Tema 5 M-III
advertisement
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (повышения квалификации) РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ «УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ПО ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЕ, ЗАЩИТЕ ОТ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ» МОДУЛЬ III ТЕМА 5 «ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ» Методическое пособие Майкоп Методическое пособие разработано в соответствии с Программой обучения должностных лиц и специалистов гражданской обороны и территориальной подсистемы Республики Адыгея единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в государственном автономном учреждении дополнительного образования (повышения квалификации) Республики Адыгея «Учебнометодический центр по ГО, защите от ЧС и ПБ». Рекомендовано для проведения занятий по гражданской обороне, защите от чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности для руководителей органов государственной власти Республики Адыгея, органов местного самоуправления и организаций независимо от организационно-правовой формы и формы собственности. Методическое пособие разработано и утверждено на методическом совете государственного автономного учреждения дополнительного образования (повышения квалификации) Республики Адыгея «Учебнометодический центр по гражданской обороне, защите от чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности». 2 ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Исходное положение для прогнозирования и оценки устойчивости функционирования объекта……………………………………………….4 2. Методика оценки воздействия поражающих факторов ядерного оружия………………………....7 3. Оценка воздействия вторичных поражающих факторов.…………………………………………...20 4. Оценка устойчивости работы объекта…………22 3 1. ИСХОДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА Моделирование уязвимости объектов народного хозяйства имеет целью подготовить данные, необходимые для принятия обоснованных решений на осуществление мероприятий по повышению устойчивости. Эти мероприятия следует планировать в предвидении возможного воздействия на объекты народного хозяйства ядерных взрывов. В конечном итоге должна быть разработана основа для анализа возможности функционирования объекта в военное время, должны быть выявлены наиболее узкие его места, приняты меры к их устранению и запланированы мероприятия по восстановлению производственной деятельности предприятия в случае его повреждения. Подавляющее большинство объектов состоит из комплексов зданий, сооружений, агрегатов, коммуникаций и других элементов. Они построены, как правило, без учета возможного воздействия современных средств поражения и рассчитаны лишь на нагрузки от собственного веса конструкций и оборудования, ветровые и снеговые нагрузки, нагрузки, возникающие в результате перемещения транспортных средств и масс людей и т.п. Поэтому, элементы объекта обычно не являются равнопрочными и их «поведение» при ядерном взрыве бывает различным: — одни получают больше разрушений, другие меньше, или остаются неповрежденными; — одни воспламеняются под действием светового излучения, другие не подвержены такой опасности; — одних элементов влечет вторичные явления с соответствующим поражающим действием, разрушение других ограничивает влияние вторичных явлений. Поражающее действие ядерного взрыва на элементы объектов принято характеризовать степенью их разрушения. Различают четыре степени разрушений: 4 Полное разрушение – разрушение несущих конструкций, обрушение перекрытий, уничтожение оборудования. Восстановление сооружений неосуществимо, возможно только новое строительство (избыточное давление во фронте ударной волны достигает 50 кПа (0,5 кГс/см2) и выше. Сильное разрушение – значительные деформации несущих конструкций, разрушение большей части перекрытий, стен и оборудования. Восстановление сооружения возможно, но сводится по существу к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций и оборудования (от 50 до 30 кПа; 0,5 – 0,3 кГс/см2). Среднее разрушение – разрушение главным образом не несущих, второстепенных конструкций: легкого стенового заполнения, крыш, перегородок, окон, дверей, а также части оборудования, повреждение подъемно-транспортных механизмов. Восстановление возможно, как правило, в ходе капитального восстановительного ремонта с использованием сохранившихся основных конструкций и оборудования.(от 30 до 20 кПа или 0,3 : 0,2 кГс/см»). Слабое разрушение – разрушение наименее прочных конструкций зданий и сооружений (заполнения дверных и оконных проемов, крыш), образование трещин и обрушение части внутренних перегородок. Значительных повреждений основного оборудования нет. Восстановительные работы сводятся к среднему восстановительному ремонту (от 20 : 10 кПа или 0,2 : 0,1 кГс/см2). Для оценки уязвимости объекта народного хозяйства не обязательно вести расчеты с учетом конкретных мощностей и видов ядерных взрывов. Дело в том, что площади зон поражения ядерными взрывами, осуществление которых с целью поражения городов и промышленных районов наиболее вероятно, в десятки и сотни раз превосходят площадь любого объекта народного хозяйства, Это позволяет при проведении оценочных расчетов делать допущение: 5 1. Все элементы объекта подвергаются одновременному действию на них ударной волны и светового излучения, вызывающих основные разрушения. 2. Величины параметров ударной волны и светового излучения считаются одинаковыми на всей площади объекта. Вследствие не равной прочности элементы могут иметь разные степени разрушения и, следовательно, по-разному будут влиять на возможность дальнейшего производства продукции объектом. Совокупность последствий разрушения элементов характеризует степень поражения объекта в целом. Основной показатель степени поражения объекта – время выхода его из строя. Строго установленных величин этого показателя нет. Они зависят прежде всего от роли и значения объекта в выпуске отраслью продукции военного времени, характера и степени разрушения элементов объекта, наличия резервов продукции и общего ущерба, нанесенного отрасли. При анализе уязвимости объекта и определении характера и степени его повреждения учитываются роль и значение каждого элемента в выпуске основной продукции. Почти на каждом объекте имеются главные, второстепенные и вспомогательные элементы. Например, на железнодорожных узлах главным элементом является путевое хозяйство, в аэропортах – взлетно-посадочные полосы, в морских портах – причалы, на гидроузлах – плотины, в металлургии – плавильные и прокатные цехи и т.д. Однако, в обеспечении функционирования объектов немаловажную роль могут играть второстепенные и вспомогательные элементы. Так, железнодорожные узлы и аэропорты не могут функционировать без систем управления, морские порты – без подъемно-транспортного оборудования, ГЭС – без линий электропередачи. И все перечисленные объекты не могут выполнять свои специфические задачи без соответствующей энергетической и материально-технической базы и, безусловно, без имеющего специальную подготовку обслуживающего персонала, который среди главных 6 элементов любого объекта занимает первое место. Поэтому анализ уязвимости объектов народного хозяйства целесообразно начинать с оценки роли и значения каждого элемента, каждой внутренней и внешней производственной связи, от которых в той или иной мере зависит функционирование предприятия в условиях военного времени. 2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ Основные поражающие факторы, которые представляют главную опасность для наземных объектов, - ударная волна, световое излучение, вторичные поражающие факторы и радиоактивное заражение. Для некоторых объектов необходимо учитывать воздействие проникающей радиации и электромагнитного импульса ядерного взрыва. Воздействие электромагнитного импульса в основном представляет опасность для предприятий, имеющих антенные устройства, большой протяженности линий связи и линии электропередач, а также электронные системы. В качестве критериев оценки физической устойчивости приняты: — при воздействии ударной волны – избыточные давления, при которых элементы производственного комплекса не разрушаются (не повреждаются) или получают такие повреждения или разрушения (слабые и средние разрушения), при которых они могут быть восстановлены в короткие сроки; — при воздействии светового излучения – максимальные значения световых импульсов, при которых не происходит загорание материалов, сырья, оборудования, зданий и сооружений; — при воздействии вторичных факторов поражения – избыточные давления, при которых происходящие разрушения и повреждения не приводят к авариям, пожарам, взрывам, затоплениям, опасному заражению местности и 7 атмосферы, т.е. к поражению людей и выходу из строя средств производства. Оценка физической устойчивости объекта производится последовательно по воздействию каждого поражающего фактора, а также вторичных факторов поражения. Эта оценка включает: — определение видов поражающих факторов, воздействие которых возможно на объект, и их параметров; — воздействие ударной волны на элементы объекта; — возможность возникновения пожаров; — воздействие вторичных поражающих факторов; — общие выводы (заключение) по физической устойчивости объекта к воздействию поражающих факторов возможного ядерного взрыва. Определение физической устойчивости элементов объекта производится по избыточным давлениям во фронте ударной волны от 5 кПа (0,05 кгс/см2) и кончая давлением, разрушающим данный элемент. Одновременно учитывается воздействие светового излучения и вторичных факторов поражения. Если имеются данные о предполагаемом виде, мощности, месте ядерного взрыва и метеорологических условиях, то параметры поражающих факторов могут быть рассчитаны. 1. Методика оценки воздействия ударной волны. Действие ударной волны на объект характеризуется сложным комплексом нагрузок: избыточным давлением, давлением отражения, давлением скоростного напора, давлением затекания, нагрузкой от сейсмовзрывных волн и т.д. Значение их зависит в основном от вида и мощности взрыва, расстояния до объекта, конструкции и размеров элементов объекта, ориентации относительно направления на взрыв, места расположения зданий и сооружений в общей застройке объекта и отдельных элементов производства в помещениях зданий, рельефа местности и некоторых других факторов. 8 Учесть их в совокупности для каждого элемента объекта, как правило, невозможно. Поэтому сопротивляемость элементов действию ударной волны принято характеризовать избыточным давлением во фронте ударной волны. Иными словами, считают, что значения избыточных давлений, вызывающих одни и те же степени разрушения элементов, практически не зависят от мощности и высоты наиболее вероятных ядерных взрывов. Определение степени разрушения или повреждения элементов объекта при воздействии ударной волны производится в следующем порядке: 1. Изучаются исходные данные и определяются параметры ударной волны. 2. Для установленных значений избыточных давлений оценивается степень разрушения рассматриваемых элементов. 3. Одновременно с непосредственным разрушающим действием ударной волны оценивается возможность возникновения вторичных факторов поражения. 4. По степени разрушения слабого элемента объекта определяется степень разрушения объекта в целом. Исходными данными для оценки физической устойчивости являются: — конструктивные особенности элемента, его форма; — вес элемента (оборудования, прибора): — габариты (длина, ширина, высота, диаметр и т.п.), прочностные характеристики и другие необходимые сведения для оценки сопротивляемости элемента воздействию механических нагрузок. Оценка степени разрушений зданий и сооружений, защитных сооружений ГО, энергетического оборудования и сетей, станочного и технологического оборудования, измерительной аппаратуры, средств связи и оповещения, транспортных и других средств может производиться методами: сравнения имеющихся справочных данных для рассматриваемого вида или аналогичного ему элемента; 9 расчета воздействия ударных нагрузок и сил смещения на элемент. Метод расчета предусматривает определение динамических нагрузок, создаваемых избыточным давлением во фронте ударной волны, и реакцию элемента на эти нагрузки. Например: Объект № 2 – машиностроительный завод находится в 7 км юго-восточнее города Н-ска, являющимся вероятной целью нападения противника. На объекте имеется 5 цехов и других хозяйственных и коммунальных зданий, два отдельно стоящих убежища вместительностью по 150 человек, два подвала, приспособленных под ПРУ вместимостью по 100 чел. Плотность застройки 28 %. Завод работает в 3 смены, наибольшая работающая смена – 500 человек. Весь личный состав обеспечен противогазами. На примере данного объекта рассмотрим воздействия поражающих факторов ядерного взрыва. Сравнительная оценка сопротивляемости действию ударной волны элементов объекта проводится на основе анализа справочных данных. Возможные степени разрушения элементов объекта: зданий, сооружений и транспорта в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны приведены в табл.1; оборудования, энергетических сооружений и сетей – в табл.2. Они составлены по источникам иностранной литературы на основании статистических данных, полученных при анализе разрушений в городах Хиросима и Нагасаки, а также экспериментальных исследований. Справочные данные могут пополняться сведениями, полученными в результате расчетов при конструировании новых элементов. Пример оценки физической устойчивости элементов объекта к воздействию ударной волны показан в табл.3. Степень разрушений зданий, оборудования, трубопроводов, 10 линий связи в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны оценивалась методом сравнения на основании данных, имеющихся в табл.1, 2, степень разрушения блоков программных устройств к станкам – методом расчета: определялись возможные механические нагрузки, создаваемые ударной волной, и устанавливался характер повреждения блоков при воздействии этих нагрузок. Например: Существующий предел устойчивости объекта к воздействию ударной волны ядерного взрыва составляет 0,15 кг/см2 (15 кПа) и определяется устойчивостью сборочного цеха, выход из строя которого приводит к прекращению производства в целом. При условии усиления сборочного цеха предел устойчивости может быть увеличен до 0,2 кГ/см2. В процессе оценки характера разрушения каждого элемента и цеха в целом определяются возможность образования вторичных факторов поражения, определяется степень разрушения цеха (объекта) в целом. Таблица № 1 Наименование элементов объекта Здания Промышленное с металлическим или железобетонным каркасом Многоэтажное административное с металлическим или железобетонным каркасом Кирпичное многоэтажное (3 этажа и более) Степень разрушения и избыточное давление Сильное среднее Слабое КПа Кгс/см2 кПа кгс/см2 кПа кгс/с м2 60-50 0,6-0,5 50-40 0,5-0,4 40-20 0,40,2 50-40 0,5-0,4 10-30 0,4-0,3 30-20 0,30,2 30-20 0,3-0,2 20-10 0,2-0,1 10-8 0,10,08 11 Кирпичное одно- и двухэтажное Деревянное 35-25 Остекление промышленного и жилого зданий Промышленное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемность ю 25-50 т Мосты, дороги Мост металлической конструкции с пролетом 30-45 м Мост железобетонный с пролетом 25 м Мост деревянный Шоссейная дорога с асфальтовым и бетонным покрытием Железобетонное полотно Взлетнопосадочная площадка аэродрома Транспорт Тепловоз, электровоз Железнодорожный вагон и цистерна Самолет транспортный Гусеничный тягач и трактор 12 0,350,25 0,2-0,12 25-15 3-2 0,030,02 2-1 50-40 0,5-0,4 30-40 0,4-0,3 30-20 0,30,2 250200 2,5-2,0 200150 2,0-1,5 150100 1,51,0 200150 2,0-1,5 150100 1,5-1,0 10050 1,00,5 100 1,0 80-50 0,8-0,5 50-20 3000 30 1000 10 300 0,50,2 3 300 3,0 3,0-1,5 3000 30 30015 0 1500 15 150100 400 1,51,0 4 150100 90-60 1,5-1,0 10070 60-4- 1,0-0,7 70-50 0,6-0,4 40-20 25-15 0,250,15 0,6 15-10 0,15-0,1 10-9 60-40 0,6-0,4 40-30 0,70,5 0,40,2 0,10,09 0,40,3 20-12 60 0,9-0,6 12-8 0,250,15 0,120,08 0,020,01 15-8 8-6 1-0,6 0,150,08 0,080,06 0,010,006 Грузовые автомашина и автоцистерна Транспортное судно Защитные сооружения Убежище, расположен. отдельно, рассчитан на: 350 кПа (3,5 кгс/см2) 100 кПа (1 кгс/см2) Подвальное, рассчитанное на: 100 кПа (1 кгс/см2) 50 кПа (0,5 кгс/см2) Подвал (без усиления несущих конструкций) 50 0,5 50-40 0,5-0,4 40-20 0,40,2 10080 1,0-0,8 80-60 0,8-0,6 60-30 0,60,3 750 7,5 750600 7,5-6,0 600400 6,04,0 200 2,0 2,0-1,5 150 1,5 200150 150100 150100 10070 1,51,0 1,00,7 100 1,0 1,0-0,4 40-30 100 1,0 10040 10030 1,0-0,3 30-20 0,40,3 0,30,2 1,5-1,0 Таблица № 2 Наименование элементов объекта 1 Станочное оборудование Крановое оборудование Токарнокарусельные, токарно-расточные станки Линии электропередачи Степень разрушения и избыточное давление Сильное Среднее Слабое кПа Кгс/см2 кПа Кгс/см2 кПа Кгс/с м2 2 3 4 5 6 7 70-60 0,7-0,6 60-40 0,6-0,4 40-25 0,40,25 70-50 0,7-0,5 50-30 0,5-0,3 30-20 70-50 0,7-0,5 50-30 0,5-0,3 30-10 0.30,2 0,30.1 13 Воздушные высоковольтные Воздушные низковольтные Кабель подземный 12080 160100 15001000 10070 40 1,2-0,8 70-50 0,7-0,5 10-20 1,6-1,0 1,0-0,6 60-20 15-10 1,0 0,7 10060 1000800 50-30 10-8 0,5-0,3 до 800 30-10 0,4 40-20 0,1-0,2 20-10 12080 100 1,2-0,8 70-50 0,7-0,5 50-20 1,0 10030 1,3-0,3 30-20 Наземные 130 1,3 50 0,5 20 0,2 Подземные стальные (диаметр более 350 мм) Подземные стальные (диаметр менее 350 мм) Трубопроводы на эстакаде Сооружения 1000600 10-6 600350 6-3,5 350200 3,5-2 20001500 20-15 15001000 15-10 1000600 10-6 50-40 0,5-0,4 40-30 0,1-0,3 30-20 0,30,2 Тепловая электростанция Трансформаторная подстанция из кирпича или блоков Водонапорная башня 25-20 0,25-0,2 20-15 0,2-0,15 15-10 60-40 0,6-0,4 40-20 0,4-0,2 20-10 0,150,1 0,20,10 60-40 0,6-0,4 40-20 0,4-0,2 20-10 Кабель надземный Антенные устройства 0,10,2 0,60,2 до 8 0,30,1 0,20,1 Линии связи Стационарные воздушные Шестовые воздушные 0,50,2 0,30,2 Трубопроводы 14 0,20,1 Таблица 3. № п/п 1 1. 2. Наи мен ован ие Цех а Наимено вание Оборудов ания Колво един иц обор удов ания Бала Возможные Основные Стоимост нсов разрушения мероприяти ь ая оборудования % я по защите мероприя стои Не оборудован тийтыс.р слаб Сре мост повр ые уб. дние ия ь ежд разр разр тыс. ено уше уше руб ния ния 2 3 4 5 6 7 8 9 10 При среднем разрушении производственного комплекса ( Рф=15 кПа) Куз нечн опрес сов ый и меха н.це ха Тяжелое крановое Станки для холодной обработк и металла Блоки программ ных устройств к станкам Конвейер 2 80 100 - - 20 220 100 - - 20 60 - 70 30 Сбо роч ный 2 140 - - Перенос и закрепление блоков на фундаменте 3,2 100 При слабом разрушении производственного комплекса ( Рф= 11 кПа) 1. 2. Цех №1 Сбо роч ный Тяжелое крановое Станки для холодной обработк и металла Блоки программ ных устройств к станкам Конвейер 2 80 100 - - 20 220 100 - - 20 60 20 80 - 2 140 100 - - Те же, что при средних разрушения х 15 2. Оценка возможности возникновения пожаров на объекте Возможность возникновения очагов воспламенения и горения устанавливается по данным возгораемости материалов; вторичным факторам поражения, вызванным воздействием ударной волны (разрушение печей, газопроводов, порывы и пробои электропроводки, кабелей и т.п.). Данные по загораемости материалов и изделий от светового излучения при взрывах ядерных боеприпасов крупного калибра приведены в табл.4. Для материалов и изделий, не указанных в таблице, световой импульс можно рассчитать по их температуре загорания (нагрева) : Т = 1,13 Uт ( Cu t н) U = U т ( A cos а ). Здесь Т – повышение температуры материала с освещенной стороны, C; U т – количество светового излучения, которое поглощается единицей поверхности материала (тепловой импульс), кДж/м2; - коэффициент теплопроводности, кВт/ (м К) ; Сu – удельная теплоемкость вещества, кДж/ (м К); tн = 0,02 g - время наступления наибольшей температуры огненного шара (С), где g мощность взрыва, т; А – коэффициент поглощения световой энергии материалом; а – угол между направлением распространения света и перпендикуляром к освещенной поверхности. Образование очагов пожаров и их развитие зависит также от степени огнестойкости зданий и сооружений и пожароопасности технологических процессов. Таблица 4 Наименование 1 Бумага газетная Бумага белая Сухое сено, солома, 16 Световой импульс, кДж/м2 воспламенение, Устойчивое горение обугливание 2 3 125-200 330-420 630-750 330-500 710-840 стружка Конвейерная прорезиненная ткань Синтетический каучук, резина автомобильная, резиновые изделия, изоляция Шерстяные материалы (обивочные), ковры Доски сосновые, еловые (сухие, не крашенные) Доски , окрашен. в белый цвет Доски, окрашенные в темный цвет Кровля мягкая (толь, рубероид) Черепица красная (оплавлен.) Сосновая, еловая, кедровая крона Обивка сидений автомобилей 500-630 1250-1700 250-420 630-840 1250-1450 2100-3300 500-670 1700-2100 1700-1900 4200-6300 250-420 840-1250 580-840 1000-1700 840-1700 500-750 1250-1700 1250-1450 2100-3300 По пожарной опасности объекты в соответствии с характером технологического процесса подразделяют на пять категорий: А, Б, В, Г и Д. Объекты категории А: нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, цеха фабрик искусственного волокна, склады бензина, цеха обработки и применения металлического натрия, калия и др. Объекты категории Б: цеха приготовления и транспортировки угольной пыли и древесной муки, размолочные отделения мельниц, цеха обработки синтетического каучука, изготовления сахарной пудры, склады кинопленки и др. Пожары на предприятиях категорий А и Б возможны при средних и даже слабых разрушениях; наиболее уязвимы на этих объектах воздушные коммуникации. Объекты категории В: лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, модельные и лесотарные 17 цеха, открытые склады масла, масляное хозяйство электростанций, цеха текстильного производства и др. Объекты категории Г: металлические производства, предприятия горячей обработки металла, термические и другие цеха, а также котельные. Объекты категории Д: предприятия по холодной обработке металлов и другие, связанные с хранением и переработкой несгораемых материалов. На объектах категорий В, Г и Д возникновение отдельных пожаров будет зависеть от степени огнестойкости зданий, образование сплошных пожаров – от плотности застройки. Здания и сооружения по огнестойкости делятся на пять степеней: 1 – основные элементы выполнены из несгораемых материалов, а несущие конструкции обладают повышенной сопротивляемостью к воздействию огня; П – основные элементы выполнены из несгораемых материалов; Ш – с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перегородками и перекрытиями; 1У – оштукатуренные деревянные здания ; У – деревянные неоштукатуренные строения. Наиболее опасными являются здания и сооружения, выполненные из сгораемых материалов – Ш, 1У и У степени огнестойкости. Ориентировочное время развития пожара до полного охвата его огнем: для зданий и сооружений 1 и П степени – не более 2 ч, зданий и сооружений Ш степени – не более 1,5 ч; для зданий и сооружений 1У и У степеней не более 1 ч. На развитие пожаров на объекте влияет также степень разрушения зданий, сооружений, технологических линий ударной волной. Отдельные и сплошные пожары возможны только на тех предприятиях, здания и сооружения которых получили в основном слабые и средние разрушения. Ориентировочно можно считать, что возникновение и развитие пожара (а не тления или горения в завалах) в зданиях 1, П и Ш степеней огнестойкости возможно при 18 избыточных давлениях до 30-50 кПа, а в зданиях 1У и У степеней – при давлениях до 20 кПа. Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары при прочих равных условиях определяется плотностью застройки территории объекта. О влиянии плотности размещения зданий на вероятность распространения пожара от здания к зданию можно судить по ориентировочным данным, приведенным в таблице 5. Таблица 5 Расстояния между зданиями, м Вероятность распространения пожара, % 0 5 10 15 20 30 40 50 70 90 100 87 66 47 27 23 9 3 2 0 Обычно быстрое распространение пожара возможно при следующих сочетаниях степени огнестойкости зданий и сооружений с плотностью застройки: для зданий 1 и П степени огнестойкости плотность застройки должна быть более 30 %, для зданий Ш степени – более 20 % и для зданий 1У и У степеней – более 10 %. При указанных сочетаниях скорость распространения огня при скорости ветра – 3-5 м/с (11-18 км/ч) будет составлять: в застройке П и Ш степени огнестойкости – 60-120 м/ч, 1У и У степени – 120-300 м/ч. Пример оценки физической устойчивости цеха к воздействию светового излучения приведен в табл. 6. Таким образом, при оценке возможности возникновения пожаров изучают все здания и сооружения, производственные установки на территории объекта (цеха) и определяют места возможного загорания, а также последствия, возникающие от пожара с учетом характера производства. По огнестойкости отдельных зданий и сооружений и характеру технологического процесса делается вывод о пожароустойчивости каждого цеха и объекта в целом и на его основе вырабатываются мероприятия по повышению пожарной безопасности объекта. 19 Таблица № 6 Наим енованиеобъек -та Категория производства пожаровзрывоопасности Краткая характеристика Возгораемые материалы Степень огнестойкости Световой импульс, кДж/м2, вызывающий воспламе нение 1 Сборо чный цех Кузн. прес. и мех. цеха 2 В Г 3 Здание: промышленное с легким металлическим каркасом Оборудование: конвейер Электропровода и кабели и т.д. Электропровода и кабели 4 Сгораемых материалов нет 5 1 Лента из прорезин. ткани Резиновая изоляция Резиновая изоляция 1 6 - Устойчи вое горение 7 - 500-630 12501700 250-420 630-840 250-420 630-840 3. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВТОРИЧНЫХПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ Решение конкретных задач по оценке последствий воздействия вторичных факторов поражения ядерного взрыва зависит от специфики производства и особенностей, свойственных каждому объекту в отдельности. В качестве основы принимаются выводы из анализа характера и степени разрушений элементов объекта по вариантам воздействия ударной волны ядерного взрыва. Например, для оценки характера и масштабов поражающего действия, применяющихся в производстве АХОВ, необходимо знать не только условия содержания их на объекте и степень разрушения емкостей и коммуникаций, но и их объем, токсичность, плотность производственной застройки на 20 объекте, качество защитных сооружений ГО и обеспеченность ими людей, наличие средств индивидуальной защиты и т.д. Оценка поражающего действия вторичных факторов производится в следующем порядке: 1. Определяются элементы объекта, при воздействии на которые ударной волны, светового излучения, а в некоторых случаях проникающей радиации и электромагнитного импульса могут произойти взрывы, пожары, заражение атмосферы и местности и т.д. Эти элементы объекта являются внутренними источниками вторичных факторов поражения. 2. Из анализа особенностей характера производства близко расположенных объектов или отдельных его цехов определяются внешние источники возможных вторичных факторов поражения. 3. Устанавливается вид (характер) вторичного фактора поражения (разрушения) от данного источника и радиус его действия. 4. Исходя из месторасположения и метеорологических условий определяются время начала действий (после взрыва) и продолжительность действия вторичного фактора на каждый цех объекта. 5. На основании анализа воздействия возможных вторичных факторов поражения разрабатываются мероприятия по предотвращению их образования или снижению эффекта их воздействия. Пример оценки внутренних и внешних источников вторичных факторов поражения, характера воздействия на объект и возможные меры по снижению ущерба приведены в табл. 7. Таблица № 7 Источн ик вторичн ого фактора 1 Рассто яние до объект а 2 Термич еский На террит Характер воздействия объект Когда ожидается воздействие после взрыва 3 4 Внутренние Заражение Территория воздуха парами термическог на Возможн ый ущерб от воздейств ия 5 Меры по снижению ущерба Свертыва ние Изготовление размещение 6 и в 21 цех ории объект а Разруш ение водород ной станции завода То же Хим.зав од №3 11 км цианистого водорода с концентрацией от 0,05 до 0,15 мг/л. Наиболее вероятное заражение восточной части территории объекта Взрывная волна и пожар Заражение воздуха на территории объекта парами хлора с концентрацией от 15 до 100 мг/м3 о цеха после взрыва. Восточная территория объекта – через 5-10 мин. производ ства на 1,5 ч. Возможн ые санитарн ые потери рабочих углублениях под ваннами емкостей для слива растворов кислот и цианистого серебра. Слив растворов по сигналу «ВТ» Немедленно после взрыва Средние разрушен ия здания сборочно го цеха и его технолог ического оборудов ания Выпуск водорода из технологической системы в атмосферу по сигналу «ВТ». Укрытие баллонов с водородом в подвальных помещениях Внешние Через 1 ч Свертыва ние производ ства на 2 ч. Возможн ы санитарн ые потери рабочих 4. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ РАБОТЫ ОБЪЕКТА Общие выводы по оценке устойчивости элементов объекта к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва делаются на основании определения комплексного воздействия ударной волны, светового излучения и вторичных поражающих факторов, а также радиоактивного заражения на территории объекта. 1. Оценивается степень повреждения каждого элемента объекта для заданных (рассчитанных) избыточных давлений во фронте ударной волны с учетом воздействия светового излучения и вторичных факторов. 2. На основании оценки степени повреждения выявляются наиболее слабые места и по ним оценивается уровень устойчивости элементов объекта (цеха). Этот уровень 22 устойчивости определяется по избыточным давлениям во фронте ударной волны, при которых: а) производство не останавливается; б) требуется остановка производства для выполнения текущего ремонта (слабые разрушения); в) требуется остановка производства для выполнения капитального ремонта (средние разрушения). Критическим считается избыточное давление, выдерживаемое в заданных условиях наиболее уязвимым (слабым) элементом объекта, который при воздействии поражающих факторов ядерного взрыва или вторичных факторов поражения раньше других теряет способность сопротивляться и выходит из строя, вызывая частичную или полную остановку производства. Оценка физической устойчивости цехов производится на основании данных по воздействию ударной волны (табл.3), светового излучения (табл.6), ядерного взрыва и вторичных поражающих факторов (табл.7). Пример обобщенных результатов оценки физической устойчивости цехов по слабому элементу для средней степени разрушения приведен в табл. 8, в графах указаны средние значения избыточных давлений, кПа Таблица №8 Наименование цеха Кузнечнопрес. и мех. цеха Сборочный цех Ограждающие конструкции (оценивает группа ОКС) Станочное и технологическое оборудование (оценивает группа главного механика) Технологический процесс (оценивает группа главного технолога ) Среднее разрушение по слабому элементу цеха 20 Энергоснабжение (оценивает группа главного энергетика) 35 35 17 30 20 20 25 20 Возможные вторичные факторы поражения 17 Здание и оборудование цеха получат средние разрушения от 23 Термическ ий цех 20 15 15 30 15 Водородна я станция АТС 30 18 15 25 15 35 15 - 55 15 взрыва водородной станции при 15 кПа Заражение атмосферы цианистым водородом Взрыв станции Из этих данных следует: при действии ударной волны с избыточным давлением 15 кПа (0,15 кгс/см2) и вторичных поражающих факторов производство объекта будет остановлено; для его восстановления требуется выполнение капитального ремонта технологического оборудования в термическом и сборочном цехах (средние разрушения); в механическом цехе необходимо провести текущий ремонт блоков станков с программными устройствами; Здание сборочного цеха требует капитального ремонта. Световое излучение для производственного процесса не представляет опасности, т.к. световой импульс составляет 160 кДж (рассчитывали по формуле). Склад сырья и готовой продукции имеет световой импульс, вызывающий воспламенение 16 кал/см2, а вот склад ГСМ наиболее вероятность возгорания, т.к. световой импульс, вызывающий воспламенение 5 кал/см2. Аналогично определяется уровень устойчивости каждого цеха и объекта в целом по слабым разрушениям наиболее уязвимых элементов, а также определяются параметры поражающих факторов, не представляющих опасности для объекта. 3. Для установленных уровней разрушения элементов объекта оценивается вероятный материальный ущерб производства по всем основным фондам: состояние зданий и сооружений и возможность их использования; устойчивость систем электроснабжения, подачи газа, пара и т.д.; возможные потери станочного, технологического и лабораторного оборудования и др. 24 Устойчивость работы объекта в условиях радиоактивного заражения в первую очередь зависит от степени поражения людей. Критерием устойчивости является максимальная допустимая доза излучения, которая не приводит к потере их работоспособности и заболеванию лучевой болезнью. Обеспечение производственной деятельности объекта в условиях радиоактивного заражения и разработка режимов защиты рабочих и служащих было рассмотрено ранее. Оценка устойчивости работы объекта в целом производится по: — уровню устойчивости элементов объекта; — обеспеченности производственного персонала защитой от оружия массового поражения; — возможности материально-технического обеспечения производства при временном нарушении поставок; — готовности объекта к выполнению восстановительных работ; — обеспеченности надежного управления деятельностью объекта. Степень обеспеченности рабочих и служащих защитой от оружия массового поражения оценивается процентом укрытия наибольшей работающей смены в убежищах, обеспечением средствами индивидуальной защиты, а также готовностью объекта к размещению и защите отдыхающих смен в загородной зоне. Возможность материально-технического обеспечения производства оценивается временем (в сутках), в течение которого объект может проработать в условиях автономности. Готовность объекта к выполнению восстановительных работ оценивается для случаев получения объектом слабых и средних разрушений; наличием вариантов плана восстановления объекта и практической обеспеченностью восстановительных работ материалами и рабочей силой. 25 Обеспеченность надежного управления деятельностью объекта оценивается наличием, качеством и готовностью пунктов управления и средств связи, а также разработкой порядка замещения руководящего состава объекта при потерях. 26 ЛИТЕРАТУРА 1. Гражданская защита. Понятийнотерминологический словарь /Под общ. ред.Ю. Л. Воробьева. 2. Каталог основных понятий Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях / Отв. ред. В. А Владимиров. 3. С.К. Шойгу, В.А. Пучков и др. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Многотомное издание. М.: МГФ «Знание», 1999. 4. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций. Учебное пособие для органов управления РСЧС/ Под общ. редакцией Ю.Л. Воробьева. 5. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Под общ. Ред. М.И. Фалеева. Калуга: ГУП «Облиздат», 2001. 6. Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера/ Под общ. Ред. Г.Н. Кирилова. 27
