Анфилофьев Б.А. и др. Оценка устойчивости объектов экономики по воздействия поражающих факторов

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство путей сообщения РФ

Департамент кадров и учебных заведений

САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра безопасности жизнедеятельности и химии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Оценка устойчивости объектов экономики

по воздействию поражающих факторов

(для студентов всех специальностей)

СОСТАВИТЕЛИ: Анфилофьев Б.А.

Оськин А.И.

Гончаров В.А.

Мухин В.Ф.

Калуцкая С.В.

Самара 2004

УДК Ц

Оценка устойчивости объектов экономики по воздействию поражающих факторов:

Методические указания для дипломного проектирования. - Самара:

СамГАПС,2004.- 20 с.

Утверждены на заседании кафедры 20.10.04, протокол № 4.

Печатается по решению редакционно-издательского совета академии.

В методических указаниях представлена методика расчета обеспечения

безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях техногенного

характера, что в значительной степени облегчает решение задач при написании

дипломных проектов.

Предназначены для студентов всех специальностей и форм обучения.

Составители: Борис Алексеевич Анфилофьев

Александр Иванович Оськин

Владимир Александрович Гончаров

Виктор Федорович Мухин

Светлана Владимировна Калуцкая

Рецензенты: доцент кафедры БЖД СамГАПС О.А.Трошкина;

Начальник отдела подготовки руководящего состава и обучения

населения ГУ ГО ЧС Самарской области В.А.Гаврилин

Редактор Шимина И.А.

Компьютерная верстка Абрамян Р.Р.

Подписано в печать 10.12.04. Формат 60х90 1/16.

Бумага офсетная. Печать оперативная. Усл. п.л.1,25.

Тираж 200 экз. Заказ № 187.

©Самарская государственная академия путей сообщения,2004

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Вопросы защиты рабочих, служащих и объектов железнодорожного

транспорта в чрезвычайных ситуациях включаются в дипломные проекты

студентов. Цель разработки этих вопросов состоит в том, чтобы дать

выпускнику академии навыки в прогнозировании возможных последствий

чрезвычайных ситуаций, которые могут сложиться на железнодорожном

транспорте в результате крушения поездов или аварий на атомных

электростанциях и других опасных объектах народного хозяйства, а также в

планировании профилактических мероприятий по снижению последствий

аварий, по защите рабочих и служащих. Необходимость решения этих вопросов

выдвинута самой жизнью, так как по мере научно-технического прогресса

увеличивается количество потенциально опасных производств в стране, а

следовательно, и вероятность аварий на них. На железнодорожном транспорте

увеличиваются количество и отрицательные последствия крушения поездов по

мере роста скоростей движения, длины и массы поездов, перевозок

взрывоопасных грузов, жидкого топлива, активных химически опасных

веществ (АХОВ) и др.

Данные методические указания предназначены для студентов-дипломников,

а также для руководителей дипломного проектирования.

Задание на разработку вопросов, связанных с чрезвычайными ситуациями,

выдается одновременно с выдачей задания на дипломный проект, и его

выполнение оформляется в специальном разделе. Ориентировочный объем

работы - 5-10 листов пояснительной записки и один лист иллюстрационного

материала, который выполняется на ватмане

При защите дипломного проекта студент обязан доложить

Государственной аттестационной комиссии наименование задания и суть его

решения.

Наличие методических указаний не ограничивает студента в выборе

инициативной темы и методики ее решения, используя рекомендованную

[1,2,3,4] литературу и другие источники и материалы.

ЗАДАНИЕ 1

ЗАЩИТА РАБОЧИХ И СЛУЖАЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА ОТ ПОРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ АКТИВНЫХ ХИМИЧЕСКИ

ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ (АХОВ)

Содержание задания

В районе расположения предприятия железнодорожного транспорта (в

соответствии с темой дипломного проекта предприятием ж. д. транспорта может

быть: станция, депо, дом связи, сортировочная горка, ВЦ, пост ЭЦ, строительная

или контейнерная площадка, вокзал или любое структурное подразделение

любого линейного предприятия, работа которого рассматривается в проекте)

находится химически опасный объект (ХОО), характеристика которого

приведена в табл. вариантов N1. В случае аварии на ХОО предприятие ж д.

транспорта может подвергнуться заражению АХОВ.

Таблица 1

№

вари-

анта

Вид

АХОВ

Масса

АХОВ, т

Наименование

ХОО

Условия Содержания

АХОВ

Удаление

предприятия от ХОО

1 Хлор 30

Водопроводная

станция

в необвалован-ных

контейнерах по 1 т

каждый

1,8 км западнее

2 Аммиак 80

Городской

хладокомбинат

в холодильных

камерах

2,0 км северо-

восточнее

3 Аммиак 160

Путь отстоя

цистерн с

аммиаком

в ж. д. цистернах

1,3 км северо-

западнее

4 Хлор

200

Путь отстоя

вагонов с хлором

в контейнерах, в крытых

вагонах

1,2 км юго-восточнее

5 хлор 90 Химкомбинат

в необвалованных

контейнерах по 1 т

каждый

3,5 км восточнее

6 Аммиак 50 Мясокомбинат в холодильных камерах 1,5 км севернее

7 Аммиак 30 Молокозавод в холодильных камерах 1 км южнее

8 хлор 20

Водопроводная

станция

в необвалованных

контейнерах по 1 т

каждый

2 км юго-восточнее

9 хлор 150

Путь отстоя

вагонов с хлором

в контейнерах по 1 т

каждый

3 км западнее

10 Аммиак 120

Путь отстоя

цистерн с

аммиаком

в ж. д. цистернах 2,2 км юго-западнее

ПРИМЕЧАНИЕ. Между ХОО и предприятием в вариантах 3, 4, 9, 10 - местность открытая,

а в вариантах 1, 2, 5, 6, 7, 8 - городская застройка.

Требуется:

-дать характеристику АХОВ;

-произвести заблаговременный прогноз возможной химической обстановки на

предприятии;

-спланировать мероприятия по снижению последствий химического заражения;

-оценить фактически сложившуюся химическую обстановку после аварии.

Методика решения

Характеристика активного химически опасного вещества

В сжатом виде приводится характеристика АХОВ, предусмотренного

вариантом задания. Указываются физико-химические свойства вещества,

область применения в народном хозяйстве, токсические свойства, предельно

допустимая, поражающая и смертельная концентрация паров данного АХОВ

признаки отравления человека, мероприятия медицинской помощи

пораженным [2,98-99,229].

В заключении обосновываются необходимость и методы оценки

химической обстановки на предприятии ж. д. транспорта [2,101-102].

Заблаговременный прогноз возможной химической оценки на предприятии

1. На масштабный план, а при его отсутствии в дипломном проекте,

схематично в произвольном масштабе нанести предприятие ж. д. транспорта и

химически опасный объект в соответствии с условием задания.

2. Определить глубину (Г) и ширину (Ш) возможной зоны химического

заражения с поражающей концентрацией, при условии выброса в атмосферу или

разлива всей массы АХОВ, скорости ветра 1 м/с и инверсии [2, 102-104].

3. Нанести на схему возможную зону химического заражения и выделить

на ней зоны поражения незащищенных людей с различной степенью тяжести.

Принято рассматривать четыре зоны: смертельного (гибель людей в

различные сроки), среднего (госпитализация на 2-3 суток), легкого

(краткосрочная госпитализация или амбулаторное лечение) и порогового

поражения (первичные признаки отравления). Глубина этих зон принимается

равной: 0,ЗГ для хлора и 0,4Г для аммиака - смертельная степень; 0,5Г -

средняя степень; 0,7 Г - легкая степень поражения; глубина зоны порового

поражения равна Г.

Определить, в какой зоне поражения может оказаться рассматриваемое

предприятие.

4. Определить прогнозируемое время подхода облака зараженного

воздуха к предприятию [2,104]. Это время, в течение которого должны быть

осуществлены оперативные меры непосредственной защиты рабочих и

служащих предприятия.

5. Определить время поражающего действия АХОВ [2,105-106].

Мероприятия по снижению последствий химического заражения

1. Ознакомиться с приведенными в прил. 1 мероприятиями и выбрать те из

них, которые в наибольшей степени соответствуют возможной

обстановке на предприятии, выявленной путем прогноза.

Оценка химической обстановки после аварии

Отработка данного учебного вопроса осуществляется с учетом

следующей экстремальной ситуации. На химически опасном объекте произошла

авария с выбросом (разливом) АХОВ. Масса выброшенного (вылившегося)

ядовитого вещества, а также метеоданные на момент аварии приведены в

таблице вариантов № 2.

Оценку обстановки следует производить в следующей последовательности.

1. Определить размеры зоны химического заражения, нанести ее на схему

и выделить на ней зоны поражения с различной степенью тяжести.

Таблица 2

№

вариан

та

Масса

выброше

нного

АХОВ, т

Степень

вертикальной

устойчивости

атмосферы в

приземном слое

Скорость

ветра, м/с

Обеспеченность рабочей смены,

Промышленны

ми

противогазами

Герметичными

защитными

сооружениями

1 10 изотермия 3 60 50

2 15 инверсия 2 40 100

3 60 инверсия 2 30 20

4 80 изотермия 1 90 30

5 20 инверсия 2 20 --

6 5 изотермия 2 50 50

7 10 изотермия 3 60 50

8 5 изотермия 2 30 40

9 60 Инверсия 3 90 80

10 40 Инверсия 1 70 80

ПРИМЕЧАНИЕ

. Вид АХОВ, условия его хранения и характер местности те же, что и в табл. вариантов № 1.

С учетом зоны поражения, в которой оказалось предприятие, принять оперативное

решение по защите рабочих и служащих. Обычно защита обеспечивается введением

режима химической защиты, который в наибольшей степени соответствует сложившейся

после аварии обстановке. Такими режимами могут быть:

-использование средств индивидуальной защиты (СИЗ), прекращение работы и

укрытие в защитных сооружениях;

-использование СИЗ, прекращение работы и вывод людей из зоны химического

заражения;

-использование СИЗ, продолжение работы, отдых в защитных сооружениях.

Выбор режима зависит не только от химической обстановки, сложившейся на

предприятии, но и от его значимости и характера производственного процесса. На ж.д.

транспорте есть предприятия, остановка которых, даже на короткое время, крайне

нежелательна. На таких предприятиях для различных групп рабочих и служащих могут

вводиться различные режимы.

Определить ущерб, нанесенный предприятию в результате его заражения АХОВ, а

именно:

-потери рабочих и служащих [2,107];

-время перерыва в работе [2,105-106];

-потери пропускной и перерабатывающей способности, другие производственные

потери.

Следует иметь в виду, что обстановка, сложившаяся на предприятии после

конкретной аварии, может существенно отличаться от прогнозируемой. Заблаговременно в

ряде случаев предприятие может оказаться вне зоны действия химического заражения

(проведены мероприятия по снижению последствий воздействия АХОВ обваловывание

емкости, удаление ХОО от предприятия и др.). Последнее обстоятельство не должно

явиться причиной отказа от запланированных мероприятий, так как не исключены

повторные аварии при выбросе большого количества АХОВ и более благоприятных

условий распространения их паров.

ЗАДАНИЕ 2

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ВОЗМОЖНЫХ

ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВОВ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ (ВМ)

Содержание задания

На железнодорожной станции производится выгрузка и погрузка ВМ [3], которые в

ряде случаев могут взорваться. Фронт погрузки-выгрузки обеспечивает одновременную

максимальную подачу вагонов в количестве, указанном в табл. вариантов № 1.

Требуется :

Определить возможное воздействие взрыва на здания (сооружения).

Разработать мероприятия по защите зданий (сооружений).

Определить характер разрушения зданий (сооружений) и ориентировочные потери

рабочих и служащих при конкретном взрыве.

Методика решения

1.Определение возможного воздействия взрыва на здания (сооружения)

Возможное воздействие взрыва ВМ на здания (сооружения) может быть

определено графоаналитическим способом, сущность которого заключается в

последовательном выполнении следующих операций:

1. Построения графика изменения избыточного давления во фронте ударной

волны ∆Рф в зависимости от расстояния R, измеряемого от центра взрыва, при

заданной массе ВМ. При этом следует пользоваться законом подобия взрывов [1,

с.27] и данными прил.2 [1, с.253]. Количество кривых должно соответствовать

количеству вагонов, которые могут находиться на пункте выгрузки. Так, при 4-х

вагонах кривые должны быть построены на случай взрыва 40,80, 120 и 160т ВМ.

2 Определение избыточных давлений во фронте ударной волны, которые

вызывают различные степени разрушения зданий (сооружений) [1, с. 163].

3. Определение степени разрушения зданий в случае взрыва ВМ, пользуясь

графиком, исходными данными и данными, указанными в п.2. Так, например,

здание кирпичное одноэтажное расположено на расстоянии 350 м от пункта

выгрузки, где под выгрузкой может находиться 2 вагона с ВМ. Для определения

степени разрушения здания необходимо: на оси абсцисс графика найти точку,

соответствующую 350 м. Из этой точки восстановить перпендикуляр до пересечения

с кривой, соответствующей 80 т груза, на оси ординат прочитать избыточное

давление, которое будет воздействовать на здание (сооружение) в случае взрыва 80

т ВМ (17 кПа). Сравнить полученный результат с данными п.2 и сделать вывод о

степени разрушения здания (сооружения). Полученные результаты по определению

степени разрушения зданий, расположенных на определенных расстояниях от

центра взрыва, сравнить с требованиями Правил [3. с.239].

Таблица 1

Масса ВМ

_________

№варианта

Характеристик

а здания №1

Расстояние от

здания №1 до

пункта погрузки,

выгрузки, м

Характеристик

а здания №2

Расстояние от

здания № 2 до

пункта

погрузки,

выгрузки, м

Характеристик

а здания №3

Расстояние от

здания № 3 до

пункта

погрузки,

выгрузки, м

Вагонов

Тонн

1 Кирпич. 1

эт.

300 кирпич.

3 эт.

250 дерев. 200 3 120

2 С металл.

каркасом. 1

эт.

475 Кирпич.

1 эт.

300 дерев. 275 2 80

3 то же 420 кирпич.

3 эт.

400 кирпич.

1 эт.

350 3 120

4 то же 530 то же 575 То же 500 4 160

5 кирпич. 3

эт.

650 Кирпич.

1 эт.

550 дерев. 500 5 200

6 то же 500 то же 450 То же 400 5 200

7 Кирпич. 1

эт с металл

каркасом

300 кирпич.

3 эт.

200 дерев. 150 3 120

8 то же 675 то же 500 дерев. 300 4 160

9 то же 450 то же 375 дерев. 250 3 120

10 то же 540 то же 475 дерев. 350 5 200

11 то же 400 то же 350 дерев. 225 5 200

12 то же 575 то же 425 дерев. 175 4 160

13 то же 625 то же 325 дерев. 240 4 160

14 то же 520 Кирпич.

1 эт.

475 дерев. 300 5 200

15 то же 450 то же 320 дерев. 250 5 200

16 то же 580 то же 390 дерев. 200 44 160

17 кирпич. 3

эт.

320 то же 280 дерев. 240 2 160

18 то же 250 то же 200 дерев. 175 3 80

19 то же 475 то же 325 дерев. 250 3 120

20 то же 575 то же 350 дерев. 280 120

ПРИМЕЧАНИЕ. Руководитель дипломного проектирования при выдаче задания на разработку

проекта должен указать студенту предназначение зданий с таким расчетом, чтобы они имели

непосредственное отношение к профилю его подготовки. Так, для студентов спец. АТС ими могут

быть: дом связи, линейно-аппаратный цех, пост ЭЦ, горочный пост, электромеханические

мастерские, компрессорная Для студентов специальности Т- локомотивное депо, пескосушилка,

трансформаторная. Для студентов специальности ОПУ - пост ДСП, товарная и техническая

конторы и т. д.

Вместо зданий, или наряду с ними, могут быть указаны железнодорожные

сооружения, путь, мосты, водонапорная башня, контактная сеть, подземные

кабельные линии, подземные линии водопровода, вагоны

При разработке реального проекта следует использовать реальные исходные

данные.

2. Разработка мероприятий по защите зданий (сооружений)

При решении данного вопроса необходимо указать мероприятия, осуществление

которых позволило бы предотвратить или уменьшить возможные последствия

взрыва. Перечень этих мероприятий невелик. Он ограничивается уменьшением

количества вагонов, одновременно

подаваемых на пункт выгрузки, удалением

последнего от тех или иных зданий (сооружений), строительством нового

каменного здания вместо деревянного. Дипломник должен обосновать

целесообразность предлагаемых мероприятий, а при наличии альтернативных

вариантов произвести их сравнение.

3. Определение характера разрушения зданий (сооружений)

и ориентировочных потерь рабочих и служащих при конкретном взрыве

Мощность конкретного взрыва характеризуется данными табл. № 2.

Таблица 2

№ варианта

Масса ВМ на пункте выгрузки-

погрузки

Масса взорвавшихся

веществ

вагонов Тонн вагонов Тонн

1 3 120 2 80

2 2 80 1 40

3 3 120 1 40

4 4 160 2 80

5 5 200 3 120

6 5 200 2 80

7 3 120 1 40

8 4 160 2 80

9 3 120 2 80

10 5 200 3 120

11 5 200 3 120

12 4 160 2 80

13 4 160 3 120

14 5 200 2 80

15 5 200 3 120

16 4 160 1 40

17 4 160 2 80

18 2 80 1 40

19 3 120 2 80

20 3 120 1 40

Методика решения вопроса по определению характера разрушения зданий

описана в вопросе 1 , п.3 с той лишь разницей, что в данном случае необходимо

учитывать не всю массу ВМ, которая может быть одновременно на пункте

выгрузки, а часть ее, которая по тем или иным причинам взорвалась.

Ориентировочные потери рабочих и служащих можно подсчитать

следующим образом:

1 .Установить ориентировочное количество рабочих и служащих, которое

работает на том или ином предприятии ж. д. транспорта, имеющем

непосредственное отношение к профилю подготовки студента-дипломника.

2. Ориентировочно определить количество рабочих и служащих каждого

предприятия, которое могло быть на момент взрыва в зданиях и на открытой

местности, что, главным образом, зависит от их характера работы. Так,

например, работники дистанции пути могут выполнять свою работу на открытой

местности, а рабочие и служащие локомотивного и вагонного депо, дома связи,

линейно-аппаратного цеха, товарной конторы и др. - в здании. Ряд работников

выполняет свои служебные обязанности и в здании, и вне помещения. К их числу

относятся работники технических контор, дежурные по станции, стрелочники,

осмотрщики вагонов, линейные электромеханики и другие.

Исходные данные, указанные в пп. 1 и 2, должны соответствовать

дипломному проекту.

3 Определить потери среди рабочих и служащих, находящихся в момент

взрыва в зданиях, исходя из ориентировочных нормативов, приведенных в табл.3.

Таблица 3

Ориентировочные потери рабочих и служащих в зданиях

Степень разрушения

здания

Виды травм в %

легкие средние тяжелые крайне тяжелые

Слабое 20 5 - -

Среднее - 20 30 50

Сильное - 10 40 50

Полное - - - 100

Из приведенной таблицы следует, что поражение людей, находящихся в

момент взрыва в зданиях, зависит от степени их разрушения. Так, при полных

разрушениях зданий, находящиеся в них люди, погибнут. При сильных и средних

разрушениях может выжить примерно половина людей, из которых значительная

часть будет поражена в различной степени, многие могут оказаться под обломками

зданий. При слабых разрушениях зданий гибель людей маловероятна. Однако

часть из них может получить травмы различной тяжести [2, с.70].

4. Определить избыточные давления, при которых возникают легкие, средние,

тяжелые и крайне тяжелые травмы [1, с.29].

5. Определить потери среди рабочих и служащих, находящихся в момент взрыва

на открытой поверхности. При этом следует пользоваться графиком изменения

∆Рф в зависимости от расстояния (R.), данными п. 3, а также данными о

количестве рабочих и служащих, работающих на момент взрыва на открытой

местности.

6. Подсчитать общее количество пострадавших с разбивкой по степени

тяжести. Для иллюстрации выполненной работы рекомендуется исполнить плакат,

включающий следующий материал:

1 Схему размещения зданий (сооружений) и пункта выгрузки-погрузки ВМ с

указанием исходных данных.

2 График изменения ∆Рф в зависимости от расстояния (R).

3.Закон подобия взрывов.

4 Ущерб, наносимый зданиям в результате реального взрыва.

5 Ориентировочные потери рабочих и служащих.

ЗАДАНИЕ 3

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ВОЗМОЖНЫХ

ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВОВ ГОРЮЧЕ-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Содержание задания

На ряде станций производится слив и налив жидкого топлива. Фронт слива обеспечивает

одновременную максимальную подачу цистерн в количестве, указанном в таблице №1.