Оценка устойчивости работы хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях

Устойчивость хозяйственного объекта – это его физическая устойчивость, способность противостоять стихийным бедствиям, авариям (катастрофам) и современным средствам поражения.

Применительно к жилым и промышленным зданиям степень разрушения характеризуется следующим состоянием конструкций:

– слабые разрушения: разрушаются оконные и дверные заполнения, легкие перегородки, частично – кровля, возможны трещины в стенах верхних этажей. Подвалы зданий сохраняются. Возможны травмы людей обломками конструкций;

– средние разрушения: разрушаются встроенные элементы внутренних перегородок, окна, двери, крыши, появляются трещины в стенах, происходит обрушение отдельных участков чердачных перекрытий и стен верхних этажей. Подвальные помещения сохраняются, но требуется расчистка входов. Люди получают травмы обломками элементов конструкций;

– сильные разрушения — разрушаются части стен и перекрытия верхних этажей, образуются трещины, происходит деформация нижних этажей. Люди получают травмы на всех этажах.

Промышленное и энергетическое оборудование характеризуется:

– при слабых разрушениях – деформацией трубопроводов, повреждением и разрушением контрольно-измерительной аппаратуры, отдельными разрывами на линиях электропередач (ЛЭП), повреждением станков, которым потребуется замена электропроводки, приборов и других составных частей, повреждением системы смазки, гидравлики, передаточных механизмов и т. д.;

– при средних разрушениях – отдельными разрывами и деформацией трубопроводов, кабелей; деформацией и повреждением отдельных опор ЛЭП; деформацией и смещением на опорах цистерн, разрушением их выше уровня жидкости; повреждением станков, требующих капитального ремонта, смещением их относительно фундамента и т. д.

В качестве критериев оценки физической устойчивости приняты величины избыточного давления, действующие на здания, сооружения, промышленное, энергетическое и станочное оборудование.

Станочное оборудование разрушается при избыточных давлениях 35–70 кПа, измерительные приборы – при 20–30 кПа, а наиболее чувствительные приборы могут повреждаться при 10 кПа и меньше. Промышленное оборудование может разрушаться и при обрушении конструкций зданий.

Степень разрушений (повреждений) транспортных средств зависит от положения относительно направления распределения ударной волны. Средства транспорта, расположенные бортом к направлению ударной волны, получают наибольшие повреждения, загруженные и закрепленные средства – меньшую степень повреждения.

При воздействии избыточного давления воздушной ударной волны люди получают травмы различной степени: легкие (20–30 кПа), средние (30–50 кПа), тяжелые (50–80 кПа) и очень тяжелые (80–100 кПа).

Для устойчивости работы объекта необходимо обеспечить, кроме устойчивости самого объекта, защищенность рабочих и служащих, т. е. предоставить необходимые средства индивидуальной защиты.

 – защищенность рабочих и служащих (обеспеченность защитными сооружениями на объекте наиболее многочисленной смены; возможность рассредоточения и эвакуации в загородную зону, обеспеченность средствами индивидуальной защиты);

Исходными данными для оценки устойчивости работы объекта являются:

– характеристика конструкций зданий и сооружений, их прочность и огнестойкость;

– характеристика промышленного оборудования (станков, аппаратуры управления, автоматизированных систем и т. д.);

– характеристика зданий, помещений (категория) по пожаро-взрывоустойчивости;

– возможности по переходу на технологию производства военного времени и безаварийную обстановку его по сигналу «ВТ»;

– характеристика коммунально-энергетических сетей;

– характеристика территории объекта и зараженной местности.

Оценку устойчивости работы объекта можно производить в следующей последовательности:

– оценка инженерной защиты рабочих объекта;

– оценка устойчивости элементов инженерно-технического комплекса.

3.1. Оценка устойчивости инженерно-технического комплекса к воздействию взрыва газовоздушной смеси

Инженерно-технический комплекс объекта включает здания и сооружения, технологическое оборудование и коммуникации, электросети, теплосети, водопровод, канализацию и газопровод.

Разрушение и повреждение зданий, сооружений, технологических установок и трубопроводов на предприятиях нефтеперерабатывающей, химической и некоторых других отраслей промышленности с взрыво-, газо- и пожароопасной технологией может привести к истечению газообразных или сжиженных углеводородных продуктов и сильнодействующих ядовитых веществ. При перемешивании углеводородных продуктов с воздухом образуются взрыво- или пожароопасные смеси, а по следу движения ядовитого облака – зоны опасного химического загрязнения.

Взрывоопасная смесь – смесь с воздухом газов, легковоспламеняющихся жидкостей, горючей пыли или волокон.

Наиболее распространенными взрыво- или пожароопасными смесями являются смесь с воздухом углеводородных газов: метана, этана, пропана, этилена, бутилена и других углеводородов.

Взрывы газо-, паро- и пылевоздушных смесей происходят при определенных условиях, когда содержание газа, пара или пыли находится в пределах взрываемости (табл. 2)в процентах по объему газа или пара в смеси при давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) и температуре 20°С и при наличии инициатора взрыва (искра, пламя, нагретое тело). Так, например, взрыв паров ацетона в воздухе возможен при содержании от 2 до 13% по объему. При содержании паров ацетона в воздухе более 13% об. от места инициирования будет распространяться с дозвуковой скоростью «волна горения», при этом давление в «волне горения» не повышается. Медленный режим горения облака с большим выделением лучистой энергии может привести к образованию множества очагов пожаров на промышленном объекте.

Табл. 2. Предел взрываемости смеси некоторых газов

И пара с воздухом

Газ или пар