Оценка устойчивости при воздействии поражающих факторов

ЗАДАЧА 1. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ (Классифицируется как ЧС природного характера в соответствии с Классификатором чрезвычайных ситуацій от 11 октября 2010 года № 457)

Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории объекта — 6 баллов по шкале Рихтера. На объекте имеются многоэтажные железобетонные здания, краны и крановое оборудование, наземные металлические резервуары. Определить характер разрушения элементов объекта при землетрясении.

Решение:

По таблице 1.2 [1] для интенсивности землетрясения 7 баллов по шкале Рихтера будет соответствовать интенсивности VIII баллов по шкале МSК-64. По таблице 1.3 [1] определяем, что интенсивности землетрясения VIII баллов по шкале МSК-64 будет соответствовать избыточному давлению 50 кПа. По таблице 1.4 [1] для ΔР_Ф = 50 кПа находим, что многоэтажные железобетонные здания, краны и крановое оборудование - сильные разрушения, наземные металлические резервуары — средние разрушения.

Таким образом, все элементы рассматриваемого объекта не будут устойчивы к воздействию сейсмической волны.

3 ЗАДАЧА 2. ЯДЕРНЫЙ ВЗРЫВ (Классифицируется как ЧС техногенного характера в соответствии с Классификатором чрезвычайных ситуацій от 11 октября 2010 года № 457)

Оценить устойчивость объекта к воздействию ударной волны ядерного взрыва, если оно расположено на расстоянии R=3,2 км от вероятной точки прицеливания; ожидаемая мощность боеприпаса g = 200 кт = 0,2 млн. т; взрыв наземный; вероятное максимальное отклонение ядерного боеприпаса от точки прицеливания r_отк= 0,8 км; здание объекта - многоэтажные железобетонные здания; технологическое оборудование включает краны и крановое оборудование; коммунально­энергетические сети (КЭС) состоят из наземных металлических резервуаров.

Решение:

1. Определяем минимальное расстояние до возможного эпицентра взрыва:

R_x=r_отк= 3,2-0,8 =2,4 км (1)

2. По таблице 1.1 [1] находим ожидаемое максимальное значение избыточного давления на расстоянии 2,4 км для боеприпаса мощностью 0,2 млн. т при воздушном взрыве: ΔР_{Ф max}= 40 кПа.

3. По таблице 1.4 [1] находим для каждого элемента цеха избыточные давления, вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения. Эти данные сводим в таблицу 2.

4. Определяем предел устойчивости каждого элемента цеха к воздействию ударной волны (по нижней границе диапазона средних разрушений или верхней границе для слабых разрушений): многоэтажные железобетонные здания - 20 кПа, краны и крановое оборудование -30 кПа, наземные металлические резервуары - 40 кПа. Результаты записываем в таблицу 2.

5. Находим предел устойчивости объекта в целом по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав элементов: ΔР_фlim= 20 кПа.

6. Сравниваем найденный предел устойчивости цеха ΔР_фlim с ожидаемым максимальным значением избыточного давления на территории завода ΔР_Фmax. Поскольку

ΔР_фlim<ΔР_Фmax(20<40 кПа), то значит, объект не устойчив к воздействию ударной волны.

По таблице 1.4 [1] для ΔР_ф = 40 кПа находим, что многоэтажные железобетонные здания получат сильные разрушения, краны и крановое оборудование, наземные металлические резервуары - средние разрушения.

4 ЗАДАЧА 3. ВЗРЫВ СЖИЖЕННОГО ГАЗА(Классифицируется как ЧС техногенного характера в соответствии с Классификатором чрезвычайных ситуацій от 11 октября 2010 года № 457)

а) Сущность чрезвычайной ситуации:

На территории промышленного объекта произошел взрыв ёмкости Q = 1,75 т

сжиженного газа, расстояние до объекта R = 155 м.

7. Характеристика объекта:

- многоэтажные железобетонные здания.

8. Технологическое оборудование:

- краны и крановое оборудование.

9. Коммунально-энергетические сооружения и сети:

- наземные металлические резервуары.

Оценить устойчивость объекта и выработать предложения по защите от последствий подобных аварий.

Решение:

1. Определяется радиус детонационной волны (зоны I):

(2)

2. Находим радиус зоны действия продуктов взрыва (зоны II):

r_II = 1,7 r_I= 1,7 23,15 = 39,36 м (3)

3. R>r_I>r_II следовательно мы находимся в зоне II.

4. Определяем относительную величину Ψ:

(4)

т.е. Ψ<2.

5. Определяем избыточное давление в зоне воздушной волны на расстоянии 155 м от точки взрыва.

Оценка устойчивости объекта:

1. По таблице 1.4 [1] находим для объекта и оборудования избыточное давление, вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения.

2. Находим предел устойчивости объекта и всех видов оборудования. Пределом устойчивости любого элемента является нижняя граница средних разрушений - верхняя граница слабых разрушений. Таким образом, предел устойчивости ΔР_Ф:

- многоэтажные железобетонные здания - 20 кПа;

- краны и крановое оборудование - 30 кПа;

- наземные металлические резервуары - 40 кПа;

3. Определяем предел устойчивости цеха как предел устойчивости самого слабого элемента, в данном случае - многоэтажные железобетонные здания 20 кПа.

4. Производство устойчиво, если расчетное ΔР_Фменьше предела устойчивости производства, и неустойчиво, если ΔР_Фравно или больше предела устойчивости. В данном случае производство неустойчиво, т.к. ΔР_Фlim<ΔР_Фmax-Для удобства оценки полученных результатов, эти данные сводятся в таблицу 2.

Таблица 2 — Результаты оценки устойчивости объекта.

Определяем степень разрушения всех элементов производства, оказавшихся в зоне II на удалении 155 м:

a) многоэтажные железобетонные здания - среднее разрушение;

b) краны и крановое оборудование - слабое разрушение;

c) наземные металлические резервуары - нет разрушения.

Здания объекта, оказавшееся в зоне II, получат средние разрушения, находившиеся в них краны и крановое оборудование - слабые разрушения, наземные металлические резервуары не получат разрушений.