Оцінка стійкості механічного цеху до дії ударної хвилі при вибуху газоповітряної суміші

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«Київський політехнічний інститут»

Механіко-машинобудівний інститут

Кафедра прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки

Звіт самостійної роботи з дисципліни:

«Цивільний захист»

Тема:  «Оцінка стійкості механічного цеху до дії ударної хвилі при вибуху газоповітряної суміші»

Варіант 7

Виконав:

Студент 5-го курсу

Групи МА-81м

Корольов С.О.

Перевірив:

Міхеєв Ю.В.

Київ 2012

Вступ

На практиці оцінка стійкості роботи об’єкта  здійснюється шляхом оцінки кожного елементу структури об’єкта (цеху) окремо за всіма вражаючими факторами, що можуть впливати на об’єкт  при виникненні НС.

Сутність оцінки стійкості цеха до впливу УХ полягає у порівнянні величини надлишкового тиску у фронті УХ, очікуваної в районі цеху при аварії на вибухонебезпечному об’єкті та границі стійкості цеху до УХ. На цій основі робиться висновок щодо стійкості цеху.

Границею стійкості цеху до впливу ударної хвилі вважається величина надлишкового тиску у фронті ударної хвилі, які викликають слабкі та середні руйнування цеху.

Азімут, під яким розташований цех – це кут відкладений на північ, до лінії, яка показує напрямок на цех.

Завдання

Оцінити стійкість механічного цеху машинобудівного заводу до впливу ударної хвилі (УХ) при аварії на вибухонебезпечному об’єкті. Вибухонебезпечним об’єктом вважається сховище з ємність, заповненою газом пропаном, масою Q т, яка розташована на відстані R, м.

Вихідні дані

Відстань від цеху до центру вибуху: 0.9 км=900 м;

Розташування щодо сховища по азимуту: 145;

Тип вуглеводного продукту: пропан;

Маса продукту: 500т;

Характеристика механічного цеху:

-  Будівля: із збірного залізобетону;

-   Верстати: середні;

-  Трубопроводи: на естакаді;

-  Кабельні лінії: наземні.

Алгоритм розрахунку

1. Розрахувати максимальне значення надмірного тиску хвилі, яке очікується у районі цеху .

2. Розрахувати границі стійкості цеху до ударної хвилі (.

3.На підставі порівняння отриманих даних, робимо висновок, відносно того, чи виконується умова стійкості.

4. Визначити найбільш слабкий елемент цеху, за мінімальним значенням   елемента.

5. Визначити варіанти підвищення стійкості цеху:

5.1 Підвищення стійкості усіх елементів до ;

5.2 Підвищення стійкості найбільш слабкого елемента до значення стійкості усіх елементів.

6. Визначити методи для підвищення стійкості.

Розрахункова частина

1. Розрахунок максимального значення надмірного тиску хвилі, яке очікується у районі цеху .

При вибуху ГПС навкруги центра вибуху утворюються три зони вибуху:

Зона 1 – зона детонаційної хвилі:

Порівнюємо значення  з віддаленням цеху від вибухонебезпечного об’єкту R. Оскільки , цех розташований за межами зони 1.

Зона 2 – зона дії продуктів вибуху:

Порівнюємо значення  з віддаленням цеху від вибухонебезпечного об’єкту R. Оскільки , цех розташований за межами зони 2, с цього робимо висновок, що цех знаходиться у зоні 3. З урахуванням цього визначаємо величину надлишкового тиску ударної хвилі на відстані  від центра вибуху за формулою та за графіком. Отриманні значення порівнюємо.

За графіком:

Висновок: таким чином розрахункове максимальне значення надлишкового тиску становить

2. Розрахувати границі стійкості цеху до ударної хвилі (

За додатком 2 визначаємо значення , які викликають слабкі, середні, сильні та повні руйнування цеху, та заносимо їх до таблиці 1.

Таблиця 1

	Значення , що викликають руйнування
	Слабкі	Середні	Сильні	Повні
Будівля цеху із збірного залізобетону	10…20	20…30	-	30…60
Верстати середні	15…25	25…35	35…45	-
Трубопроводи на естакаді	20…30	30…40	40…50	-
Кабельні лінії наземні	10…30	30…50	50…60	60

Креслимо таблицю результатів оцінки стійкості цеху до ударної хвилі та заповнюємо її.

Таблиця 2 – Результати оцінки стійкості цеху до УХ

Найменування цеху	Елементи цеху і їх збільшені характеристи	Ступінь руйнувань при , кПа	Границя стійкості елемента, кПа	Вихід з ладу елемента, %	Границя стійкості цеху, кПа
Механічний	Будівля цеху із збірного залізобетону
	Верстати середні
	Трубопроводи на естакаді
	Кабельні лінії наземні

Умовні позначення:

- слабкі руйнування

- середні руйнування

- сильні руйнування

- повні руйнування

За результатами оцінки стійкості цеху до ударної хвилі границя стійкості цеху складає: .

 - цех не є стійким до ударної хвилі.

Визначаємо найбільш слабкий елемент цеху.

Найслабшим елементом цеху, є той елемент у якого значення  мінімальне з усіх елементів. У даному випадку – це верстати.

Визначаємо методи для підвищення стійкості.

Для підвищення стійкості верстатів необхідно:

1. Встановити над верстатами захисні ковпаки та навіси.

2. Підсилити кріплення верстатів до фундаменту.

ГРАФІЧНИЙ ДОДАТОК

РОЗПОЛОЖЕННЯ ЗОН РУЙНУВАННЯ

1. Визначення радіусів зон руйнування:

;

;

;

.

2. Визначення масштабу, у якому виконаний графічний додаток.

Масштаб: в 1 см = 200 м.

М 1:20000.