Автоматизированное рабочее место регистрации и документирования комплекса средств автоматизации (стр. 14 из 25)

Данная ситуация может возникнуть в случае стихийных бедствий, техногенных факторов, террористических актов, нарушения правил хранения, а также неосторожности рабочего персонала.

В представленном разделе дипломного проекта производится оценка последствий взрыва и определяются меры защиты оператора и аппаратуры ПЭВМ от воздействия высоких температур в случае развития пожарной обстановки.

1. Теоретическая часть

Источником взрыва является хранилище сжиженного пропана. При нарушении емкости со сжиженным пропаном, хранящимся под высоким давлением, происходит его вскипание с быстрым испарением, выброс в атмосферу и образование облака газопаровоздушной смеси. Когда объемная концентрация пропана превышает 7-9%, может произойти взрыв.

Для определения последствий взрыва газопаровоздушной смеси (ГПВС) необходимо оценить физическую устойчивость объекта к поражающим факторам взрыва ГПВС. В рассматриваемой ситуации поражающими факторами являются ударная волна и возможность развития пожарной обстановки на объекте.

1.1 Оценка воздействия ударной волны на объект

1.1.1 Характеристики ударной волны

Ударная волна - это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется от места взрыва во все стороны со сверхзвуковой скоростью.

Основным параметром ударной волны, характеризующим ее разрушающее и поражающее воздействие, является избыточное давление во фронте ударной волны. Избыточное давление во фронте ударной волны

- это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением .

Зону очага взрыва ГПВС можно представить в виде 3-х концентрических окружностей с центром в точке взрыва, которые имеют радиусы

, и (рис.1), где:

- радиус зоны детонационной волны;

- радиус зоны поражения продуктами взрыва;

- зона действия воздушной ударной волны.

Для каждой из этих зон считают избыточное давление, по которому определяют последствия взрыва.

, м,

где

- количество сжиженного газа, т.

В пределах

действует =1700кПа.

, м, в пределах изменяется от 1650 до 300кПа.

, кПа,

где

- расстояние от центра взрыва до места расположения объекта.

В третьей зоне

определяется в зависимости от величины :

при

,

при

1.1.2 Поражающие факторы ударной волны

Поражение ударной волной возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха и приводит к разрушению зданий и поражениям людей (непосредственным, если человек находится на открытом пространстве, или косвенным, в результате ударов обломками разрушенных зданий и сооружений).

Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются следующим состоянием конструкции:

Cлабое разрушение: разрушаются оконные и дверные заполнения, легкие перегородки, частично кровля, возможны трещины в стенах верхних этажей. Здание может эксплуатироваться после проведения текущего ремонта.

Среднее разрушение: разрушение крыш, внутренних перегородок, окон, обрушение отдельных участков чердачных перекрытий. Для восстановления здания необходим капитальный ремонт.

Сильное разрушение: характеризуется разрушением несущих конструкций и перекрытий верхних этажей, образованием трещин в стенах и деформацией перекрытий нижних этажей. Использование помещений становится невозможным, а ремонт нецелесообразным.

Полное разрушение: разрушаются все основные элементы здания, включая несущие конструкции. Использовать здания невозможно.

Степень разрушения зданий зависит от устойчивости конструкции зданий к воздействию избыточного давления во фронте ударной волны.

1.2 Оценка пожарной обстановки

В зависимости от мощности взрыва и вызванных им разрушений в административном здании может развиться пожарная обстановка. Вероятность возникновения и распространения пожаров зависит от:

степени огнестойкости зданий и сооружений;

категории пожароопасности производства;

расстояния между зданиями и сооружениями;

погодных условий.

1.2.1 Влияние степени огнестойкости зданий и сооружений на развитие пожарной обстановки

Степень огнестойкости зданий и сооружений зависит от сопротивляемости материалов зданий к огню. По огнестойкости здания и сооружения делятся на пять категорий. I - основные элементы выполнены из несгораемых материалов, а несущие конструкции обладают повышенной сопротивляемостью к воздействию огня; II - основные элементы выполнены из несгораемых материалов; III - с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перегородками и перекрытиями; IV - оштукатуренные деревянные здания; V - деревянные неоштукатуренные строения. Ориентировочное время развития пожара до полного охвата здания огнем: для зданий и сооружений I и II степени - не более 2ч, зданий и сооружений III степени - не более 1.5ч, для зданий и сооружений IV и V степеней - не более 1ч.

На развитие пожара в здании влияет также степень разрушения здания ударной волной. Отдельные и сплошные пожары возможны только на тех предприятиях, которые получили в основном слабые и средние разрушения, при сильных и полных разрушениях возможны только тления и горения в завалах.

1.2.2 Влияние категорий пожароопасности производства на развитие пожарной обстановки

По пожарной опасности объекты в соответствии с характером технологического процесса подразделяют на пять категорий: А, Б, В, Г, Д. Объекты категорий А - Г связаны с нефтеперерабатывающим, химическим, столярным, текстильным и подобного рода производством. Объекты категории Д связаны с хранением и переработкой негорючих материалов. Наиболее пожароопасны первые две категории.

1.2.3 Влияние расстояний между зданиями на распространение пожаров

Распространение пожаров определяется плотностью застройки территории. Для зданий I и II степеней огнестойкости плотность застройки должна быть более 30%, для зданий III степени - более 20%, для зданий IV и V степеней - более 10%.

1.2.4 Влияние погодных условий на распространение пожаров

Скорость ветра также влияет на скорость распространения пожара. При указанных в п.2.2.3 сочетаниях скорость распространения огня при скорости ветра 3-5 м/с будет составлять: при застройке II и III степени огнестойкости 60-120 м/ч, IV и V степени - 120-300 м/ч.

1.2.5 Оценка воздействия теплового импульса огненного шара на пожарную обстановку

Величина теплового потока от огненного шара характеризуется: радиусом огненного шара:

, м, и временем его существования , сек, где - половина массы сжиженного топлива, т.

Поток излучения

кВт/м² от огненного шара, падающий на элемент объекта, определяется по формуле: , кВт/м2, где =270кВт/м2 - мощность поверхностной эмиссии огненного шара, - коэффициент, учитывающий фактор угла падения, - проводимость воздуха. Коэффициент и проводимость определяются по формулам: