Оценка безопасности жизнедеятельности людей и устойчивости функционирования объекта в случаях воздействия ударной волны, светового излучения и сейсмической волны

1. Оценить возможные поражающие факторы, которые могут возникнуть в случаях ЧС на потенциально опасных объектах.

Основные возможные поражающие факторы, которые могут возникнуть в случаях ЧС на потенциально опасных объектах:

• УВ и СИ в случае взрыва склада ТНТ;

• УВ и СИ в случае взрыва хранилища дизельного топлива ГСМ;

• Сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью I= 5 баллов.

Расчетная часть

2. Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае взрыва хранилища ТНТ, расположенного на расстоянии R1 = 1,8 км от объекта и н.п. Перекаты. На складе хранитсяq= 45 кт тринитротолуола (ТНТ).

2.1. Определить избыточное давление во фронте УВ ∆Рф^тнт:

∆Р_ф^тнт = [105(q_ув)^1/3]/R+[410(q_ув²)^1/3]/R² +(1370q_ув)/R³, кПа,

где q_ув=q/2 (q– тротиловый эквивалент ТНТ), кг;Rрасстояние до эпицентра взрыва, м.

В результате вычислений избыточное давление во фронте УВ ∆Р_ф^тнт = 31,84 кПа.

2.2. Определить величину мощности СИ в случае взрыва хранилища ТНТ, расположенного на расстоянии R1 от объекта:

U_тнт = 74q/R₁²e^-кR, кДж/м²,

где q– тротиловый эквивалент, кт;R₁– расстояние до эпицентра взрыва, км; к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ).

В результате вычислений мощность светового излучения в случае взрыва хранилища ТНТ U_тнт = 858,94 кДж/м².

2.3. Сделать выводы о воздействии УВ. СИ, возникающих при взрыве хранилища ТНТ, на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость функционирования н.п. (жилые дома), элементов объекта и объекта в целом.

Выводы:

• Так как избыточное давление во фронте УВ равно 31,84 кПа, то одноэтажные деревянные дома в н.п. Перекаты получат сильные разрушения, 2- и 4-этажные из кирпича – сильные разрушения.

• Здания объекта связи 4-этажные из ж/б получат средние разрушения.

• Одноэтажное здание из кирпича, в котором размещается аварийная ДЭС получит сильные разрушения.

• В результате воздействия СИ деревянные опоры, на которых размещаются воздушные линии связи сгорят, возгораний на зданиях и сооружениях поселка и объекта не произойдет.

• Люди, находящиеся вне помещений, могут получить ожоги глаз от действия светового импульса, а также могут пострадать от воздействия ударной волны.

• Люди, находящиеся в помещениях, могут получить травмы вследствие разрушения зданий.

3. Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае взрыва хранилища дизельного топлива (ГСМ) на территории объекта.

Хранилище дизельного топлива (ГСМ) находится на территории объекта на расстоянии R₂= 0,6 км от аварийной ДЭС и содержит 55 т дизельного топлива.

3.1. Определить величину избыточного давления во фронте УВ при взрыве горюче – воздушной смеси (ГВС):

∆Р_Ф^гвс= 233,3/[(1 + 29,8 к³)^1/2 – 1], кПа при к < 2

и

∆Р_ф^гвс= 22/[к(lgк +0,158)]^1/2, кПа при к> 2,

где к = 0,014 R/Q^1/3(R, м;q, т).

Для определения избыточного давления во фронте УВ, сначала определим коэффициент к:

к = 2,04>2, следовательно используем формулу при к>2;

Таким образом, при взрыве хранилища дизельного топлива (ГСМ) избыточное давление во фронте УВ ∆Р_ф^гвс= 16,5 кПа.

3.2. Определить величину мощности СИ в случае взрыва ГВС на территории объекта:

U^гвс= 74Q/R²e^-кR, кДж/м²,

где Q– тротиловый эквивалент, кт;R₂– расстояние до эпицентра взрыва, км; к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ).

В результате взрыва ГВС на территории объекта величина мощности светового излучения U^гвс= 13,55 кДж/м².

3.3. Сделать выводы о воздействии УВ. СИ, возникающие при взрыве хранилища ГСМ на территории объекта, на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость функционирования н.п., элементов объекта и объекта в целом.

Выводы:

• Здание ДЭС в результате действия УВ с избыточным давлением в 16,5 кПа подвергнется разрушением слабой степени;

• В зоне бризантного действия с радиусом R₁=65 метров ожидается полное разрушение конструкций и сплошной пожар;

• В зоне действия продуктов взрыва с радиусом R_II= 120 метров все элементы объекта получат разрушения и повреждения;

• Под действием светового излучения элементы объекта повреждений не получат, возгораний и воспламенений не произойдет. Открыто расположенные люди ожогов не получат.

4.Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае землетрясения с интенсивностью Ј = 5 баллов - соотношения сейсмической волны и воздушной ударной волны можно получить из табл. П.2.2. Причины возникновения сейсмической волны. Воздействие сейсмической волны на подземные коммуникации.

Из оценки обстановки известно, что в районе н.п Перекаты и объекта связи возможно землетрясение интенсивностью I= 5 баллов. В этом случае по своему ударному воздействию сейсмическая волна соответствует избыточному давлению ΔР_ф =10 кПа.

4.1. Сделать вывод о воздействии сейсмической волны на БЖД людей, здания, сооружения.

Выводы:

• В результате такого землетрясения одноэтажные деревянные здания получат средние разрушения ;

• 2-этажные и 4-этажные здания из кирпича получат слабые разрушения;

• Здания объекта связи 4-этажные из ж/б не получат разрушений;

• ДЭС (аварийная) в одноэтажном здании из кирпича получит очень слабые разрушения;

• Люди могут получить травмы разной степени в результате воздействия вторичных поражающих факторов.

• Воздушные линии связи и подземные кабели повреждений не получат.

5.Разработать инженерно – технические мероприятия (ИТМ) по повышению БЖД жителей н.п., персонала объекта, элементов объекта и объекта в целом при воздействии УВ, СИ и сейсмической волны. Разработку ИТМ следует вести для наиболее мощных возможных поражающих факторов. Особое внимание обратить на повышение БЖД жителей н.п. и персонала объекта в случаях воздействия поражающих факторов.

При разработке ИТМ необходимо учитывать, что н.п. и объект давно построены и требуется их реконструкция, повышение прочностных характеристик существующих зданий, сооружений и работающей аппаратуры. Рассмотреть вопросы повышения пожарной безопасности на территории объекта и в аппаратных залах с учетом современных требований по пожарной безопасности.

Наиболее мощными и опасными для объекта и н.п. Перекаты поражающими факторами являются:

• ударная волна в результате взрыва склада ТНТ;

• ударная волна в случае взрыва хранилища дизельного топлива ГСМ;

• сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов.

Основную опасность для зданий, сооружений и персонала ДЭС и хранилища ГСМ представляет взрыв дизельного топлива и последующий пожар.

Для обеспечения безопасного функционирования объекта в условиях воздействия землетрясения предлагается рассмотреть возможность повышения прочностных характеристик элементов объекта. Также целесообразно возведение в н.п. Перекаты кирпичных и железобетонных жилых зданий, в замен одноэтажным деревянным, которые менее устойчивы к поражающим факторам.

Для предупреждения ЧС на складе ГСМ необходимо повысить требования пожарной безопасности и усилить контроль противопожарного состояния данного объекта.

Воздушные линии связи менее устойчивы к поражающим факторам в отличии от подземных кабельных линий связи. Если землетрясения с интенсивностью I= 5 баллов будут происходить часто, или от воздействия СИ деревянные опоры будут обугливаться, то воздушные линии связи будут ненадежными, поэтому есть возможность сразу их заменить на подземные линии связи, которые более устойчивы к воздействию поражающих факторов.

ТРЕТИЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ