Розв’язування:

1. Для вибуху нафтопродуктів у сховищі знаходимо максимальне значення надмірного тиску, яке буде спостерігатися на відстані 220 м від місця вибуху(що буде діяти на будинок і обладнання цеху). Для цього обчислюємо радіус зони детонації:

r_O = 18.5 * = 18.5* = 57.53м.

Для вуглеводневої речовини - мазуту – беремо значення максимального тиску – 900 кПа

2. Знаходимо відношення відстані від місця вибуху до цеху r₁ до радіусу зони детонації r_О (r₁/r_О), воно дорівнює 3.82

3. У таблиці 2.4 знаходимо, що відношенню r₁/r_О, рівному 3.0 відповідає тиск 45 кПа (це за максимального тиску 900кПа), а відношенню r₁/r_О = 4.0 відповідає 26 кПа. Тоді, при відношенні r₁/r_О = 3.82 тиск буде: Р = 45 – [(45 – 26)/(4.0 – 3.0)] * 0.82 = 86 – 15.58 = 29.42 кПа. Таким чином, на будинок цеху і технологічне обладнання буде діяти надлишковий тиск: = 29.42 кПа

4. Виділяємо основні елементи цеху, від яких буде залежати його стійкість. За таблицею 3.2 визначаємо величини надлишкового тиску, за яких основні елементи цеху отримують різні ступені руйнування.

5. Знаходимо межу стійкості кожного елементу цеху – надлишковий тиск, який викликає середні руйнування. Будинок цеху має межу стійкості 20кПа, верстати – 30кПа; трансформатори – 50кПа; електродвигуни – 50кПа; мережі електропостачання – 30кПа; резервуари – 40кПа; трубопроводи – 30кПа.

6. Визначаємо межу стійкості цеху в цілому за мінімальною межею стійкості елементів, які входять до його складу: = 20кПа.

7. Порівнявши з ( 29.42 кПа >> 20 кПа) робимо висновок, що наш цех не стійкий до дії надзвичайної ситуації, яка може виникнути у результаті вибуху мазуту в сховищі нафтопродуктів.

8. Результати оцінки відображаємо в таблиці.

9. Визначаємо можливий ступінь руйнування елементів цеху при максимальному значенні надлишкового навантаження = 29.42кПа

Будинок цеху отримує середні руйнування, верстати – середні; трансформатори – слабкі; електродвигуни – слабкі; мережі електропостачання – слабкі; резервуари – слабкі; трубопроводи – слабкі руйнування.

Знаходимо можливу шкоду для кожного елементу цеху:

для будинку цеху шкода може скласти до 50 %, верстатів – до 40%; трансформаторів і електродвигунів –до 10%; ; мереж електропостачання – до 30 %; резервуарів – до 10%; трубопроводів – до 25%.

Висновки:

- цех є нестійким до дії надзвичайної ситуації, межа стійкості об’єкту – 20 кПа;

- найуразливіші елементи об’єкту – будинок цеху, верстати середні, електродвигуни та трубопроводи на металевих естакадах;

- в цеху від надлишкового навантаження = 29.42кПа очікується середній та слабкий ступінь руйнування основних елементів, збиток може скласти від 10 до 40%;

- межа підвищення стійкості найбільш вразливих елементів об’єкту – до 30 кПа.

Заходи за підвищення стійкості:

· потрібно підвищити стійкість несучих конструкцій і перекриттів будівлі цеху шляхом установки додаткових колон, ферм;

· для підвищення стійкості верстатів необхідно надійно закріпити їх на фундаменті, виготовити спеціальні захисні кожухи або ковпаки;

· розглянути можливість прокладання комунально-енергетичних і технологічних мереж під землею;

· зменшити кількість нафтопродуктів у сховищі або перенести сховище на більш безпечну відстань від об’єкту.

Таблиця 10.2 - Результати оцінки стійкості цеху промислового підприємства при дії повітряної хвилі

Елементи цеху та їх характеристики

Ступінь руйнувань за , кПа

Межа стійкості елементу

Збитки % руйнувань за

Примітка

10 20 30 40 50 60 70 80

Будинок з металевим каркасом і бетонним заповненням з площею скління 30%

Межа стійкості цеха кПа

Технологічне обладнання – верстати середні

Трансформатори блочні

Електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкрити

КЕС: Трубопроводи на металевих естакадах Повітряні мережі електропостачання високої напруги

Слабкі руйнування Сильні руйнування

Середні руйнування Повні руйнування