Забезпечення стійкого функціонування промислового об"єкта

Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України

" Київський політехничний інститут"

Кафедра охорони праці, промислового та цивільного захисту Домашня контрольна робота з дисципліни:

" Безпека життєдіяльності та охорона праці"

на тему:

" Забезпечення стійкого функціонування промислового об'єкту в умовах надзвичайних ситуацій"

Київ 2009

Зміст

• 1. Оцінка стійкості промислового об'єкта в умовах надзвичайних ситуацій
• 1.1 Визначення максимального значення надмірного тиску , що очікується на об'єкті
• 1.2 Визначення параметрів середи зруйнування
• 1.3 Визначення кордону стійкості цеху ТЕЦ до дії ударної хвилі
• 1.3.1 Визначаємо основні елементи цеху
• 1.3.2 Ступінь руйнування
• 1.4 Аналіз результатів і висновки
• 2. Розрахункова частина
• 2.1 Оцінка захисних споруд за місткістю
• 2.1.1 Розрахунок кількості людей за площею приміщення
• 2.1.2 Розрахунок кількості місць за об'ємом приміщення
• 2.1.3 Порівнюємо місткість по площі і по об'єму, по кожному сховищу окремо
• 2.1.4 Загальна місткість
• 2.1.5 Визначаємо коефіцієнт місткості
• 2.1.6 Розрахуємо нари для сховищ
• 2.2 Оцінка захисних споруд за захисними властивостями
• 2.3 Оцінка системи життєзабезпеченності захисних споруд
• 2.3.1 Система повітропостачання
• 2.3.2 Система водопостачання
• 2.4 Оцінка захисних споруд за своєчасним укриттям людей

1. Оцінка стійкості промислового об'єкта в умовах надзвичайних ситуацій

Розрахункова частина.

Ударна хвиля руйнує або пошкоджує будівлі, споруди, техніку, прилади та майно. При дії ударної хвилі будівлі, споруди можуть бути зруйновані в різній степені.

В якості кількісного показника стійкості об'єкта до дії ударної хвилі приймається значення збиткового тиску, при якому будівлі і споруди зберігаються і отримують слабкі та середні зруйнування. Це значення збиткового тиску прийнято рахувати межею стійкості об'єкта до ударної хвилі .

Умови стійкості:

— об'єкт стійкий

— об'єкт не стійкий до дії ударної хвилі.

Провести прогнозування ситуації та оцінювання стійкості електроцеху ТЕЦ до дії повітряної ударної хвилі під час аварії з вибухом вуглеводного продукту пропану.

Вихідні дані:

Відстань від сховища вунлеводневих продуктів, км — 0,8;

Цех розташований відносно сховища по азимуту, град. — 135;

Тип вуглеводневого продукту — пропан;

Маса продукту, т — 400

Характеристика електроцеху ТЕЦ:

Будівля — зал-бетонна;

Генератори — 300 кВт;

Трансформатори — 330 кВ;

Масляні вимикачі - в наявності.

1.1 Визначення максимального значення надмірного тиску, що очікується на об'єкті

Навколо епіцентру вибуху виникають три зони:

1 — зона детонаційної хвилі;

2 — зона розльоту продуктів детонації;

3 — зона дії повітряної ударної хвилі.

Розрахуємо радіус першої зони:

де Q-маса продукту, m.

Порівнюємо відстань від цеху до епіцентру вибуху:

Так як розраховуємо радіус другої зони:

Так як робимо висновок, що об'єкт знаходиться у третій зоні. Розрахуємо максимальне значення надмірного тиску :

Висновок: в районі об'єкту очікується надмірний тиск близько 26 кПа.

захисна споруда надзвичайна ситуація Визначення параметрів осередку ураження і можливості попадання цеху в зону ураження повітряної ударної хвилі

Rсл = 1,5 км;

Rср = 1,0 км;

Rсил = 0,75 км;

Rполн = 0,6 км;

М 1 см: 200 м

Робимо висновок, що об'єкт знаходиться зоні ураження, де очікується середній рівень уражень.

1.2 Визначення параметрів середи зруйнування

— слабкі ураження

— середні ураження

— сильні ураження

— повні ураження

1.3 Визначення кордону стійкості цеху ТЕЦ до дії ударної хвилі

1.3.1 Визначаємо основні елементи цеху

Таблиця 1.2

1.3.2 Ступінь руйнування

Таблиця 1.3

Заповнимо таблицю 1.4.

Таблиця 1.4

1.4 Аналіз результатів і висновки

а) Заключення про стійкість об'єкта до ударної хвилі:

Порівнюємо знайдену межу стійкості з очікуваним максимальним значенням збиткового тиску

будівля:; (80 кПа>25,92 кПа) — стійкий до УХ;

генератор: (50 кПа>25,92 кПа) — стійкий до УХ;

трансформатор: (30кПа>25,92 кПа) — стійкий до УХ;

масляний перемикач: (20кПа<25,92 кПа) — не стійкий до УХ.

б) Масляні перемикачі є нестійкими до УХ.

в) Щоб підвищити стійкість масляних перемикачів, треба:

· перейти до використання іншого, більш стійкого виду перемикачів

· перемістити їх до напівпідвальних приміщень.

2 Оцінка надійності захисту працівників об'єкту господарювання з використанням захисних споруд

Вихідні дані:

1 Кількість працівників найбільшої зміни (900 чол.):

адміністрація — 75;

головний корпус — 400;

ремонтно-механічний цех — 175;

хімводоочистка — 125;

господарчий блок — 125.

2 Характеристика сховищ:

а) приміщення для людей, площа сховища

Сховище № 1 150

Сховище № 2 150

Сховище № 3 75

Сховище № 4 75

Висота сховища № 1−4 2,3 м

б) допоміжні приміщення (фільтровентиляційні, для продуктів, санвузли, тамбури-шлюзи), площа загальна

Сховище № 1 46

Сховище № 2 46

Сховище № 3 25

Сховище № 4 25

в) коефіцієнт ослаблення радіації ()

Сховище № 1 1500

Сховище № 2 1500

Сховище № 3 1500

Сховище № 4 1500

г) витримують надмірний тиск (), кПа

Сховище № 1 1500

Сховище № 2 1500

Сховище № 3 1500

Сховище № 4 1500

д) кількість і тип ФВК

Сховище № 1 1 ФВК-2

Сховище № 2 2 ФВК-1

Сховище № 3 3 ФВК-1

Сховище № 4 3 ФВК-1

е) витримують надмірний тиск

Сховище № 1 100 кПа

Сховище № 2 100 кПа

Сховище № 3 100 кПа

Сховище № 4 100 кПа

є) баки для аварійного запасу води

Сховище № 1 1500 л

Сховище № 2 2500 л

Сховище № 3 900 л

Сховище № 4 900 л

3 Тривалість укриття: 2 доби

4 Відстань від місця до найближчого сховища: до 240 м

5 Час переходу на знижений режим роботи: 5 хв.

6 Час заповнення сховища: 2 хв.

7 Швидкість руху людей: 80 м/хв.

8 Час, встановлений для укриття людей: 10 хв.

9 Зараження чадним газом: очікується

10 Допустима доза опромінення (за 4 доби): 50 Р

11 Очікувана потужність вибуху: 200 кт

12 Вид вибуху: наземний

13 Імовірне максимальне відхилення центру вибуху від точки прицілювання: 0,2 км

14 Віддалення об'єкта від точки прицілювання: 2,4 км

15 Швидкість середнього вітру: 25 км/год

16 Кліматична зона, в якій розташовано об'єкт: IV.

2. Розрахункова частина

2.1 Оцінка захисних споруд за місткістю

2.1.1 Розрахунок кількості людей за площею приміщення

деплоща приміщення для людей; -площа, на одну людину (=0,5/чол.)

; ;

;

2.1.2 Розрахунок кількості місць за об'ємом приміщення

деплоща допоміжних приміщень; h-висота приміщення.

; ;

; .

2.1.3 Порівнюємо місткість по площі і по об'єму, по кожному сховищу окремо

.

2.1.4 Загальна місткість

(чол).

2.1.5 Визначаємо коефіцієнт місткості

де N — кількість людей в найбільшій зміні;

— відповідає потребам (=1).

2.1.6 Розрахуємо нари для сховищ

При висоті сховища 2,3 встановлюються двохярусні нари (одні нари на 5 чол)

; ;

; .

.

Висновок:

а) Фактичну розрахункову місткість приймаємо по найменшій — по площі (900 чол)

б) Для розміщення всіх людей, які знаходяться на ТЕЦ у сховищах достатньо місяця (по площі).

в) Для розміщення 900 людей необхідно придбати 180 нар.

2.2 Оцінка захисних споруд за захисними властивостями

Rx= Rr-r_отк=2.4 — 0,2=2,2 км.

Тоді ДРфmах= ДРф. треб=50 кПа.

t_K = t_H + 48 = 1+96 = 97 годин.

Порівняємо: ДРфзах = 100 кПа; Косл. защ=1500. Як бачимо ДРфзах>ДРфтреб и Косл. защ. > Косл. РЗтреб, тобто по захисним властивостям сховище забезпечує захист людей при даних значеннях параметрів вибуху.

Коефіцієнт захисних властивостей:

Висновок: захисні властивості всіх чотирьох сховищ відповідають необхідним умовам. Захисні властивості сховища надають захист робочій зміні на 100%.

2.3 Оцінка системи життєзабезпеченності захисних споруд

2.3.1 Система повітропостачання

Так як на об'єкті очікується забруднення чадним газом, то система повинна надавати роботу у 3 режимах:

Сховище № 1−2 мають два комплекти ФВК-2, сховище № 3−4 мають по 1 ФВК-1.

Визначаємо здатності системи в режимі І:

де n — кількість ФВК на кожне сховище, -можливість ФВК (=1200/год у режимі І), -норма подачі повітря в режимі І, в залежності від кліматичної зони (для ІІ зони — 10/чол.).

(чол.);

(чол.);

(чол.).

(чол.).

Визначаємо здатності системи в режимі ІІ:

де (=300/год у режимі ІІ), =2/чол.

(чол.);

(чол.);

(чол.).

(чол.).

Визначаємо здатності системи в режимі ІІI:

(чол.).

(чол.).

Визначуваний показник, що характеризує інженерний захист робочих і службовців об'єкту по повітрозабезпеченню:

.

Висновок: системи повітропостачання в режимі І і III сховищ не надають повітря для всіх людей, що знаходяться у сховищі (тільки 61%), потрібно встановити додаткові повітропостачальні пристрої. В режимі ІІ сховища працівники захищені від забруднення чадним газом.

2.3.2 Система водопостачання

 — запаси води по кожному сховищу;

=3л/доба; Т-тривалість укриття.

(чол.);

(чол.);

(чол.);

(чол.).

Спільний показник життєзабезпечення:

.

Висновок: система водопостачання надає достатньо води для всіх людей, що знаходяться в сховищах№ 1−4 в повному обсязі (лише 78%).

2.4 Оцінка захисних споруд за своєчасним укриттям людей

Визначимо час, необхідний робітникам, щоб потрапити до сховищ і зайняти в них свої місця. Час на рух до захисних споруд при швидкості:

.

Час заповнення сховища: .

Час укриття: (хв)

Порівняємо потрібний час для укриття (), отже

Висновок: всі працівники встигнуть укритися у сховищах рівно за 10хв.

Результати оцінки інженерного захисту робітників і службовців зведені у таблицю 2.1

Таблица 2.1

Загальні висновки:

1. На об'єкті робітнича зміна не забезпечує потрібним інженерним захистом, так як повітропостачання та водопостачання не забезпечує всю зміну.

2. Додаткові ФВК дозволять забезпечити ще 39%, а додаткові ємності для води — 28% працівників, чого не вистачає до повного захисту.