Курсовой проект. Исследование устойчивости работы промышленного объекта в

Исследование устойчивости работы промышленного объекта в

чрезвычайных ситуациях

студента группы курса, института

(Фамилия, имя отчество)

Руководитель:

к.т.н., доцент

Адамян В.Л.

г. Ростов-на-Дону

2010 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего

профессионального образования

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт инженерно-экологических систем

Кафедра пожарной безопасности и защиты в ЧС

Задание

на курсовой проект студенту
группы курса, института___________________________

(Фамилия, имя, отчество) __________________

Тема: «Исследование устойчивости работы промышленного объекта и технических систем в чрезвычайных ситуациях»

Целевая установка: «Привить студентам практические навыки в организации и проведении исследования устойчивости работы промышленного объекта и технических систем в чрезвычайных ситуациях»

Вопросы, подлежащие разработке:

1. Организация исследования устойчивости функционирования завода ЖБИ и его технических систем в ЧС.

2. Оценка устойчивости функционирования завода по определению воздействия основных поражающих факторов на отдельные элементы и системы объекта.

3. Оценка устойчивости инженерно-технического комплекса объекта.

4. Оценка устойчивости сооружения и оборудования к воздействию поражающих факторов и надежности защиты производственного персонала.

Исходные данные:

• план-схема завода ЖБИ;

• план-карта города «Н»;

• методические указания;

• номер варианта.

Материалы, предъявляемые к защите:

1. Чертежный лист (А - 3)

2. Пояснительная записка к нему.

Общий объем и требования к оформлению курсового проекта:

• КП - 30-40 листов;

• Графический материал на чертежном листе выполнить:

— план производственного помещения (цеха)и административно-бытового корпуса, их разрез;

— объемно-планировачное решение приспосабливаемого ПРУ;

— план фильтро-вентиляционного помещения с размещенным оборудованием. Перечень обязательной литературы:

1. Г.П.Демиденко: «Справочник по защите объектов народного хозяйства от ОМП»;

2. Атаманюк: «Гражданская оборона»;

3. СНиП-И-11-77* «Нормы проектирования. Защитные сооружения ГО»;

4. СНиП-2.01.51.90 «Нормы проектирования инженерно-технических мероприятий ГО»;

5. Конспекты по темам 5 и 6.

Содержание

Раздел 1

Организация исследований устойчивости функционирования завода ЖБИ и его технических систем в чрезвычайных ситуациях.

1.1Задачи, цели, периодичность и силы, привлекаемые для проведения исследований.
1.2 Последовательность и этапы проведения исследований(схема).

1.3 Основные документы для организации и проведения исследований.

1.4 Создаваемые исследовательские группы по оценке устойчивости работы завода в чрезвычайных ситуациях (схема)

Раздел 2

Оценка устойчивости функционирования завода по определению воздействия основных поражающих факторов на отдельные элементы и системы объекта.

2.1.Рациональное размещение завода с учетом требований СНиП- 2.01.51-90.

2.2 Надежность защиты рабочих и служащих.
Раздел 3

Устойчивость инженерно-технического комплекса

3.1 Устойчивость к воздействию ударной волны (расчет ΔР_Ф).

3.2 Устойчивость к воздействию светового излучения

3.3 Устойчивость к воздействию проникающей радиации.

3.4 Устойчивость к воздействию радиоактивного заражения.

3.5 Расчет режимов радиационной защиты населения, рабочих и служащих в условиях радиоактивного заражения местности

3.6Устойчивость к воздействию вторичных поражающих факторов.
Раздел 4

Подготовленность объекта к восстановлению нарушенного производства.

Раздел 5

Итоговые документы по результатам работы расчетно-исследовательских групп

3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТОВ ЗАЩИТЫ (К_З) ПРИ РАДИОАКТИВНОМ ЗАРАЖЕНИИ МЕСТНОСТИ

“К_з” для цеха с параметрами, приведенными на рис. 1

Среднее значение “К_з” по действующим справочникам = 7.

ПЛАН НА ОТМ. 1. 0

Пример 1 – коэффициент защиты для цеха с параметрами, приведенными на рис. 1.

Исходные данные: стены цеха – керамзитобетонные блоки толщиной 30 см (315 кгс/м²); стены бытовок кирпичные, наружные в 2 кирпича (918 кгс/м²), внутренняя – 1,5 кирпича (682 кгс/м²), покрытие железобетонное, ребристое, гидроизоляция, керамзитобетон, цементная стежка, кровля – общий вес 460 кгс/м². расстояние до соседних зданий 30 м. объемные веса различных конструкций приведены в табл. 2 (домашние задания).

Расчетная формула (37) [2];

К_з =

где К_{I –} коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены и принимаемый по формуле

α_i - плоский угол в градусах с вершиной в центре помещения, против которого расположена i-я стена укрытия. При этом учитываются наружные и внутренние стены здания, суммарный приведенный вес 1 м²

которых в одном направлении менее 1000 кгс.

2.2. Приведенный вес определяется по формуле

* - Номера формул и таблиц здесь и далее даны в соответствии с [2]

Q_пр = , (38а)

где S₀ – площадь окон i-й стены укрытия; S_ст – площадь i-й стены;

К_ст – кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного (приведенного) веса ограждающих конструкций, определяемая по табл. 28.

Примечания:

1. Определяются приведенные веса и суммируются веса всех стен против i-го плоского внутреннего угла.

Решение:

а) определяем приведенные веса стен:

стена (1), Q_пр1 = = 280 кгс/м²

стена (2), Q_пр2 = = 200 кгс/м²

стена (3), Q_пр3 = = 890 кгс/м²

стена (4), Q_пр4 = = 833 кгс/м²

б) определяем внутренние плоские углы и К₁:

tg β₁ = = 0,75; β₁ = 37˚

α₁ = α₃ = 2 ´ 37˚ = 74˚; α₂ = α₄ = 180˚ - 74˚ = 104˚

Плоский угол α₃ не учитываем (суммарный приведенный вес приходящихся против него стен больше 1000 кгс/м²)

∑α_i = 2 ´ 104 ˚ + 74˚ = 282˚;

К₁ =

в) определяем К _ст ; учитываются стены 1 и 2.

Разница в весах меньше 200 кгс/м², К _ст определяется по среднему приведенному весу стен.

Q_{ср пр} = кгс/м²

К_ст = 4,63; табл. 28 [2], изоляция;

г) К_пер = 16; табл. 28, интерполяция. К_пер – кратность ослабления первичного излучения перекрытием/

д) V₁ = 0,127; табл. 29 [2], интерполяция для высоты 8 м. V_i – коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения, принимаемый по табл. 29/

е) К_ш = 0,325; табл. 29 [2] первая строка, интерполяция для ширины 18 + 2 ´ 0,3 = 18,6 м. К_ш – коэффициент, зависящий от ширины зданий, принимаемый по строке 1 табл. 29 (учитывает долю излучений от пыли, выпавшей непосредственно на покрытие здания).

ж) К_о = 0,8α (высота низа проемов до 0,8 м)

α = ; К_о = 0,288

К₀ – коэффициент, учитывающий понижение в помещении вторичного излучения.

з) К_м = 0,75; табл. 30 [2]. К_м – коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия соседних строений, принимаемый по табл. 30;

К_з =

Анализ показывает, что в зависимости от веса ограждающих конструкций и степени проемности коэффициент защиты цеха может колебаться от 2 до 22 (в литературе приводится однозначно – 7), поэтому режимы защиты, как правило, должны базироваться на данных о реальных защитных свойствах зданий и сооружений, где в условиях радиоактивного заражения будут находиться люди.

Пример 2. Определить защитные свойства и возможность приспособления подвала бытовок цеха (рис. 1) под ПРУ с коэффициентом защиты К_з≥200 (зона возможных слабых разрушений).

Исходные данные: стены из бетонных блоков толщиной 50 см (1100 кгс/м²), стены 3 и 7 глухие, без проемов. Вес покрытия 550 кгс/м² (пустотные настилы, ж. б. усиление 10 см, выравнивающая стяжка, паркет).

Коэффициент защиты К_з для укрытий, расположенных в не полностью заглубленных подвальных и цокольных этажах, следует определять по формуле

К_з = , (42)

где К_i, К_ст, К_ш, К_о, К_м – обозначения те же, что и в формуле (37) для возвышающихся частей стен укрытия;

К_п – кратность ослабления перекрытием подвала (цокольного этажа) вторичного излучения, рассеянного в помещении первого этажа, определяемая в зависимости от веса 1 м² перекрытия по табл. 28;

К_о – коэффициент, принимаемый при расположении низа оконного и дверного проёмов (светового отверстия) в стенах на высоте от пола первого этажа 0,5 м и ниже равным 0,15α и 1 м и более – 0,09α, где “α” имеет такое же значение, что и в формуле (39).

К_з =

Решение:

а) определяем приведенные веса стен:

стена (4); Q_пр4 = = 935 кгс/м²

стена (5); Q_пр5 = = 990 кгс/м²

б) определяем внутренние плоские углы и К₁:

tg β₂ = = 0,4; β₂ = 22˚

α₂ = α₄ = 2 β₂ = 44 ˚; α₁ = α₃ = 180˚- 44˚ = 136˚

Плоские углы α₁ и α₄ не учитываем

∑α_i = 180˚

К₁ = = 1,67

в) определяем К_ст:

Q_{ср пр} = = 977 кгс/м²

К_ст = 885

г) К_п = 220; табл. 28

д) К_ш = 0,325 (по ширине здания; цех и бытовки – единое здание)

е) К_о = 0,8a; a = = 0,088; К_о = 0,07

ж) = 0,09а; по разъяснению Госстроя принимается ближайшая формула, соответствующая отметке низа проема (1,0 м от пола)

=0,09´0,088 = 0,008 (размеры и количество окон 1 этажа аналогичны подвальным).

з) К_м = 0,75

К_э = = 35,7

Коэффициент защиты недостаточен, необходимы мероприятия по усилению защитных свойств подвала.

Наиболее простым и эффективным мероприятием является закладка проемов.

Заложим окна по стене 4 на 2 м от пола, сохраняя 0,3 м в верхней части окон. В стене 5 окно сохраняем для организации второго входа (аварийного выхода) в соответствии с п. 2.51* [2]. Тогда

Q_пр4 = = 1065 кгс/м²

Поэтому учитываем только стену 5

Q_пр5 = 990 кгс/м²

К_ст = 950

К₁ = = 4,5

К_о = 0,8a для стены 5 и К_о = 0,09a для стены 4;

К_о = = 0,0158

К_з = = 405

Коэффициент защиты достаточен, необходимы мероприятия по герметизации смежных помещений во избежание снижающих поправок согласно п. 6. 10* [2].

Проверяем соблюдение условия β = ≤0,006, п. 2.53* [2]

Площадь сохраняемых проемов (двери, окна) –

f = 2,0 + 1,2 ´ 1,5 + 0,3 ´1,5 ´3 = 5,15 м²

Объем помещения

V = 15 ´6 ´3 = 270 м³

β = = 0,19 условие не выдерживается и не может быть выдержано, так как во всех случаях необходимо иметь 2 входа шириной не менее 0,8 м и высотой 1,8 м; площадь их составит f = 2 ´ 1,8 ´0,8 = 2,88,

β = = 0,01 > 0,006

Именно поэтому выполнено ж. б. усиление покрытия, учтенное в составе его веса.

Примечание. Убедившись в достаточности защитных свойств, необходимо разработать и осуществить объемно-планировочные и другие решения, соответствующие [2], только в этом случае выбранные помещения могут рассматриваться в качестве ПРУ, а не простейших укрытий.

Пример 3. Определить защитные свойства и возможность приспособления первого этажа бытовок под ПРУ с К_з ≥100.

Расчет первой части примера ведется по примеру 1, по формуле

К_з =

без учета коэффициентов “V” и “К_n”.

После определения фактического “К_з” бытового помещения, который, как правило, будут меньше требуемого, продолжим решение по второй части примера 2, т.е. заложим окна в стенах с весом 1 м² <1000 кгс и произведем перерасчет.

Пример 4. Определить защитные свойства полностью заглубленного (обвалованного со стенами с приведенным весом больше 1000 кгс/м² или расположенного под внутренней частью здания) подвала.

Решение. Коэффициент защиты полностью заглубленных подвалов и помещений, расположенных во внутренней части не полностью заглубленных подвалов, а также не полностью заглубленных подвалов и цокольных этажей при суммарном весе выступающих частей наружных стен с обсыпкой 1000 кгс/м² и более определяется по формуле

К_з = ,

К_п – кратность ослабления перекрытием подвала (цокольного этажа) вторичного излучения, рассеянного в помещении первого этажа, определяемая в зависимости от веса 1 м² перекрытия по табл. 28;

X – часть суммарной дозы радиации, проникающей в помещение через входы, определяется по формуле

Х = К_вх × П₉₀ , (44)

где П₉₀ – коэффициент, учитывающий тип и характеристику входа, принимаемый по табл. 31;

К_вх – коэффициент, характеризующий конструктивные особенности входа и его защитные свойства, принимаемый по табл. 32.

а) определяем V₁ по табл. 29; ширина помещения – 6 м, высота 3,5 м (принимается от пола до верха перекрытия – см. Примечание к табл. 29),

V = 0,078 (интерполяция);

б) определяем коэффициент Х:

Х = К_вх × П₉₀

в подвал ведет один вход с двумя поворотами на 90˚:

П – 90 = 0,2 (табл. 31).

При размере двери 1,0 ´ 2,0 м и расстояние входа от центра ПРУ равным 7,5 м.

К_вх = 0,012 (табл. 32, интерполяция), Х = 0,2 ´ 0,012 = 0,0024,

К_п – принимается по примеру 2.

К_э = = 1650.

Таблица 28 *

Вес 1 м^2 ограждающих конструкций, кгс	Кратности ослабления излучения (γ) на радиоактивно-зараженной местности
Стеной, Кст (первичное излучение)	Перекрытие Кпер (первичное излучение)	Перекрытие подвала Кп (вторичное излучение)
	5,5	3,4 4,5 8,5	> 10000 > 10000

Примечание. Для промежуточных значений вес 1 м ограждающих конструкций коэффициенты К_ст, К_пер, К_п следует принимать по интерполяции

*) номера таблиц 28 – 32 даны в соответствии с [2].

Таблица 29

Высота помещения, м	Коэффициент V по ширине помещения (здания)
	0,06   0,04   0,02   0,01	0,16   0,09   0,03   0,02	0,24   0,19   0,09   0,05	0,33   0,27   0,16   0,06	0,38   0,32   0,2   0,09	0,6   0,47   0,34   0,15

Примечание: 1. Для промежуточных значений ширины и высоты помещений коэффициент V₁ принимается по интерполяции.

2. Для заглубленных в грунт или обсыпных сооружений высоту помещений следует принимать до верха обсыпки.

Таблица 30

Место расположения укрытия	Коэффициент Км при ширине зараженного участка, примыкающего к зданию, м
На первом или подваль-ном этаже   На высоте второго этажа	0,45     0,2	0,55     0,25	0,65     0,35	0,75     0,4	0,8     0,45	0,85     0,5	0,9     0,55	0,98     0,6

Таблица 31

Вход	Коэффициент П90
Прямой тупиковый с поверхности земли по лестничному спуску или аппарели Тупиковый с поворотом на 90˚ и последующим вторым поворотом на 90˚ Тупиковый с поворотом на 90˚ Вертикальный (лаз) с люком Вертикальный с горизонтальным тоннелем	0,2 0,5 0,5 0,2

Таблица 32

Расстояние от входа до центра помещения, м	Коэффициент Квх при высоте входного проема h, м
ширине, м
1,5	0,1 0,045 0,015 0,007 0,004	0,17 0,08 0,03 0,15 0,005	0,22 0,12 0,045 0,018 0,007	0,2 0,07 0,08 0,004 0,001	0,22 0,1 0,05 0,015 0,004	0,3 0,17 0,065 0,02 0,015

Примечание. Для промежуточных значений размеров входов коэффициент К_вх принимается по интерполяции.

Таблица 2.

Характеристика ограждающих конструкций и материалов

№ п/п	Материал конструкции	Толщина, см	Объемная масса, кгс/м^3	Вес 1 м конструкции, кгс/м^2
I. Стены
	Кирпичная сплошная кладка из глиняного обожженного кирпича на тяжелом растворе
	Кирпичная сплошная кладка из силикатного кирпича на любом растворе
	Кирпичная облегченная кладка с заполнением керамзитобетоном		1200-1400
	Кладка из шлако-бетонных камней

Продолжение табл. 2

	Кладка из известняка - ракушечника
	Керамзитобетонные блоки и панели
	Газосиликатные блоки и панели
	Силикатные блоки и панели
	Бетонные стеновые блоки подвала
II. Перегородки
	Гипсовые пустотелые	-		-
	Гипсоволокнистые	-		-
III. Перекрытия
	Монолитные бетонные	-		-
	Монолитные ж/бетонные	-		-
	Сборные пустотные с овальными пустотами	9,2*)

Продолжение табл. 2

№ п/п	Материал конструкции	Толщина, см	Объемная масса, кгс/м^3	Вес 1 м конструкции, кгс/м^2
	Сборные пустотные с круглыми пустотами	12*)
	Сборные пустотные с вертикальными пустотами	10,2*)
	Ребристые ребрами вверх	8*)
	Ребристые ребрами вниз	10,5*)
	Цементно-песчаная стяжка	2,5
	Шлакобетон
	Легкий бетон	-		-
	Газобетон	-		-
	Гравий керамзитный (в зависимости от марки)	-	200-800	-
	Асфальтобетон	-		-
	4-хслойная рубероидная кровля	-	-
	Защитный гравийный лой кровли	-	-
	Пароизоляция т	-	-

Продолжение табл. 2

№ п/п	Материал конструкции	Толщина, см	Объемная масса, кгс/м^3	Вес 1 м конструкции, кгс/м^2
	Холодная мастика	1 мм	-
	Линолеум	4 мм	-	4,4
	Древесина: сосна дуб	- -		- -
	Грунт сухой (слежавшийся)		1600-1800
	Грунт естественной влажности		1800-2000
	Грунт водонасыщенный		2000-2200
	Грунт сухой рыхлый		1300-1400
	Грунт естественной влажности		1400-1500
	Грунт водонасыщенный		1800-1900

Примечание. *) Толщина изделий дана приведенная к монолитному изделию с равным объемом бетона.

Задание на самостоятельную работу

№ п/п

Наименование, исходные данные

НОМЕРА ВАРИАНТОВ ЗАДАЧ

1.

Вариант убежища встроенное (в) отдельно стоящее (о)

в

в

в

в

в

в

в

в

в

в

в

в

о

о

о

о

о

о

о

о

о

в

в

в

в

в

в

в

в

в

2.

Вариант размещения; рис. 1

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

к

л

м

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

к

л

м

д

е

и

к

л

м

3.

Вариант входа; табл. 13 (3)

4а

3а

4б

3б

ж

3а

4а

3а

4.

Проемность, %

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5.

∆ Р, кгс/см

6.

Грунт: W,влажность, % ρ, объемный вес, г/см

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

7.

Характер застройки – промышленная (п), жилая (ж)

п

ж

п

ж

п

ж

п

ж

п

п

п

п

ж

п

ж

п

ж

п

ж

п

ж

п

п

ж

п

ж

п

п

п

П

8.

Количество зданий, шт.

9.

Высота зданий, м

10.

Плотность застройки, %

11.

Материал стен – кирпич (к), легкий бетон (б)

к

б

к

б

к

б

к

б

к

б

к

б

-

-

-

-

-

-

-

-

-

к

б

к

б

к

б

к

б

к

12.

Толщина стен, см

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Таблица 6

Примечание. При площади проемов больше 50 % К_зд принимать по интерполяции между его значением для проемности 50 % и К_зд = 1, при площади проемов меньше 10 % - между значением для 10 % и нулем.

№ п/п	Наименование показателей	Ед. изм.	НОМЕРА ВАРИАНТОВ ЗАДАЧ
1.	Длина цеха L	м
2.	Ширина цеха B	м
3.	Высота цеха H	м
4.	Количество окон в продольной стене	шт.
5.	Высота окон h	м
6.	Ширина окон b	м			3,5	3,5	3,5	3,5						3,5	3,5	3,5	3,5		2,5	3,5							3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
7.	Высота подоконника hпо	м	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0	0,8	1,5	2,0
8.	Стены цеха	пов
9.	Их толщина	см
10.	Стены бытового корпуса	пов
11.	Их толщина	см
12.	Покрытие цеха, ПРУ	пов
13.	Размещение ПРУ (1 этаж - 1э, подвал - п)	-	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п	1э	п
14.	Размер А	м
15.	Размер Б	м
16.	Количество окон: Стена А	шт.
	Стена Б	шт.
17.	Ширина заражен-ного участка	м
18.	Высота подокон-ника в бытовом корпусе	м	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8

Примечания: 1. Четные позиции строки “10” даны для стен подвала. Вышележащие стены бытовок – кирпичные поз. 1, а для поз. 5 подвала – такие же, т.е. из известняка-ракушечника. Толщина этих стен соответствует толщине стен подвала (40-38; 50-51; 60-64).

2. h для 1-го этажа над подвалом принимать равным 1м.

Дата добавления: 2015-07-15