Определение устойчивости функционирования промышленного объекта в чрезвычайной ситуации «(на примере машино-строительного завода)»

3. Поточно-серийная, или переменно-поточная, свойственная серийному производству; станки располагаются также в последовательности технологических операций, установленной для деталей, обрабатываемых на данной станочной линии. Производство идет партиями, причем детали каждой партии могут несколько отличаться одна от другой размерами или конструкцией, допускающими, однако, обработку их на одном и том же оборудовании. Производственный процесс ведется таким образом, что время выполнения операции на одном станке согласовано с временем работы на следующем станке.

4. Прямоточная, свойственная массовому  (и в некоторой мере крупносерийному)  производству; станки располагаются  в последовательности технологических  операций, закрепленных за определенными  станками; детали со станка на станок передаются поштучно, но синхронизация времени операций выдерживается не на всех участках линии, т. е. время выполнения отдельных операций не всегда равно такту, вследствие этого около станков, у которых время выполнения операции больше такта, создаются заделы необработанных деталей. Такая форма работы называется иногда пульсирующим потоком. Транспортирование деталей от одного рабочего места к другому осуществляется рольгангами, наклонными желобами и другими немеханизированными транспортными устройствами.

5. Непрерывным потоком, свойственная  только массовому производству. При этой форме организации работы станки располагаются в последовательности операций технологического процесса, закрепленных за определенными станками, время выполнения отдельных операций на всех рабочих местах примерно одинаково или кратно такту, благодаря чему достигается синхронизация операций и создается определенный такт работы для всех рабочих мест поточной линии.

3. Определение параметров поражающих факторов прогнозируемых чрезвычайных ситуаций.

Исходные данные для  определения параметров поражающих факторов прогнозируемых ЧС, воздействующих на объекты экономики, задаются местными Управлениями по делам ГО и ЧС или  определяются расчетным путем.

При наличии данных о виде и мощности боеприпаса, месте (координатах) прогнозируемого центра взрыва (точки прицеливания) и расположении относительно него объекта, исследуемого на устойчивость, могут быть определены численные значения максимального избыточного давления Р_Ф, светотеплового излучения U, проникающей радиации Д и других поражающих факторов взрывов. Для этого используются формулы или таблицы П.2...П.6, представленные в приложении [1].

При этом, расстояние от объекта экономики  до центров взрывов (ближнего - ЦВ_Б и дальнего - ЦВ_Д) определяются с учетом закона вероятного кругового рассеивания (ВКР) боеприпасов:

R_ВКР(max) = 3,2 r_{ВКР(табл.)}                                           (1)

где: R_BKP(max) - радиус окружности вероятного максимального кругового рассеивания (с центром в точке прицеливания), в пределы которого с 90%-ной вероятностью попадет боеприпас;

r_{ВКР(табл.)} - радиус окружности вероятного табличного кругового рассеивания боеприпаса (из его технической характеристики).

Решение:

1. По данным варианта строится схема расположения машиностроительного завода относительно центра города - точки прицеливания боеприпаса

2. Определяются ближний  (ЦВ_Б) и дальний (ЦВ_Д) центры взрыва (относительно машиностроительного завода). Они рассчитываются с учетом закона вероятного кругового рассеивания боеприпасов:

R_ВКР(max) =            =     км        (по формуле 1);

R_Б = R - R_ВКР(max) =              =          км;

R_Д = R + R_ВКР(max) =                     =             км.

Рис. 2. Расположение машиностроительного завода (МЗ) относительно точки прицеливания и прогнозируемых центров взрыва.

3. Определяется величина  максимального избыточного давления  воздушной ударной волны наземного  взрыва Р_Ф, кПа для R_Б - наиболее неблагоприятного (опасного) для устойчивости МЗ.

По табл. П.1 [1] для q=0,3Мт:

R₁=2,7 км - Р'_Ф=50 кПа,

R₂=3,1 км - Р''_Ф=40 кПа.

Тогда при R_Б=2,9 км Р_Ф (по правилу интерполяции) составит:

кПа.

4. Определяем величины  максимального и расчетного светотеплового  импульса U кДж/м²:

а) По табл. П.1 [1] для q=0,3 Мт:

R₁=2,7 км - U'_max=1440 кДж/м²,

R₂=3,1 км - U''_max=1120 кДж/м².

Тогда при R_Б=2,9 км U_max (по правилу интерполяции) составит:

кДж/м².

б) U_расч (с учетом прозрачности воздуха) составит:

кДж/м².

5. Величину дозы проникающей  радиации Д, Р(бэр) определим графически, по табл. П.2 [1] строим график Д = f(R) для q=0,3Мт (рис. 3):

Рис. 3. Зависимость дозы проникающей радиации Д от расстояния R до точки взрыва.

Из графика видно, что  при R_Б=2,9 км, Д = 15 Р(бэр).

6. Определяем величину  эталонного (на 1 час после взрыва) уровня радиации (от радиоактивного заражения местности) на территории машиностроительного завода Р₁, р/ч.

По данным табл. П.3…П.5 определяем параметры, по которым будет  произведено построение окружности, с центром в точке ЦВ_Б, и сектора с углом 40⁰ по направлению ветра, показывающие уровень радиоактивного заражения местности:

Длины зон заражения  на следе облака определим графически, по табл. П.2 [1] строим график q = f(L) для скорости ветра V=50км/ч (рис. 4):

Рис. 4. Зависимость размера зон заражения от мощности заряда

Из графика определяем что для заряда q=300 тыс.т.:

L_А=240 км; L_В=60 км;

L_Б=95 км; L_Г=30 км.

Для определения величины эталонного уровня радиации на территории машиностроительного завода Р₁, р/ч, построим график зависимости Р₁=f(L) (рис. 5):

Рис. 5. Зависимость величины эталонного уровня радиации от расстояния до центра взрыва

По графику определяем, что на расстоянии R_Б=2,9 км, величина эталонного (на 1 час после взрыва) уровня радиации на территории машиностроительного завода составит Р₁=1700, р/ч.

В результате построения района ВРЗМ машиностроительный завод окажется у внутренней границы зоны Г (рис.6).

Рис. 6. Расположение машиностроительного завода относительно района возможного радиоактивного заражения местности

Зоны возможного заражения  на следе облака наземного ядерного взрыва представлены на рис. П.1. и рис. П.2. в Приложении.

Время формирования зон  можно определить как отношение  длины зоны к средней скорости ветра.

_А = L_А/V =240 / 50 = 4,8 ч;

_Б = L_Б/V = 95 / 50 = 1,9 ч;

_В = L_В/V = 60 / 50 = 1,2 ч;

_Г = L_Г/V = 30 / 50 = 0,6 ч.

Время подхода облака с радиоактивными веществами к объекту  экономики:

= R_Б/V = 2,9 / 50 = 0,058 ч. = 3 мин. 29 с.

7. По результатам расчетов  составляем сводную таблицу величин  поражающих факторов взрыва, воздействующих  на машиностроительный завод и его структурные подразделения (табл.2.):

Таблица 2. Поражающие факторы прогнозируемого взрыва, воздействующие на машиностроительный завод и его структурные подразделения

 

4. Определение устойчивости производственного объекта к поражающим факторам.

    Устойчивость  элементов производственных комплексов  объектов экономики (зданий и  сооружений, оборудования, транспорта, связи, КЭС) в ЧС определяется  по воздействию на них воздушной  ударной волны, вторичных (внутренних  и внешних) поражающих факторов взрыва.

4.1. Определение  устойчивости производственного комплекса объекта к воздействию воздушной ударной волны.

   Устойчивость элементов производственных комплексов объектов экономики и их структурных подразделений к воздействию воздушной ударной волны заключается:

• в выявлении основных элементов производственного комплекса, от которых зависит функционирование объектов и их структурных подразделений;
• в определении (по формулам, таблицам) расчетной устойчивости каждого элемента производственного комплекса цеха – по нижней границе диапазона давлений, вызывающих средние разрушения;
• в определении расчетной устойчивости группы элементов (зданий, оборудования и т. п.) и производственного комплекса цехов в целом – по минимальной расчетной устойчивости элемента (группы элементов), выход из строя которого (которых) приведет к остановке производства;
• в сравнении расчетной устойчивости производственного комплекса цехов (объектов в целом) с величиной прогнозируемого избыточного давления воздушной ударной волны взрыва;
• в разработке мероприятий по повышению устойчивости наиболее уязвимых элементов производственного комплекса цехов и объектов.

Устойчивость  защиты производственного персонала объекта определяется:

• наличием необходимого количества и качества средств коллективной и индивидуальной защиты;
• соответствием средств защиты требованиям нормативных документов;
• наличием планов рассредоточения и эвакуации производственного персонала и членов их семей при угрозе ЧС;
• наличием расчетных режимов работы структурных подразделений объектов (при различных дискретных значениях Р₁ и др.).

Устойчивость  технологических процессов на объекте определяется возможностями:

• автономной работы отдельных участков, цехов;
• безаварийной остановки производства по сигналу оповещения;
• перехода на выпуск продукции военного времени и др.

Устойчивость  материально-технического снабжения объекта определяется:

• наличием расчетных запасов сыры, топлива, комплектующих изделий;
• надежностью связей с поставщиками и потребителями готовой продукции;
• возможностью, в случае необходимости, замены материалов (металлов, пластмасс и т.п.) на другие марки (без снижения качества изделий) и др.

 

1. Необходимо определить избыточное давления которое ожидается в механическом цехе при взрыве емкости в которой 60 тонн оксида азота. Расстояние от емкости до цеха 1,9 км. Определить разрушения которые возникнут в результате действия ударной волны.

Исходные данные цеха:

- Здание цеха с тяжелым металлическим каркасом.

    - Оборудование  цеха включает в себя станки.

- КЭС цеха: электрические сети кабельные, наземные и трубопроводы наземные.

Пожароопасные (сгораемые) элементы цеха:

• кровля – рубероид ;

1.Формулы для определения DР_Ф, кПа, при взрыве газовоздушной смеси:

      (1)

      (2)

  где y =0,24 (R_III / R₁)

R₁ – радиус зоны I (детонационной волны);

R_III – расстояние от центра взрыва до объекта в пределах зоны III (действия взрывной ударной волны).

Формулы для определения  радиусов зон I (детонационной волны) и II (действия продуктов взрыва):

         (3)

         (4)

где Q – масса газовоздушной смеси, т.

2. Параметры аварии с выбросом (разливом) АХОВ.

    Определить  прогнозируемое максимальное избыточное  давление воздушной ударной волны DР_Ф, кПа, воздействующее на механический цех при взрыве емкости с 60 т. оксида азота , расположенной на расстоянии 1.9 м от цеха.

По формулам определяем радиусы I и II зоны.

_{Вывод: В радиусе 46,5 м от центра взрыва ( емкости с оксидом азота ) произойдет среднее и частично полное разрушение зданий и сооружений, оборудования, трансформаторных подстанций. Кабельные линии выйдут из строя.}

   Т.к. цех расположен  в 1900 м от емкости, т.е. в  зоне III взрывной ударной волны, то определяем значение коэффициента y:

y = 0,24 × (1900 / 68,25) = 6,7 > 2.

Следовательно, значение избыточного давления взрывной волны, воздействующей на цех, определяем по формуле (2):

ΔРф=3,32 кПа

Таким образом, полученные цифры свидетельствуют о том, что при взрыве механический цех окажется под воздействием воздушной ударной волны с избыточным давлением ΔРф=3,32 кПа  поэтому здание цеха и оборудование в нем не пострадает, ЛЭП разрушений не получит (одноэтажные здания с железобетонным каркасом устойчивы при ударной волне с избыточным давлением до 10 кПа). Вследствие этого технологический процесс не нарушится, случаи смертельных повреждений персоналу угрожать не будут.