Оценка устойчивости цеха к воздействию ударной волны при взрыве ГВС.

В ходе курсовой работы будет дана оценка устойчивости работы цеха, в некоторых чрезвычайных ситуациях. Среди многообразия таких ситуаций, которые возникают при производственных авариях, катастрофах и стихийных бедствиях, наиболее частыми бывают ЧС, вызываемые воздушной ударной волной, образующейся в результате взрывов газовоздушной смеси или взрывчатых веществ.

Будет произведена оценка пожарной устойчивости цеха. Источниками возникновения пожаров могут быть взрывы ГВС и ВВ, вызванные нарушением правил их хранения или другими причинами, а также короткие замыкания в электросетях, природные явления, приводящие к возгоранию, нарушение правил пожарной безопасности на производстве.

Также будет рассмотрена возможность работы цеха при заражении местности и объекта радиоактивными и сильнодействующими ядовитыми веществами, при авариях на радиационно-опасном и химическом объектах. Будут приведены расчеты возможных доз облучения рабочих и служащих, предложен возможный план мероприятий по защите от воздействия радиационного заражения.

Характеристика исходных материалов, отходов и готовой продукции.

Описание технологического процесса

Схема производства поливинилхлорида суспензионным способом.

Условные обозначения:

1. реактор

2. емкость деионизированной воды

3. емкость раствора стабилизатора

4. фильтр

5. весовой мерник раствора инициатора

6. сборник винилхлорида

7. сборник – усреднитель

8. центрифуга

9. сушилка

10. бункер

11. узел рассева порошка

12. тара для порошка поливинхлорида

Здание производства поливинилхлорида имеет 4 этажа. Фундамент здания сборный, железобетонный, стаканного типа. Основания для фундамента служат сегменты мягко-пластической конструкции с нормативным давлением на них 1,5-3 кг/см². Глубина промерзания грунта 1,2-1,4 м, глубина заполнения фундамента 1,5-1,7 м. Под подошвой фундамента выполнена бетонная подушка толщиной 1000 мм и бетона марки «100».

Перекрытия здания сборные, железобетонные, состоящие из пористообразных настилов, опирающихся на полки главных балок.

Наружные стены самонесущие из бетона. Основные конструктивные решения приняты в сборном железобетоне по серии 44-04, железобетонные каркас здания с сеткой колонн 6,0×6,0 м.

Высота этажей – 6 м, площадь застройки – 475 м², строительный объем – 11000 м³, длина здания – 24 м, ширина – 18 м.

В основе архитектурно-планировочного решения здания заложены организация технологических производственных процессов, их последовательность и взаимосвязь.

Исследование устойчивости работы цеха при взрыве газовоздушной смеси (ГВС ).

Среди многообразия ЧС, которые возникают при производственных авариях, наиболее частыми бывают ЧС, вызываемые воздушной ударной волной, образующейся в результате взрывов ГВС.

Воздушная ударная волна.

Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Поражающее действие ударной волны определяется, главным образом, избыточным давлением в ее фронте - ∆Р_ф. При взрыве ГВС в очаге взрыва различают три круговые зоны:

I – зона детонационной волны;

II – зона действия продуктов взрыва;

III – зона воздушной ударной волны.

Радиус зоны I – r₁ определяется по формуле:

, м,

Q- количество сжатого газа, в тоннах.

r₁=17,5 = 35,32 м

Радиус действия зоны II – r₂ определяется по формуле
r₂ = 1,7r₁ = 1,7*35,32= 60,04 м

Избыточное давление в зоне III можно определить по следующим формулам.

Сначала необходимо рассчитать величину:

Ψ=0,24 , где r₃ – радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой нужно определить давление.

Ψ=0,24 =1,902

Если Ψ≤2, то = кПа

= 89,7кПа

Оценка устойчивости цеха к воздействию ударной волны при взрыве ГВС.

Оценка устойчивости зданий и технологического оборудования, находящегося в нем, производится на основании таблиц, характеризующих степени разрушения зданий и элементов технологического оборудования в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны.

Перечень оборудования цеха и степени разрушений его элементов при избыточном давлении приведены в таблице 1.
Таблица 1.

№ п/п	Наименование элементов технологического оборудования	Степень разрушений при избыточном давлении, кПа
10	20	30	40	50	60
1	Здание цеха
2	Контрольно-измерительная аппаратура
3	Теплообменники
4	Дозаторы
	Аппарат для приготовления раствора
6	Пульт управления автоматической системой

Из таблицы следует, что предел (верхняя граница зоны слабых разрушений) для здания цеха 15 кПа, для производственного оборудования – 18 кПа, т.е. у здания цеха он выше, чем давление во фронте ударной волны от взрыва ГВС, равного 9,59 кПа. Однако элементы технологического оборудования получат слабые разрушения, к ним относятся: пульты управления и автоматическая сигнализация, контрольно – измерительная аппаратура.

Здание цеха достаточно прочное, практически никаких разрушений не получит, за исключением разрушения остекления, которое относится к повреждениям.

_{Мероприятия по повышению устойчивости работы цеха.}

_{1. С целью предотвращения повреждения персонала осколками стекла и повреждения ими отдельных элементов технологического процесса необходимо установить на окно с внутренней стороны раздвижную металлическую сетку.}

_{2. Контрольно – измерительную аппаратуру и пульт управления автоматизированной системой поместить в металлический корпус}

_{3. Создать запас электроизмерительных и осветительных приборов и блоков для системы автоматического управления.}

_{4. Предусмотреть во}

_{Исследование пожарной устойчивости объекта.}

_{Пожароустойчивость цеха.}

_{Источниками возникновения пожаров могут быть взрывы ГВС и ВВ, а также короткие замыкания в электросетях, вызванные взрывами или другими причинами, нарушение правил пожарной безопасности.}

_{Минимальный тепловой импульс, который может вызвать пожар, 100-150 кДж/м2 (3 – 4кал/см2).}

_{На возникновение и распространение пожаров влияют такие факторы, как огнестойкость зданий (сооружений), пожарная опасность производства, плотность застройки, метеоусловия и др. факторы.}

_{На основании оценки устойчивости здания цеха от ударной волны оценивается возможность возникновения и распространения пожара. Устанавливаются наиболее опасные в пожарном отношении участки производства, элементы производственного процесса и общая пожарная обстановка в цехе. При этом учитывается, что при повреждении здания цеха (разрушение остекления, дверей и т.д.) происходит более быстрое возгорание и интенсивное развитие пожара.}

_{Объект считается устойчивым в противопожарном отношении, если при определенном тепловом импульсе не загораются какие-либо материалы и элементы здания. На практике это означает, что следует стремиться к увеличению теплостойкости возгораемых конструкций до какого-либо целесообразного предела.}

_{Возможность перехода на ручное управление процессом производства.}

Дата добавления: 2015-07-11