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

Стр 1 из 3Следующая ⇒

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

Институт военного образования

Каф. Э и БЖД

Комплексная задача по оценке устойчивости функционирования объекта связи в условиях ЧС

(СУС)

Населенный пункт Зелейкино

Вариант № 12

Выполнил студент группы ИКТУ-58

Малашерифов Виталий Валентинович

(Фамилия, имя, отчество)

Санкт-Петербург

2018

Комплексная задача по оценке устойчивости функционирования

Объектов связи СУС

Задание:

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

2. Оценить безопасность жизнедеятельности жителей населенного пункта Зелейкино 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 (СУС) размещается на окраине н.п. Зелейкино, в котором проживают N_нп = 450 человек. Жители н.п. обеспечены противогазами на 60 % .

2. Жилые дома в н.п. Зелейкино одноэтажные деревянные, 2- и 4-этажные из кирпича с К_осл = 7.

3. Здания объекта связи 2 –этажные из кирпича с коэффициентом ослабления К_осл = 7.

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

7. Дежурная смена на объекте составляет N_ос = 55 человек. Обеспеченность противогазами 100%.

8. Вариант задания: 12

Исходные данные для расчета

1. На расстоянии R₁ = 1,2 км от н.п. Зелейкино размещается склад промышленных взрывчатых веществ (ТНТ) с общим эквивалентным весом q = 40 кт.

2. Дизельное топливо (ГСМ) хранится в емкостях на территории объекта с общим весом Q = 150 т на расстоянии R₂ = 1,5 км от аварийной ДЭС.

3. На расстоянии R₃ = 3 км от н.п. Зелейкино расположено химическое предприятие, где хранится G = 70 т хлора с удельной плотностью ρ = 1,56 т/м3. ХОВ хранятся в обвалованных емкостях. Скорость ветра в приземном слое V = 3 м/с.

4. В случае аварии, разрушении ядерного реактора на АЭС начало облучения следует ожидать через t_н = 3 часа после аварии. Уровень радиоактивного излучения на это время (начало облучения) составляет Р_н = 5 Р/ч.

Обслуживающий персонал работает на открытой территории и в помещениях с

К_осл = 7 в течение t_раб = 5 часов. Допустимая доза облучения для персонала объекта установлена региональными властями и составляет Д_доп = 4 бэр.

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

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

Оценка общей обстановки на объекте связи СУС в случае ЧС

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

Используя метод прогнозирования можно определить, что потенциально опасными объектами на территории объекта, н.п. Зелейкино и на территории, прилегающей к объекту являются:

· хранилище промышленных взрывчатых веществ (ТНТ);

· хранилище дизельного топлива на территории объекта;

· химическое предприятие с хранилищем СДЯВ;

· АЭС;

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.

В результате ЧС могут возникнуть следующие поражающие факторы:

· ударная волна и световое излучение в случае взрыва склада промышленных взрывчатых веществ (ТНТ);

· ударная волна и световое излучение в случае взрыва хранилища ГСМ;

· сейсмическая волна в результате землетрясения интенсивностью Ј = 5 баллов.

· химическое заражение местности в результате аварии на химическом предприятии;

· радиоактивное загрязнение местности в случае аварии на АЭС.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха.

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Химическое заражение – это распространение опасных химических веществ в окружающей природной среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Радиоактивное заражение местности — загрязнение местности радиоактивными веществами, приводящее к повышению уровня радиации до опасных для здоровья человека значений. Радиационное поражение людей и животных на следе радиоактивного облака могут вызываться внешнем и внутренним облучением. При ограниченном времени пребывания на зараженной местности и использовании средств индивидуальной защиты основную роль в поражающем действии (96-98%) играет внешнее облучение, обусловленное гамма-излучением. Последствием облучения может быть лучевая болезнь.

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 ∆Р_ф, кПа	Сейсмическая волна J, баллы		Световое излучение U, кДж/м².
1.Одноэтажные здания из дерева		8	4,5		250
2. 2-этажн. здания из кирпича		15	5,5		2500
3. 4-этажн. здания из кирпича		10	5,0		2500
4. 2-этаж. здания объекта связи из кирпича	10			5,0	2500
5. Независимые трансформаторные подстанции	20			6,0	2500
6. ЛЭП с подземные кабелем	800			9	250
7. Аварийная дизель-электрическая станция в одноэтажном здании из кирпича.	15			5,5	2500
8. Подземный кабель	800			9	250
9. Воздушные линии связи	50			9,0	250
10. Деревянные опоры	20			6,0	250

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.

· ударная волна и световое излучение в случае взрыва склада ТНТ;

· ударная волна и световое излучение в случае взрыва хранилища дизельного топлива ГСМ;

· сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью J = 5 баллов.

Расчетная часть

2. Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае взрыва хранилища ТНТ, расположенного на расстоянии R1 = 1,2 км от объекта и н.п Зелейкино.

2.1. Определить избыточное давление во фронте УВ ∆Р_ф^тнт:

∆Р_ф^тнт = [105(q_ув)^1/3]/R₁ +[410(q_ув²)^1/3]/R₁²+(1370q_ув)/R₁³= [105(20000)^1/3]/1200 + [410(20000²)^1/3]/1200²+(1370*20000)/1200³ = 25,99 кПа

где q_ув = q/2 (q – тротиловый эквивалент ТНТ), кг; R₁ расстояние до эпицентра взрыва, м.

При определении избыточного давления во фронте УВ обратить внимание на возможное влияние местности на распространение УВ и величину ∆Рф, которые зависят от препятствий на пути распространения УВ. Определить зону разрушений и поражений, возникающую при наземном взрыве.

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

U_тнт= (74q/R₁²) e^-к^R1= (74*40²) * e^-0,12 = 1823,1 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).

Обратить внимание – всегда ли СИ оказывает поражающее действие? Зависит ли оно от времени действия СИ? (τ_си = 0,1q^1/3).

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т. е. количеством световой энергии, приходящейся за время излучения на 1 см² поверхности. Не зависит о времени действия СИ.

2.3. Сделать выводы о воздействии УВ. СИ, возникающих при взрыве хранилища ТНТ, на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость функционирования н.п. (жилые дома), элементов объекта и объекта в целом.

Выводы:

· Так как избыточное давление во фронте УВ равно 25,99 кПа, то одноэтажные деревянные дома в н.п. Зелейкино получат сильные разрушения, 2- и 4-этажные из кирпича – сильные разрушения;

· Здания объекта связи 2-этажные из кирпича получат сильные разрушения;

· Одноэтажное здание из кирпича, в котором размещается аварийная ДЭС получит сильные разрушения без возможности восстановления;

· Независимые трансформаторные подстанции получат средние разрушения;

· ЛЭП с подземным кабелем повреждений не получат;

· В результате воздействия СИ деревянные опоры, на которых размещаются воздушные линии связи сгорят, возможно устойчивое горение зданий и сооружений поселка и объекта;

· Люди, находящиеся вне помещений, могут получить ожоги глаз от действия светового импульса, а также могут пострадать от воздействия ударной волны;

· Люди, находящиеся в помещениях, могут получить травмы вследствие разрушения зданий и их возгораний.

3. Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае взрыва хранилища дизельного топлива (ГСМ) на территории объекта.

Что следует относить к горюче-воздушным смесям? Причины их возникновения и условия детонации? Особенности взрыва ГВС.

Горючей топливовоздушной смесью, называют смесь паров и капель топлива с воздухом, способную к воспламенению и распространению по ней пламени. К ГВС можно отнести ацетилен, пропан-бутан и т.д. Причиной взрывов и пожаров часто является образование горюче-воздушных или топливовоздушных смесей (ТВС). Такие взрывы возникают как следствие разрушение ёмкостей с газом, коммуникаций, агрегатов, трубопроводов или технологических линий. При разрушении агрегатов или коммуникаций возможно истечение газов или углеводородных продуктов, что приводит к образованию взрыво- или пожароопасной смеси. Взрыв такой смеси происходит при определённой концентрации газа в воздухе. При взрыве ТВС образуется очаг поражения с ударной волной и световым излучением (огненный шар). В очаге взрыва ГВС выделяются три сферические зоны:

Зона 1 – зона детонационной волны, находится в пределах облака взрыва.

Зона 2 – зона действия продуктов взрыва, которая охватывает всю площадь разлёта продуктов взрыва ТВС в результате её детонации.

Зона 3 – зона действия ударной воздушной волны.

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

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

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

где к = 0,014 R₂/Q^1/3 (R, м; q, т) = 3,95

к >2, используем вторую формулу

∆Р_ф^гвс = 22/ [к * (lg к +0,158)^1/2] = 6,4 кПа

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

U^гвс = (74Q/R₂²) * e^-к^R2 = 4,24 кДж/м²,

где Q – количество дизельного топлива, кт; R2 – расстояние до эпицентра взрыва, км; к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ).

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.

Выводы:

· Здание ДЭС в результате действия УВ с избыточным давлением в 6,4 кПа не подвергнется разрушением;

· Под действием светового излучения элементы объекта повреждений не получат, возгораний и воспламенений не произойдет. Открыто расположенные люди ожогов не получат.

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.

При интенсивности землетрясения I = 5 баллов по своему ударному воздействию сейсмическая волна соответствует избыточному давлению ΔР_ф=10 кПа.

Сейсмические волны — волны, переносящие энергию упругих (механических) колебаний в горных породах. Источником сейсмической волны может быть землетрясение, взрыв, вибрация или удар. Сейсмические волны негативно влияют на подземные коммуникации, разрушая их в зависимости от интенсивности.

4.1. Сделать вывод о воздействии сейсмической волны на БЖД людей, здания, сооружения.

5 баллов (довольно сильное) — качание висячих предметов, скрип полов, осыпание побелки;

Вывод: в результате землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов:

· Одноэтажные здания из дерева получат средние повреждения;

· 2-этажн. здания из кирпича, как и 4-этажн. здания из кирпича получат незначительные повреждения;

· Аварийная дизель-электрическая станция в одноэтажном здании из кирпича получит слабые разрушения;

· Люди могут получить травмы разной степени в зависимости от различных факторов;

· Воздушные линии связи и подземные кабели повреждений не получат.

5. Разработать инженерно-технические мероприятия (ИТМ) по повышению БЖД жителей н.п., персонала объекта, элементов объекта и объекта в целом при воздействии УВ, СИ и сейсмической волны. Разработку ИТМ следует вести для наиболее мощных возможных поражающих факторов. Особое внимание обратить на повышение БЖД жителей н.п. и персонала объекта в случаях воздействия поражающих факторов.

При разработке ИТМ необходимо учитывать, что н.п. и объект давно построены и требуется их реконструкция, повышение прочностных характеристик существующих зданий, сооружений и работающей аппаратуры. Рассмотреть вопросы повышения пожарной безопасности на территории объекта и в аппаратных залах с учетом современных требований по пожарной безопасности.

Наиболее мощными и опасными для объекта и н.п. Зелейкино поражающими факторами являются:

· ударная волна в результате взрыва склада ТНТ;

· ударная волна в случае взрыва хранилища дизельного топлива ГСМ;

· сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов.

Основную опасность для зданий, сооружений и персонала ДЭС и хранилища ГСМ представляет взрыв на складе ВВ, взрыв дизельного топлива и последующий пожар.

Для обеспечения безопасного функционирования объекта в условиях воздействия землетрясения предлагается рассмотреть возможность повышения прочностных характеристик элементов объекта. Также целесообразно возведение в н.п. Зелейкино кирпичных и железобетонных жилых зданий, взамен одноэтажным деревянным, которые менее устойчивы к поражающим факторам.

Для предупреждения ЧС на складе ГСМ необходимо повысить требования пожарной безопасности и усилить контроль противопожарного состояния данного объекта.

Воздушные линии связи менее устойчивы к поражающим факторам в отличии от подземных кабельных линий связи. Если землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов будут происходить часто, или от воздействия СИ деревянные опоры будут обугливаться, то воздушные линии связи будут ненадежными, поэтому есть возможность сразу их заменить на подземные линии связи, которые более устойчивы к воздействию поражающих факторов.

ТРЕТИЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 126; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!