерного взрыва может повысится до физической устойчивости здания, т.е. в среднем с 8 до 25 КПа. Достижение современной науки и техники позволяют осуществлять такие решения, при которых предприятия будет устойчиво к воздействию на него даже весьма значительных избыточных давлений. Однако это связано с крупными затратами средств и материалов, которые могут быть оправданы только острой необходимостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

 

В этой расчетно – графической работе я провел оценку стойкости объекта при действии ударной волны при взрыве газовоздушной смеси.

Оценку стойкости промышленного объекта проводим при помощи расчета (пункт 2), а также построил таблицу 2.1.(определение границы стойкости объекта при воздействии ВУВ). Из этой таблицы видно что объект при взрыве газовоздушной смеси будет не стойкий т.к.

Из этого я делаю вывод объект при воздействии ВУВ будет разрушен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Депутат О.П., Коваленко И.В., Мужик И.С. «Гражданская оборона»: Учебная методичка За ред. полковника В.С. Франчука – 2 ве., вид: доп – Львов 2001 – 336с
2. В.Г. Атамашок, Л.Г. Шириков, Н.И. Акимов, Гражданская оборона: Учебник для вузов. Под редакцией Д.И. Михайлика – М.: Высшая школа 1986 – 207с.
3. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: Справочник под ред. Г.П. Демеденко. – К.: Высшая школа, Главная издание 1987 – 256 с.