Оцінка стійкості об'єкта проти впливу вражаючих факторів

Для розробки заходів підвищення і забезпечення стійкості робо­ти об'єктів у надзвичайних ситуаціях необхідно оцінити стійкість об'єкта проти впливу вражаючих факторів.

Вихідними даними для проведення розрахунків стійкості об'єкта До ураження є: максимальні значення параметрів можливих вражаючих факторів і характеристики елементів об'єкта.

Параметри вражаючих факторів можна одержати у відділі або Управлінні ЦЗ або визначити розрахунковим способом.

Руйнування житлових будинків, виробничих приміщень, тварин­ницьких комплексів, споруд різного виробничого призначення може бути у воєнний час від вибухової хвилі, в мирний час від аварій різного характеру, ураганів і землетрусів. Дія ударної хвилі на об'єкт характеризується складним комплексом навантажень: надмірним тиском, тиском відбивання, тиском швидкісного напору, тиском затікання, навантаженням від сейсмовибухових хвиль.

Все це буде залежати від виду і потужності вибуху, відстані до об'єкта, конструкції й розмірів елементів об'єкта, орієнтації відносно вибуху, розміщення будівель і споруд, рельєфу місцевості, характеру аварії, сили землетрусу чи бурі.

Осередки ураження при землетрусах за характером руйнувань будівель і споруд можна порівняти з осередками ядерного ураження. Тому оцінку можливих руйнувань при землетрусах можна проводити аналогічно оцінці руйнувань при ядерному вибуху. Як критерій необхідно брати не максимальний надмірний тиск у фронті ударної хвилі, а максимальну силу землетрусу в балах за шкалою Ріхтера.

Послідовність проведення оцінки:

—визначення максимального надмірного тиску ударної хвилі, ∆Р_Ф, сейсмічної хвилі чи сили бурі, яка очікується на об'єкті;

—виділення основних елементів на об'єкті (склади, майстерні, цехи та ін.), від яких залежатиме функціонування об'єкта і виробництво продукції;

—оцінка стійкості кожного елемента об'єкта;

—визначення межі стійкості об'єкта проти впливу ударної, сейсмічної хвилі, урагану за мінімальною стійкістю його основних елементів;

—порівняння розрахованої межі стійкості об'єкта ∆Р_фlim, з очі­куваним максимальним надмірним тиском ударної хвилі ∆Р_фmax сейсмічної хвилі чи сили бурі. Якщо ∆Р_фlim > ∆Р_фmax, то об'єкт стійкий, якщо ж ∆Р_фlim < ∆Р_фmax, то об'єкт нестійкий проти ударної хвилі і аналогічно до сейсмічної хвилі і бурі;

—визначення ступеня можливих руйнувань за таблицею резуль­татів оцінки для елементів об'єкта при можливому і максимально­му значенні надмірного тиску ∆Р_фmax, тиску сейсмічної хвилі чи сили бурі й можливі при цьому втрати (відсотки).

На основі результатів оцінки стійкості об'єкта роблять висновки і пропозиції за кожним елементом і об'єктом в цілому: межа стійкості об'єкта, найбільш вразливі його елементи, характер і ступінь руйну­вань при максимальному надмірному тиску, сильному землетрусі йурагані, можливі збитки; межа доцільного, підвищення стійкості найбільш вразливих елементів об'єкта і пропозиції (заходи) для підви­щення межі стійкості об'єкта.

Оцінка можливості виникнення пожеж на об'єкті. Можливість виникнення пожеж встановлюють за займистістю матеріалів від світлового імпульсу ядерного вибуху, руйнування печей, газопрово­дів, пошкодження електромережі, які можуть виникнути при аварі­ях, землетрусах, бурях та ін.

Світловий імпульс можна розрахувати за температурою загоран­ня або нагрівання матеріалів і виробів:

де ∆T — підвищення температури матеріалу з освітленого боку, °С;

U_T — кількість світлового випромінювання, яке поглинається одиницею поверхні матеріалу (тепловий імпульс), кДж/м²;

λ — коефіцієнт теплопровідності, кВТ/(mК);

CV — питома теплопровідність речови­ни, кДж/(м³ • К);

t_n = 0,02 ³√g — час початку найбільшої температури вогненного імпульсу;

g – потужність вибуху, Мт;

А – коефіцієнт поглинання світлової енергії матеріалом;

λ – кут між напрямком поширення світла і перпендикуляром до освітленої поверхні.

Оцінюючи стійкість об'єкта проти світлового випромінювання ядерного вибуху, необхідно визначити максимальне значення світло­вого імпульсу U_CBmax яке може бути на об'єкті.

Для оцінки стійкості об'єкта проти світлового випромінювання необхідні такі вихідні дані: характеристика будівель і споруд; ха­рактер виробництва, які горючі матеріали застосовуються у вироб­ництві; вид готової продукції та місце її зберігання.

Оцінку стійкості об'єкта до світлового випромінювання доцільно проводити у такій послідовності: визначити ступінь вогнетривкості будівель і споруд, виявити горючі матеріали, елементи конструкцій і речовини; розрахувати світлові імпульси, за яких відбудеться спала­хування елементів із займистих матеріалів; визначити категорію виробництва за пожежною небезпекою.

Пожежна небезпека виробництва визначається технологічним процесом, матеріалами які застосовуються у виробництві та готовою продукцією. За пожежною небезпекою технологічного процесу всі об'єкти поділяються на п'ять категорій: А, Б, В, Г, Д.

Категорія А - склади бензину; приміщення стаціонарних кис­лотних і лужних акумуляторних установок.

Категорія Б - цехи приготування і транспортування деревного борошна; розмельні відділи млинів; цехи виготовлення цукрової пудри; мазутне господарство електростанцій.

Категорія В - лісопильні, деревообробні, столярні, меблеві, бон­дарні й лісотарні цехи; цехи текстильної і паперової промисловості, заводи сухої первинної обробки льону, конопель і луб’яних волокон, зерноочисні відділення млинів і зернові елеватори; склади паливно-мастильних матеріалів; відкриті склади мастил і мастильне госпо­дарство електростанцій; закриті склади вугілля.

Категорія Г - кузні; зварні цехи; приміщення двигунів внутрі­шнього згоряння; головні корпуси електростанцій; розподільнеобладнання з вимикачами й апаратурою з вмістом мастила 60кг і менше в одиниці обладнання; високовольтні лабораторії; котельні.

Категорія Д - цехи переробки м'ясних, рибних, молочних про­дуктів; насосне й водоприймальне обладнання електростанцій; насосні станції для перекачування негорючих рідин.

До категорій А, Б і В не належать виробництва, в яких горючі рідини; гази і пари спалюються як паливо, а також виробництва в яких технологічний процес протікає із застосуванням відкритого вогню. Склади поділяються на категорії відповідно до пожежної небезпеки матеріалів що знаходяться на них стосовно вказівок даних категорій.

Розрахункові дані зводять у таблицю результатів оцінки і роблять висновки, в яких вказують: межу стійкості об'єкта проти світло­вого імпульсу U_свlim; очікуваний максимальний світловий імпульс U_свmax; найбільш пожежонебезпечні елементи об'єкта і можлива обстановка на об'єкті. Об'єкт вважається стійким проти світлового імпульсу, якщо U_свlim > U_свmax.

На основі висновків розробляють конкретні заходи підвищення пожежної стійкості об'єкта.

Оцінка уразливості об'єкта від радіоактивного забруднення і проникаючої радіації починається з визначення максимальних очі­куваних значень рівня радіації і дози проникаючої радіації.

За показник стійкості об'єкта приймається допустима доза радіа­ції, яку можуть одержати люди за час робочої зміни.

Стійкість об'єкта проти радіаційного ураження можна оцінювати у такій послідовності. Визначити: граничні рівні радіації (Р/год) на об'єкті, за яких можлива виробнича діяльність у звичайному режимі або в режимах радіаційного захисту; ступінь захищеності працюючих; дози радіації, які може одержати виробничий персонал; втрати сільськогос­подарських тварин і зниження їх продуктивності (%); втрати сільсько­господарських рослин та їх урожайність (%); втрати і ураження лісо­вих насаджень і в результаті цього зниження господарської діяльності лісогосподарських об'єктів; стійкість роботи об'єктів в цілому.

Після аналізу зробити висновки про очікувані максимальні рівні радіаційного забруднення території об'єкта і дози проникаючої радіації; ступінь забезпечення захисту працюючих, тварин і обладнання, техніки, урожаю, кормів, води; можливість безперервної стійкої ро­боти об'єкта за умови, що сумарна доза опромінення працюючих не перевищуватиме допустимої дози; можливість виробництва запла­нованої, доброякісної продукції та заходи підвищення стійкості ро­боти об'єкта, підвищення рівня захисту працюючих.

Оцінка можливих збитків від ядерного вибуху проводиться на основі характеристики впливу кожного з вражаючих факторів. У зв'язку з тим, що найбільш небезпечним (за територією і тривалістю ураження) є радіоактивне забруднення місцевості, розглянемо при­клад розрахунку збитків від впливу цього вражаючого фактора.

Для оцінки наслідків впливу радіоактивного забруднення необхідні такі дані: радіаційна обстановка в населених пунктах, на відкритій місцевості — місцях знаходження людей, на полях і пасовищах, на фермі та ділянках, де перебуває худоба поза приміщеннями, можливі втрати людей, поголів'я сільськогосподарських тварин, продуктивності тварин, урожаю сільськогосподарських культур; чисельність праце­здатного населення і характеристика його розміщення (на відкритій місцевості, в будинках, протирадіаційних укриттях) з урахуванням ступеня захищеності від впливу радіації; поголів'я сільськогосподар­ських тварин у громадському й особистому господарствах за видами і віковими категоріями, характеристика їх розміщення на період випадання радіоактивних продуктів; планова продуктивність сільськогосподарських тварин; площі посівів сільськогосподарських культур, планові урожайності й валові збори урожаю, фази розвитку рослин на |календарний час випадання радіоактивних речовин.

Розрахунки втрат населення. В оцінці стійкості роботи об'єкта особливе значення має аналіз розрахунку виробничих сил в умовах радіоактивного забруднення. Розглянемо це на прикладі.

Приклад. Населений пункт потрапив у три дозові зони: 400— 600, 600—800 і 800—1200 Р. У зв'язку з цим виникла необхідність оцінити наслідки впливу радіації на працездатне населення, сільсько­господарських тварин і посіви сільськогосподарських культур.

Працездатне населення. Необхідно зібрати дані про чисельність населення, яке потрапило в дозові зони, з урахуванням його захи­щеності.

Потім складають розрахункову таблицю, в яку переносять дані про чисельність населення в дозових зонах та його захищеність, про можливі втрати людей при різному ступені їх захищеності від дії гамма-радіації. Для кож­них умов знаходження людей і дозової зони втрати людей розрахо­вують у послідовності.

Наприклад, людей, які потрапили в дозову зону 400—600 Р без укриття (N₀₁) було 15. Імовірність втрат людей (К) у цій зоні стано­вить 15 %. Втрати людей, які знаходилися протягом 4 діб у даній дозовій зоні на відкритій місцевості, дорівнюватимуть:

Аналогічно розраховують втрати працездатного населення в усіх інших дозових зонах з урахуванням умов перебування людей.

Оцінка стійкості до електромагнітного імпульсу (ЕМІ). З метою підвищення стійкості роботи об'єктів необхідно дати оцінку стійкості до ЕМІ електрозабезпечення, засобів зв'язку, електричних систем, радіотехнічних засобів і комп'ютерних систем об'єкта.

Оцінювання стійкості до ЕМІ проводиться в такій послідовності: визначається очікувана ЕМІ-обстановка, що характеризується наяв­ністю ЕМІ-сигналів при ядерному вибуху і параметрами: часом на­ростання і спаду електромагнітного поля, напруженістю полів; ви­значаються можливі значення токів і напруг в елементах системи, що наведені від впливу ЕМІ визначається чутливість апаратури і її еле­ментів до ЕМІ, тобто межові значення наведених напруг і токів, коли робота системи ще не порушується; електротехнічна й електронна система розподіляється на окремі ділянки, які аналізуються з виді­ленням основних, від яких залежить робота; визначається коефіцієнт безпеки кожної ділянки системи, а також межа стійкості системи в цілому. Одержані результати розрахунків аналізуються й, оцінюють­ся а потім слід зробити висновки, в яких потрібно відмітити: найбільш уразливі ділянки, ступінь стійкості системи до впливу ЕМІ, які необхід­но провести організаційні й інженерно-технічні заходи спрямовані на підвищення стійкості уразливих окремих ділянок і системи в цілому.

При розробці інженерно-технічних заходів, спрямованих на підви­щення стійкості електротехнічних і електронних систем, мають бути застосовані способи боротьби з наслідками впливу ЕМІ або захист від проникнення імпульсів — не допустити наведені токи до чутли­вих вузлів і елементів устаткування.

Сучасний рівень знань про природу і властивості ЕМІ дає мож­ливість розробити захист від нього і впровадити заходи захисту, до яких входять схеми стійкі до електромагнітної інтерференції, радіо­електронні елементи, стійкі до ЕМІ, екранування окремих пристроїв або цілих електронних систем.

Основна мета захисних пристроїв від ЕМІ — не допустити наве­дені токи до чутливих вузлів. Найбільш простим способом захисту є укладання обладнання повністю або окремих вузлів у захисні токопровідні заземлені екрани і установка спеціальних захисних при­строїв на всіх лініях, трубопроводах, отворах і вікнах, які з'єднують внутрішні приміщення з обладнанням і зовнішнім середовищем. Ефективним буде заземлення окремих монтажних контурів (неза­лежно від заземлення екранів), застосування скручених пар проводів, провідних зв'язків усередині обладнання за деревовидною схемою. Для захисту провідних ліній або антен доцільно послідовно з грозо­вим розрядником встановлювати полосові фільтри.

Для захисту силового кабелю на вході в обладнання можна засто­сувати радіочастотні дросельні котушки і надшвидкодіючі варистори-резистори, які міняють свій опір залежно від напруги.

Якщо обладнання живить постійним током інші прилади і вузли, тоді для захисту від ЕМІ можна встановлювати додаткові радіочас­тотні дросельні котушки і пристрої, що придушують коливання пе­рехідних процесів.

Антени захищати від ЕМІ можна за допомогою надшвидкодіючих газорозрядних ламп. Вони витримують у режимі передачі по­тужність до 100 Вт і захищають від ЕМІ.

Мікрофони, зовнішні репро­дуктори, інше периферійне об­ладнання, а також лінії, що ве­дуть до них, можна захищати за допомогою фільтрів нижніх частот і швидкодіючих варис­торів.

Оцінюючи стійкість роботи і проведення заходів підвищен­ня стійкості роботи мережі електропостачання, оповіщен­ня, ЕОМ та іншого важливого устаткування в умовах надзви­чайних ситуацій керівникам і спеціалістам необхідно врахову­вати можливе ураження від ЕМІ та захист від нього.

Оцінка стійкості об'єкта про­ти впливу хімічних і біологіч­них засобів. Оцінюючи стійкість об'єкта до впливу ОР і СДЯР не­обхідно визначити: тип ОР чи СДЯР, межі осередку хімічного зараження й ураження, площу зони зараження; глибину поши­рення зараженого повітря; стій­кість хімічних речовин на місце­вості; час можливого перебуван­ня людей у засобах захисту орга­нів дихання і в захисних спору­дах; кількість заражених людей, тварин; площі; можливі втрати людей, тварин, загибель сільсько­господарських культур і лісових насаджень.

Основним критерієм стій­кості роботи об'єкта в умовах хімічного зараження є втрати людей, тварин і рослин.

Оцінку стійкості об'єкта до впливу біологічних засобів не­обхідно починати з таких ви­хідних даних: встановити вид біологічних засобів, які можуть бути загрозою для об'єкта, ступінь небезпеки для людей, тварин; ступінь захищеності людей, тварин, продукції тваринництва і рос­линництва, води та ін. Оцінюючи стійкість об'єкта до впливу біоло­гічних засобів, необхідно визначити вид збудника, ступінь його не­безпечності, межі зараження, можливість і швидкість поширення інфекційних захворювань людей, тварин та небезпечних хвороб рос­лин; можливі втрати людей, тварин, посівів сільськогосподарських культур; необхідність введення карантину й обсервації.

На основі оцінки стійкості зробити висновки і розробити заходи щодо підвищення стійкості об'єкта до можливого ураження біоло­гічними засобами та ліквідації осередку біологічного ураження і відновлення стійкості виробничої діяльності об'єкта.

Поиск по сайту: