Результаты расчетов площади пика ароматического углеводорода
| № про-бы | Масса трубочки с адсорбирован-ными вещест-вами, m1, г | Масса трубочки после десорбции, m2,г | Масса адсорбированного вещества, mх,г | Суммарная площадь пи-ков в пробе, S | Площадь пика аро-матического угле-водорода и его наименование |
Таблица 7
Оценка экологического состояния и оптимальный метод
рекультивации грунтовых вод
| Наименование ароматического углеводорода: № пробы: | Концентрация вещества в пробе, мг/ дм3 | Превышение концентрации вещества в пробе по сравнению с ПДК | Выбранная технология очистки воды от нефтеуглеводородов (по нефти) |
| Общая концетрация нефтеуглеводородов в пробе, Сх, мг/дм3 | |||
| Концентрация заданного вещества в пробе, Сх1в, мг/дм3 | не очищать |
Вопросы к зачету
1. Какие существуют основные техногенные воздействия на живые организмы углеводородных составляющих нефти?
2. Какие основные принципы хроматографии?
3. Какие основные принципы хромато-масспектрометрии?
4. Каким образом проводится аналитический анализ углеводородов из водной пробы с помощью тенаксовой трубочки и прибора ММ-1?
5. Какие существуют основные методы рекультивации грунтовых вод от нефти?
6. Какими основными критериями определяется выбор той или иной технологии рекультивации?
Л и т е р а т у р а
1. Ю.И Пиковский. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. — М.: МГУ, 1993
2. Защита окружающей среды от техногенных воздействий. — М.: МГОУ, 1993
3. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. Учебное пособие для вузов. Под редакцией В.Б. Алесковского. — Л.: Химия, 1988
4. Анализ окружающей природной среды. — Горький.:ГГУ, 1990
5. Хромато-масс-спектрометр ММ1. Инструкция по эксплуатации.
Занятие 11, 12. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПОТЕНЦИАЛЬНО-ОПАСНОГО ОБЪЕКТА К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ. (4 часа).
Цель работы
1. Освоить методику оценки устойчивости потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны при взрыве на предприятии газо-воздушной смеси.
2. Дать оценку устойчивости конкретного производства (в соответствии с вариантом) к воздействию воздушной ударной волны, выдать рекомендации по повышению устойчивости объекта.
Общий порядок выполнения работы
1. Прочитать разделы "Введение" и "Теоретическая часть".
2. Ознакомиться с методикой выполнения расчета.
3. Выписать в отчет исходные данные из приложений 1 и 2 для своего варианта. Номер варианта соответствует порядковому номеру фамилии студента в классном журнале.
4. Расчеты и отчет студент выполняет в рабочей (школьной) тетради или на отдельных листах (по решению преподавателя), а по окончании представляет их преподавателю. После проверки отчета преподавателем студенту выставляется оценка в журнал учета занятий.
3. Материально-техническое обеспечение: проектор, слайды, пленки.
ВВЕДЕНИЕ
Под устойчивостью работы объекта народного хозяйства понимается способность объекта выпускать установленные виды продукции в необходимых объемах и номенклатуре (организации транспорта, связи и других объектов, не производящих материальные ценности – выполнять свои функции) в чрезвычайных ситуациях, а также возможность быстрого восстановления в случае повреждения.
Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования возможен только на основе всесторонней тщательной оценки устойчивости работы каждого предприятия. Оценка устойчивости объекта к воздействию поражающих фактов проводиться с использованием специальных методик.
Исходными данными для проведения расчетов по оценке устойчивости объектов хозяйствования являются: возможные максимальные значения параметров поражающих факторов, характеристики объекта и его элементов.
Оценка устойчивости работы потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны производится на этапе проектирования объекта для того, чтобы учесть и предупредить физическое разрушение зданий, сооружений и оборудования, не допустить остановки производства.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющегося в разные стороны с огромной скоростью. Передняя граница слоя сжатого воздуха, характеризующаяся резким увеличением давления, называется фронтом ударной волны.
Общую оценку разрушений, вызванных ударной волной, производят с учетом разрушений зданий и сооружений. Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются следующими состояниями строительных конструкций:
Слабые разрушения – разрушаются окна и двери, легкие перегородки, частично кровля, появляются трещины в стенах верхних этажей. Здания подлежат текущему ремонту.
Средние разрушения – разрушаются встроенные элементы внутренних перегородок, окна, двери, кровля, появляются трещины в стенах не только верхних этажей, происходит обрушение отдельных участков этажей. Здания подлежат капитальному ремонту.
Сильные разрушения – разрушаются несущие конструкции, перекрытия верхних этажей, а перекрытия нижних этажей деформируются, часть стен разрушается. Ремонт нецелесообразен.
Полные разрушения – разрушаются все основные элементы зданий.
При проведении оценки устойчивости работы промышленного объекта к воздействию воздушной ударной волны параметры поражающих факторов задаются вышестоящими структурами по чрезвычайным ситуациям. Если такой информации нет, то максимальные значения параметров поражающих факторов определяются расчетным путем.
Оценка степени устойчивости объекта к воздействию воздушной ударной волны заключается:
· в выявлении основных элементов объекта (цехов, участков производства, подводящих систем и так далее), от которых, в основном, зависит устойчивость его функционирования и выпуск необходимой продукции;
· в определении предела устойчивости каждого элемента (по нижней границе диапазона давлений, вызывающих средние разрушения, DРкрi) и объекта в целом (по минимальному пределу входящих в его состав элементов);
· в сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым (расчетным) максимальным значением ударной волны, а также на заключении об его устойчивости.
В выводах и предложениях, на основе анализа результатов оценки устойчивости каждого элемента и объекта в целом, даются рекомендации по целесообразному повышению устойчивости наиболее уязвимых элементов и объекта в целом.
Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение ударной волны, при котором восстановление поврежденного объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Порядок выполнения работы
1. Изучить методические указания по выполнению работы.
2. Рассчитать по формулам 1 и 2 избыточное давление DРфгвс во фронте воздушной ударной волны, возникающее при взрыве ХОВ на объекте.
3. Построить график (Приложение 3 и Приложение 4) для оценки устойчивости потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны.
4. Используя график, дать оценку воздействия воздушной ударной волны на производственный объект путем сравнения расчетного значения DРфгвс с критерием устойчивости каждого элемента объекта DРкрi (из графика).
5. Дать предложения по выполнению необходимых мероприятий для повышения устойчивости потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны (Приложение 5).
Будем считать, что произошел взрыв газо-воздушной смеси (ГВС) на потенциально-опасном объекте. В этом случае, для оценки воздействия на объект воздушной ударной волны, определяем:
1. Эквивалентную массу органического вещества (по пропану) до аварии:
Qэ= 640KэвQ, кг (1)
где Q – масса органического вещества, в тоннах.
Кэв – коэффициент, учитывающий эквивалентность органического вещества пропану (исходные данные в приложении 1).
2. Избыточное давление во фронте ударной волны от взрыва ГВС на расстоянии Ri (в метрах):
848Q э1/3 3440Qэ2/3 11200Qэ
DРфгвс = -------------- + --------------- + ------------- , кПа(2)
Ri Ri2 Ri3
где Ri – расстояние от емкости с ГВС до здания (Приложение 1).
3. Строим график слабых, сильных, средних и полных разрушений для всех элементов производственного объекта (см. форму в приложении 4), основные элементы производственного объекта указаны в исходных данных (Приложение 2).
4. В качестве критерия устойчивости элемента объекта DРкрi принимаем нижнее значение диапазона давлений средних разрушений для каждого элемента производственного объекта. Полученные величины заносим в соответствующую графу графика (Приложение 4).
5. Сравниваем расчетное значение DРфгвс с величиной DРкрi для каждого элемента производства, для этого проводим по графику линию соответствующую расчетному значению DРфгвс. Оценку устойчивости объекта начинаем производить со здания (так как, если здание устойчиво к воздействию ударной волны, т.е. находится в зоне слабых или средних разрушений, то и оборудование не пострадает). В результате сравнения может быть три случая:
А. Не разрушается ни один элемент.
Б. Разрушается часть элементов, но повысить их устойчивость можно.
В. Разрушаются большинство основных элементов, и повысить их устойчивость или невозможно или нецелесообразно.
Если выполняется условие Б, то необходимо в отчете описать возможные способы повышения устойчивости объекта (Приложение 5)
Если выполняется условие В, то необходимо емкость с ГВС вынести дальше от объекта. Расстояние можно найти из формулы (2), если вместо DРфгвс подставить минимальное значение DРкрi (из графика) для потенциально-опасного объекта (при расчете последнее слагаемое в формуле 2 не учитывать) Указать полученное безопасное расстояние в отчете.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ
в районе расположения потенциально-опасного объекта
.
| NN вари-антов | Наименование органического вещества | Коэффици-ент взрыво-опасности по пропану | Масса органичес-кого вещества, т | Расстояние от цеха до емкости с орг. вещест- вом, м |
| Ацетон | 1,0 | |||
| Ацетилен | 1,2 | |||
| Бензол | 1,0 | |||
| Бутан | 1,0 | |||
| Бутилен | 1,0 | |||
| Водород | 0,85 | |||
| Водород цианистый | 0,85 | |||
| Гептан | 1,0 | |||
| Дихлорпропан | 1,15 | |||
| Дихлорэтан | 1,15 | |||
| Диметилпропан | 1,0 | |||
| Дихлорэтилен | 1,05 | |||
| Изобутиловый спирт | 1,0 | |||
| Кокосовый газ | 0,9 | |||
| Метан | 1,0 | |||
| Метиламин | 1,1 | |||
| Нитрорастворитель | 0,5 | |||
| Пропан | 1,0 | |||
| Природный газ | 1,0 | |||
| Сероуглерод | 0,4 | |||
| Сероводород | 0,8 | |||
| Этилен | 1,0 | |||
| Сернистый ангидрид | 1,0 | |||
| Этан | 1,0 | |||
| Ацетон | 1,0 | |||
| Бензол | 1,0 | |||
| Водород | 0,85 | |||
| Пропан | 1,0 | |||
| Сероводород | 0,8 | |||
| Этиловый эфир | 1,0 |
Приложение 2
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОТЕНЦИАЛЬНО-ОПАСНОГО ОБЪЕКТА
| NN вариан-та | Элементы инженерно-технического комплекса объекта |
| 1, 16 | Производственное здание с тяжелым крановым оборудованием, станки тяжелые, кузнечно-прессовое оборудование, ковшовые конвейеры, электрокары, контрольно-измерительная аппаратура (КИА) |
| 2, 17 | Производственное здание с крановым оборудованием до 50 т, станки тяжелые, электрокары, трубопроводы на железобетонных эстакадах, станки средние, открытые распределительные устройства (ОРУ). |
| 3, 18 | Производственное здание с металлическим каркасом, станки средние, кран мостовой, КИА, наземные трубопроводы, ОРУ |
| 4, 19 | Производственное здание из сборного железобетона, кран мостовой, станки средние, электрокары, трубопроводы на металлических эстакадах. ОРУ |
| 5, 20 | Кирпичное, бескаркасное производственное здание, станки средние, кран мостовой, трубопроводы наземные, КИА, электрокары |
| 6, 21 | Производственное здание со сплошным хрупким заполнением стен, кран мостовой, станки средние, электрокары, КИА, станки легкие |
| 7, 22 | Производственное здание с железобетонным каркасом, станки средние, трубопроводы. кран мостовой, Электрокары, ОРУ |
| 8, 23 | Производственное здание с крановым оборудованием до 50т, кузнечно-прессовое оборудование, станки тяжелые, наземные кабельные линии, ОРУ, электрокары |
| 9, 24 | Производственное здание с железобетонным каркасом, станки средние, кран мостовой, ковшовые конвейеры, электрокары, КИА |
| 10, 25 | Производственное здание с тяжелым крановым оборудованием, станки тяжелые, электрокары, кузнечно-прессовое оборудование, ОРУ, наземные трубопроводы |
| 11, 26 | Производственное здание с металлическим каркасом, кран мостовой, станки средние, электрокары, наземные кабельные линии, КИА |
| 12, 27 | Производственное здание из сборного железобетона, станки тяжелые, кран мостовой, наземные трубопроводы, станки легкие, ОРУ |
| 13, 28 | Кирпичное бескаркасное производственное здание, станки средние, электрокары, станки легкие, трубопроводы наземные, КИА |
| 14, 29 | Производственное здание со сплошным хрупким заполнением стен, кран мостовой, станки средние, ковшовые конвейеры, электрокары, ОРУ |
| 15, 30 | Производственное здание с железобетонным каркасом, станки тяжелые, кран мостовой, станки легкие, КИА, наземные трубопроводы |
Приложение 3
Степень разрушения
элементов цеха (участка) при различных
избыточных давлениях ударной волны, кПа
| ЭЛЕМЕНТЫ ЦЕХА (участка) | слабоеразруше-ние | среднееразруше-ние | сильное разруше-ние | полноеразрушение |
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ
| - с тяжелым крановым оборудованием | 20–40 | 40–50 | 50–60 | 60–80 |
| - с крановым оборудованием, до 50 т | 20–30 | 30–40 | 40–50 | 50–70 |
| - с металлическим каркасом | 10–20 | 20–30 | 30-40 | 40–50 |
| - с ж\б каркасом | 10–20 | 20–30 | 30–40 | 40–50 |
| - из сборного железобетона | 10–20 | 20–30 | 30–50 | 50–60 |
| - кирпичное бескаркасное | 10–20 | 20-35 | 35–45 | 45–60 |
| - со сплошным хрупким заполн. стен | 10–20 | 20–30 | 30–40 | 40–50 |
ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕХА
| -станки тяжелые | 25–40 | 40–60 | 60–70 | – |
| - станки средние | 15–25 | 25–35 | 35–45 | – |
| - станки легкие | 6–12 | 12–15 | 15–25 | – |
| - краны мостовые | 20–30 | 30–50 | 50–70 | – |
| -кузнечно-прессовое оборудование | 50–100 | 100–150 | 150–250 | – |
| - ковшовые конвейеры | 8–10 | 10–20 | 20–30 | 30–50 |
| - открытые распределительные устройства (ОРУ) | 15–25 | 25–35 | 35–45 | 45–60 |
| - контрольно-измерительная аппаратура (КИА) | 5–10 | 10–20 | – | – |
| - кабельные наземные линии | 10–30 | 30–50 | 50–60 | – |
| - трубопроводы наземные | 20–30 | 30–50 | – | |
| - трубопроводы на металлических и ж\б эстакадах | 20–30 | 30–40 | 40–50 | – |
| - электрокары | 10–20 | 20–45 | 45–55 | 55–80 |
Приложение 4
РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА
К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
| Элементы объекта и их краткая характеристика | Степень разрушения при избыточном давлении, кПа 10 20 30 40 50 60 70 80 | DРкр для каж-дого объекта, кПа | DРкр для производ-ства, кПа |
| ЗДАНИЕ: одноэтажное кирпичное, бескаркасное, перекрытия из ж/б элементов | |||||||||
| ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ: -краны и крановое оборудование; -станки тяжелые | |||||||||
      КЭС (коммунально-энергетические сети) -воздуховоды на металлических эста-кадах; -электросеть кабельная наземная |
СТЕПЕНЬ РАЗРУШЕНИЯ:
В качестве критерия устойчивости элемента объекта принимаем нижнее значение диапазона давлений средних разрушений DРкрi
 | |||||||||||||||
 | |||||||||||||||
 | |||||||||||||||
 | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Приложение 5
Основные способы повышения устойчивости
работы производственного объекта