Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Методические указания по оценке устойчивости ОНХ при взрыве на территории объектаОдной из причин крупных производственных аварий и катастроф являются взрывы, которые на промышленных предприятиях обычно сопровождаются обрушениями и деформациями сооружений, пожарами, выходами из строя энергосистемами. Наиболее часто наблюдаются взрывы котлов в котельных, газов, аппаратов; продукции и полуфабрикатов на химических предприятиях; паров бензина и других компонентов топлива, лакокрасочных паров, нередки взрывы бытового газа. Причинами взрывов газа, промышленной (угольной, древесной, мучной) пыли, газовоздушных смесей могут служить: открытый огонь, электрические искры, в том числе от статического электричества. Поражающим фактором любого взрыва является ударная волна. Действие ударной волны на элементы сооружений характеризуется сложным комплексом нагрузок: прямое давление, давление отражения, давление обтекания, давление затекания, нагрузка от сейсмовзрывных волн. Действие ударной волны принято оценивать избыточным давлением во фронте ударной волны, обозначаемым ∆Рф (кПа). Избыточное давление ∆Рф используется как характеристика сопротивляемости элементов сооружения действию ударной волны и для определения степени их разрушений и повреждения. Степень и характер поражения сооружений при взрывах во время производственных аварий зависит от: — мощности (тротилового эквивалента) взрыва; — технической характеристики сооружений объекта (конструкция, прочность, размер, форма - капитальные, временные, наземные, подземные и др.); — планировки объекта, характера застройки; — характера местности; — метеорологических условий. При прогнозировании последствий возможного взрыва рассматриваются три круговые зоны: I - зона детонационной волны; II - зона действия продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны.
Зона детонационной волны находится в пределах облака взрыва газовоздушной смеси. В пределах зоны I действует избыточное давление, которое можно принимать постоянным РI= 1700 кПа. Радиус зоны может быть определён по формуле: rI = 17,5 (м) (зона I), где Q - количество сжиженного углеводородного газа, т. Зона действия продуктов взрыва охватывает всю площадь разлёта продуктов газовоздушной смеси в результате её детонации. Радиус этой зоны: r I I = 1,7 r I (м) (зона II) Избыточное давление в пределах зоны II (∆РII) изменяется от 1350 кПа до 300 кПа. Для любой точки, расположенной в зоне II: ∆PII=1300(rI/r)3+50 (кПа), где r = R- расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки в зоне II, м: rI ≤ r ≤ rII В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли. Избыточное давление в этой
Таблица 4. Соотношение шкал Рихтера и М8К-64 Таблица 3 .Характеристика силы землетрясения по 12-ти бальнойшкале М8К-6 зоне, в зависимости от расстояния до центра, может быть определено по графику, таблицам или рассчитано по формулам.
Для этого предварительно определяется относительная величина: ᴪ = 0,24 r II / r I = 0,24 R/ r I , где r I - радиус зоны I; r III - радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной ударной волны, кПа(R > r II); при ᴪ ≤ 2 при ᴪ > 2
Для определения избыточного давления от центра взрыва необходимо знать количество взрывоопасной смеси, хранящейся в ёмкости или агрегате. Одновременно с прохождением ударной волны происходит перемещение воздуха с большой скоростью. Динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, называется скоростным напором, измеряемого в тех же единицах давления, что и измеряемое давление. Сопротивляемость зданий и сооружений к воздействию ударной волны зависит от их конструкции, размеров и других параметров. Наибольшим разрушениям от ударной волны подвергаются здания и конструкции больших размеров с лёгкими несущими конструкциями, значительно возвышающиеся над поверхностью земли, а так же немассивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и блоков. Здания антисейсмической конструкции, а также массивные малоразмерные здания и сооружения с жёсткими несущими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью к ударной волне. При воздействии ударной волны здания, сооружения, оборудование и коммунально-энергетические сети (КЭС) объекта могут быть разрушены в различной степени. Разрушения принято делить на полные, сильные, средние и слабые. Полные разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление не возможно. На КЭС и технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение трубопроводов, опор воздушных линий электропередач и т.д. Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть несущих конструкций и стен. Оборудование и механизмы большей частью разрушены. На КЭС и трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформация опор воздушных линий электропередачи и связи. Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены, главным образом, несущие второстепенные конструкции (лёгкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и завалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна для эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Техника вышла из строя и требует капитального ремонта. На КЭС деформированы и разрушены отдельные опоры линий воздушных передач. Для восстановления объекта, получившего средние разрушения, требуется капитальный ремонт. Землетрясения - аналоги ядерных взрывов по степени разрушений элементов ОНХ отображены в таблице 2. Таблица 2. Землетрясения - аналоги ядерных взрывов по степени разрушений элементов объекта (избыточному давлению).
- уничтожающие: 10 баллов; - катастрофические: 11 баллов; - сильно катастрофические: 12 баллов.
Профессор Калифорнийского технологического института Ч.Рихтер в 1935 году создал шкалу магнитуд (М) - условных величин (некоторых условных чисел), характеризующих общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями или взрывами. Ч.Рихтер определил магнитуду как число, пропорциональное десятичному логарифму амплитуды (выраженной в микрометрах) наиболее сильной волны, записанной сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения. Она может изменяться от 0 до 8,8. Если магнитуда оказывается больше на единицу, это означает, что амплитуда волн данного землетрясения возросла в 10 раз. Сильными по шкале Рихтера считаются землетрясения, магнитуда которых равна 5-6 единицам. Согласно измерениям, сделанным западными учёными, магнитуда землетрясения в Армении составляла 6,9 балла по этой шкале; в Мехико в 1985 году - 8,1; в Сан-Франциско в 1906 - 8,5, а в 1989 году - 7,1 балла. Глубина очага может колебаться в различных сейсмических районах от 0 до 740 км. Очаг, т.е. точка под землёй, является источником землетрясения и называется гипоцентром. Прямо над ней на поверхности земли находится так называемый эпицентр. Расположенная вокруг него эпицентральная область испытывает наисильнейшие толчки. По установившейся международной практике размеры выделяемой энергии, степень разрушения и причинённого ущерба при стихийных бедствиях обычно расцениваются в сравнении с характером разрушений при мегатонных ядерных взрывах. В работе «Природные аналоги ядерного взрыва» указывается, что при взрыве ядерного заряда мощностью 1 Мт выделяется энергии в 4,186 *1022 эрг, а при землетрясении с амплитудой 4,07м -1019 эрг. Энергия, выделяемая при землетрясениях, во много раз превышает энергию мегатонных ядерных взрывов, а разрушения аналогичны разрушениям в очаге наземного ядерного взрыва. Слабые разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, двери и остекление. Оборудование имеет незначительные деформации второстепенных элементов. На КЭС имеются незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов. Анализ аварий и расчеты показывают, что подавляющее большинство производственных зданий и сооружений получают слабые разрушения при избыточном давлении от 10 до 20 кПа, средние - при 20... 30 кПа, сильные - при 30... 50 кПа, полные - при 50 кПа и более. При оценке ударной волны на действие этой силы. Нагрузка от ударной волны на отдельную часть элемента зависит от положения их относительно направления распространения ударной волны. Действие нагрузки от ударной волны, распространяющейся вдоль поверхности земли, можно разделить на нагрузки обтекания, определяемые, главным образом, максимальным избыточным давлением в ударной волне, и нагрузки торможения, возникающие под действием скоростного напора. При расчетах устойчивости элементов объекта больших размеров определяющий воздействующей нагрузкой является нагрузка обтекания, т.е. та сила, которая стремится сдвинуть сооружение в направлении действия ударной волны. С уменьшением размеров элемента все более значение приобретает нагрузка торможения. Небольшие элементы, размеры которых (в плане) значительно меньше по сравнению с длиной ударной волны, например, опоры ЛЭП, антенны, измерительная аппаратура, мачты и т.п., почти не испытывают нагрузок обтекания, т.к. быстро охватываются волной. Действие скоростного напора воздушной ударной волны может привести к смещению, сваливанию (опрокидыванию) и угону элементов, которые расположены на колесах, катках, что, в свою очередь, может привести к падению или удару элемента о встречные предметы. Для некоторых элементов конструкций представляют опасность силы ускорения, имеющие место при ударе волны. Ускорение зданий и сооружений не превосходят одного g (м/с2). Ускорение отдельных элементов оборудования, приборов могут достигать нескольких десятков, а иногда и более сотни g (м/с2). И прибор внешне не повреждённый после удара волны будет иметь внутренние повреждения, которые произойдут при ударе волны за счёт инерционных сил, зависящих от ударного ускорения различных элементов оборудования. Для выявления характера и степени ущерба и заблаговременного проведения мероприятий, исключающих или ограничивающих масштабы повреждений и разрушений, проводится моделирование уязвимости объекта и его элементов. Рассмотрим на конкретном примере воздействие взрыва на объект, возможный ущерб и проведение мероприятий по повышению устойчивости. Пример: 1. Сущность чрезвычайной ситуации: На территории авторемонтной мастерской произошёл взрыв автоцистерны Q = 5т. сжиженного пропана, расстояние до цеха R = 150м. 2. Характеристика авторемонтной мастерской: a) Здание цеха с лёгким металлическим каркасом; b) Технологическое оборудование: - станки средние; - краны и крановое оборудование;
с) Коммунально-энергетические сооружения и сети (КЭС): - кабельные наземные линии. Оценить устойчивость авторемонтной мастерской и выработать предложения по защите от последствий подобных аварий. Решение. 1) Определяется радиус зоны детонационной волны (зоны I): =17,5*1,71 = 30 (м). 2) Находим радиус зоны действия продуктов взрыва (зона II): Землетрясения бывают тектонические, вулканические, обвальные, плотинные и др., моретрясения, а также землетрясения в результате падения метеоритов или столкновение нашей планеты с другими космическими телами. Чаще происходят тектонические землетрясения. Тектонические землетрясения происходят чаще всего; так как движения земной коры называются тектоническими движениями, то и землетрясения называются тектоническими. Тектонические землетрясения представляют собой подземные толчки или колебания земной поверхности, вызванные происходящими в толще земной коры разломами и перемещениями литосферных плит, при землетрясении образуется энергия огромной силы, распространяющаяся в виде упругих сейсмических волн. Основными параметрами, характеризующими силу и характер землетрясений являются: - интенсивность энергии на поверхности земли; - магнитуда; - глубина очага. Интенсивность - мера величины колебания грунта; определяется степенью разрушения построенных людьми зданий, характером изменений земной поверхности и данными об испытанных людьми ощущениях. Измеряется в баллах, существует несколько шкал бальности. С 1902 года в мировую практику вошла видоизмененная шкала, названная по имени итальянского вулканолога Меркалли, модифицированная шкала интенсивности (шкала ММ). Ею в настоящее время пользуются сейсмологи США и ряда других стран. В Японии применяется своя шкала. В нашей стране и ряде европейских стран используется 12-бальная международная шкала М8 К-64. Условно землетрясения этой шкалой подразделяются на: - слабые: 1 -3 балла: - умеренные: 4 балла; - довольно сильные: 5 баллов; - сильные: 6 баллов; - очень сильные: 7 баллов; - разрушительные: 8 баллов; - опустошительные: 9 баллов; 5) Определим степень разрушений всех элементов производства, оказавшихся в зоне III на удалении 150 м: а) здание цеха - сильные разрушения; б) станки средние - сильные разрушения; в) краны и крановое оборудование - сильные разрушения; г) кабельные наземные линии - средние разрушения; д) всё оборудование и сооружения, оказавшиеся в зоне I
|