1. Производится оценка времени и площади разлива лвж

Время истечения ЛВЖ определяется по справочным данным. В данном случае площадь пробоины 314см², время полного истечения составляет 14,3мин.

Расход керосина из пробоины и средняя скорость определяются следующим образом:

где S_о – площадь сечения универсального сливного прибора или пробоины, м²;

V_ср – средняя скорость истечения ЛВЖ, м/с.

,

где μ – коэффициент расхода жидкости, учитывающий сужении струи и трение (для ЛВЖ 0,3);

Н – высота столба жидкости в цистерне (диаметр цистерны), м.

м/с.

G=60*2,3*800*0,00785=870 кг/мин.

На 41^ой минуте площадь разлива составит

S_p(τ)=0,00625*870*36=196 м².

Длина и ширина фронта пожара пролива определяется исходя из условия прямоугольной формы его распространения

,

где - площадь пожара, м²;

а – длина фронта пожара, м;

b – ширина фронта пожара, м.

Ширина фронта пожара, при S_n = S_p = 196 м² составляет:

b= (S_n/3,5)^1/2=(196/3,5)^1/2=7,5 м.

Длина фронта пожара:

a=3,5*b=3,5*7,5=26,2 м.

2. Производится расчет возможного количества вагонов, попавших в зону пожара.

Общее количество вагонов в очаге пожаров:

,

где S_b – средняя площадь пола вагона, м²;

К_р – коэффициент учитывающий расстояние между подвижным составом (0,75 при полной загрузке станции).

N=196*0,75/40=4 шт.

Количество N_к вагонов на крайних железнодорожных путях по длине фронта пожара:

где l_b – средняя длина вагона, м; при этом учитывается расстояние между торцами вагонов равное 1 м.

N_k=26,2/(12+1)=2 шт.

Количество N_ш вагонов на железнодорожных путях по ширине фронта пожара:

N_шч_жд

где ч_жд – минимальное расстояние, занимаемое одним железнодорожным путем с подвижным составом, 4м.

N_ш=7,48/4=2 шт.

Таким образом, в зоне пожара может находиться 16 цистерны. Возможная пожарная обстановка показана на рис. 3.

3. Расчет зоны опасного воздействия теплового излучения пожара пролива, то есть зоны возможного распространения пожара при g_кр>12,5 кВт/м².

Масса пролитого керосина составит

M(τ)=870*36=31,4т.

В этом случае плотность теплового излучения на расстоянии 50 м составит 8 км кВт/м². Таким образом, граница опасной зоны расположена на расстоянии 50 м от границы пролива.

На схеме показана зона возможного распространения пожара, то есть при нахождении в данной зоне горючих материалов произойдет их воспламенение.

4. Через 15 – 25 мин после начала теплового воздействия пожара от пролива на цистерну с суг произойдет взрыв этой цистерны с образованием огненного шара.

Определим массу огненного шара, его радиус и время существования

где М – масса СУГ в цистерне, т;

M_ош=0,6*30=18 т.

Радиус огннного шара определяется по формуле

;

R_ош=29*18^1/3=76 м.

Время существования огненного шара определяется по формуле

;

t_ош=4,5*18^1/3=11,8 с.

Полагается, что в зоне радиусом 76 м все горючие материалы воспламеняются.

Определим коэффициент облученности φ между факелом пламени и элементарной площадкой на поверхности облучаемого объекта:

φ=8²*30/(8²+30²)^1,5*[1-0,058ln30]=0,05

Величина плотности теплового излучения q (кВт/м²) на расстоянии 20 м пожара

где E – среднеповерхностная плотность теплового излучения факела пламени, Е=200 кВт/м².

g=200*0,05=10

от огненного шара, так как при величине теплового излучения более 10 кВт/м² происходит воспламенение происходит через 2 мин, полагается, что при времени облучения 11,8с воспламенение произойдет при q_кр = 60 кВт/м². Такой величине плотности соответствует расстоянию от поверхности огненного шара –50 м.

Таким образом, зона возможного распространения огненного шара (рис. ХХ) составляет 126 м (76м + 50м) от цистерны с СУГ.

Рис. Возможная пожарная обстановка

Определение потерь личного состава при выливе (выбросе) АХОВ.

Таблица – Потери людей

Условия нахождения	Без ГП -7	Обеспеченность ГП-7, %
		20	30	40	50	60	70	80	90	100
На открытой местности	90 - 100	75	65	58	50	40	35	25	18	10
В ПРУ,В зданиях	50	40	35	30	27	22	18	14	9	4

Ориентировочно 25 % - поражения легкой степени тяжести, 40 % - средней, тяжелой, 35% - смертельный исход.

Обеспеченность противогазами – 30%.

В облако попадает: локомотивное депо – 280 чел.

Таблица «Результаты оценки химической обстановки»

Источник заражения	Тип АХОВ	Количество АХОВ, т	Глубина ЗХЗ, км	Sф на ОЭ, км^2	Количество л/с в ЗХЗ, чел.	Потери, чел.
Цистерна с аммиаком	Ядовитое вещество	10	0,605	0,57	280	90

Определение зон катастрофического затопления при разрушении гидротехнического сооружения

Исходные данные:

Глубина воды в водохранилище перед плотиной Н = 25м

Начальная глубина воды в русле реки h_о= 8м

Объём водохранилища W= 75 млн. м³

Длина плотины В = 1200м

Уклон дна русла реки i= 10^-4

Коэффициент шероховатости русла реки n= 0,05м

Расстояние до гидроузла L = 50км

Ширина проран В_п= 150м.

Решение:

Наносим расчетные створы (створ) на крупномасштабную карту (ситуационный план).

Определяем основные параметры волны прорыва в нулевом створе.

2.1 Средняя скорость движения волны прорыва определяется

где с – коэффициент Шези, учитывающий форму русла реки и его шероховатость:

где R – гидравлический радиус, приближенно равен глубине воды H.

c=25^1/6/0,05=34,2

v₀=34,2*(25*10^-4)=1,71

2.2 Время истечения воды из водохранилища (время прихода хвоста волны прорыва в нулевой створ)

t_хв.о,

где Q_ист – объемный расход воды через прорыв плотины:

Q_ист,

где w – площадь прорыва:

w=0,6*150*25=2250,

Q_ист=2250*1,71=3847,5_,

t_хв.о= 75*10⁶/3847,5=19493c=5,4ч.

3. Определяются основные параметры волны прорыва в рассматриваемом створе на расстоянии L км от гидроузла.

3.1 Максимальная высота и скорость распространения волны прорыва на расстоянии L км от плотины:

Определяем коэффициенты аппроксимации A_h, A_v, В_h, В_v, зависящие от глубины воды в водохранилище перед плотиной, уклона дна русла реки и степени разрушения прорана

A_h = 230; A_v = 10,5; В_h = 290; В_v = 21.

h_max=140/(192+50)^1/2=9 м.

v_max=8/(21+50)^1/2=0,95 м/с.

3.2 Максимальная глубина затопления (h_зат) конкретного участка местности в рассматриваемом створе определяется как разница отметок высоты волны прорыва (h_max) и высоты площадки местности над уровнем реки в межень (h_м), на которой расположен рассматриваемый объект.

h_зат = h_max – h_м = 9 – 2,8 =6,2.

3.3 Наибольшая скорость течения над участком местности, затопленным на глубину h_зат:

V_зат ,

j – коэффициент, учитывающий отношение глубины затопления участка местности h_зат к глубине воды в расчетном створе h_ств

h_ств = h_о + h_max = 8 + 9 = 17 м.

При h_зат/h_ств = 6,2/17=0,36 j = 0,65

3.4 Время прихода фронта и гребня волны прорыва в рассматриваемый створ приближенно при Н = 25 м, L = 50м t_фр = 5 ч, t_гр = 14 ч.

3.5 Время прихода хвоста волны прорыва (длительность затопления)

t_хв1 = t_хв0 + t_фр1 + b(t_гр1 + t_фр1)

где t_гр1, t_фр1 – время прихода к расчетному створу гребня и фронта волны соответственно;

b – коэффициент зависящий от глубины воды в водохранилище перед плотиной, уклона дна русла реки и других параметров b = 11,75.

t_хв1 = 5,4+5+12,5(5+14) =248ч.

4. Наносятся на крупномасштабную карту границы зон затопления по высотным отметкам. Переносим ее на ситуационный план, если предприятие затапливается полностью, или на схемы плана, если предприятие затапливается частично, в виде горизонтали, соединяющей отметки местности, превышающие высотные отметки промплощадки (h_м) на глубину затопления (h_зат).

На ситуационном плане (схема генплана) в табличной форме приводятся параметры волны прорыва: высота затопления (h_зат), время прорыва t_фр1, максимальная скорость распространения волны прорыва .

5. При приближенной обстановке на территории затопления от волны рассматриваются зоны (рис. 3), которые характеризуются возможным разруше­нием объектов народного хозяйства (зоны I, II, III) и опасностью для находя­щегося там населения (зона А, Б)

I – зона катастрофического затопления, сопровождаемого полными и сильными разрушениями.

II – зона возможного распространения катастрофического затопления, сопровождающегося сильными и средними разрушениями.

Здесь вероятны разрушения зданий и сооружений.

III – зона возможного затопления сопровождаемого средними и слабыми разрушениями. Здесь характер затопления аналогичен затоплению территории поводковыми водами.

Каждой зоне затопления соответствуют максимальные значения высот и скорости, давления волны прорыва, которые приведены в табл. 4.

Таблица 4

Зона затопления	Максимальные значения параметров волны прорыва
	hзат, м	, м/с
I	4	2,5
II	4 – 2	2,5 – 1,5
III	1	1,5

Обстановка на территории зон возможного затопления в значительной степени зависит от времени прихода волны прорыва.

А – зона чрезвычайного опасного затопления, примыкающая непосредственно к гидроузлу (створ 1 – 1).

Б – зона опасного затопления. Нижняя граница этого участка створ 2 – 2.

Протяженность зон возможного затопления в зависимости от уклона дна русла реки представлены в табл. 5

Таблица 5

Зона	Удаление границы участков от плотины (км) при уклоне дна русла 10^-4
А	3 – 4
Б	8 – 20

На технологическое оборудование, находящееся в промышленных зданиях, воздействуют падающие части разрушающихся зданий и водяной поток.

Воздействие на оборудование падающими частями разрушающихся зданий заключается в механическом повреждении отдельных узлов и элементов оборудования от удара. Воздействие водяных потоков при затоплении оборудования вызывает проникновение грязной воды во все узлы и лопасти, выливание смазки и загрязнение подшипниковых узлов, электродвигателей, электросварочного оборудования, трансформаторов и др.

Ориентировочная степень разрушения промышленных зданий и оборудования: кирпичные малоэтажные здания (насосная станция, пассажирские здания, товарная контора, складские помещения) – полные и сильные разрушения. Здания в ж.д. – полные и сильны разрушения. Здания локомотивного и вагонного депо, тяговые подстанции – полные и сильные разрушения.

Вывод из строя волной прорыва защитных сооружений, обусловлен подъемом уровня воды выше входов и отверстий вентиляционных шахт.

Прогнозирование возможных ущербов основных производственных фондов.

1. состояние промышленных зданий после воздействия возможных нагрузок от волны прорыва:

- окна, двери, ворота, внутренние перегородки и др. малопрочные второстепенные конструкции на первых этажах, а также кирпичные кладки не выдерживают давление воды и разрушаются;

- затапливаются все подвальные помещения;

- затопление всего внутреннего помещения цехов до уровня отметки затопления;

- возможны деформации каркаса.

2. Сильно пострадает электрооборудование.

3. В результате сильной степени разрушения (62,5%) объекты, перестанут функционировать и для их восстановления необходимо новое строительство.

Возможные мероприятия и способы защиты производственных зданий и технологического оборудования от затопления:

1. комплексный метод – защита предприятия и прилегающей территории (строительство или наращивание защитной дамбы); Локальный метод – устройство контрфорсов в заданиях с кирпичными стенами; установка металлических подкосов с шагом, равным шугу колонных в зданиях с железобетонным каркасом.

2. защита технологического оборудования: установки приспособлений для защиты оборудования от воздействия обломков разрушающихся заданий, обильная смазка антикоррозийными средствами, создание резервов наиболее уязвимых узлов оборудования.

Список использованной литературы

Васильев И.В. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях на объектах железнодорожного транспорта, Новосибирск, -1999.

Васильев И.В., Хальзов В.Л., Петриченко Н.А. Вопросы чрезвычайных ситуаций и гражданской обороны в дипломных проектах: Учебно-методическое пособие, Новосибирск, - 2001.

Оценка воздействия скоростного напора сейсмической (ударной) волны на сооружении и оборудование: методические указания, Новосибирск, -1996.

Оценка воздействия электромагнитного импульса ядерного взрыва и устройства СЦБ, различную аппаратуру связи и способы защиты: методические указания, Новосибирск, - 1996.

Оценка инженерной защиты рабочих, служащих объекта экономики: методические указания, Новосибирск, - 1999.

Оценка поражающих действий осколков энергоносителей в оболочках: методические указания, - Новосибирск, - 2002.

22