 |
Теплота взрыва и плотность газовоздушной смеси стехиометрического состава
|
|
|
|
Костромской государственный технологический университет
(КГТУ)
Кафедра промышленной экологии и безопасности
Методические рекомендации
Для выполнения курсовой работы по дисциплине
Устойчивость объектов экономики в чрезвычайных ситуациях
студентами специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях»
на тему:
Обоснование и выбор мероприятий по повышению устойчивости
Функционирования объекта экономики с опасной технологией
Производства
Методическое пособие
Направление 280100 «Безопасность жизнедеятельности»,
специальность 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях»
Кострома
УДК 658.382.0031
В.И.Пантелеев. Обоснование и выбор мероприятий по повышению устойчивости функционирования объекта экономики с опасной технологией производства: метод. пособие для выполнения курсовой работы студентами специальности 280103/ В.И.Пантелеев. – Кострома: КГТУ, 2006. – 38 с.
В методических рекомендациях даны указания на выполнение курсовой работы по дисциплине «Устойчивость объектов экономики в чрезвычайных ситуациях» и необходимые справочные материалы.
Для студентов вузов, обучающихся по направлению 280100 «Безопасность жизнедеятельности» специальности «Защита в чрезвычайных ситуациях».
Рецензент: доцент кафедры химии кандидат химических наук, доцент Протасов Ю.М.
Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно – издательским советом КГТУ.
© Костромской государственный технологический университет, 2006
Введение
При выполнении курсовых работ студенты часто испытывают затруднения, связанные с порядком выполнения и оформлением. Иногда это становится препятствием, отнимающим много времени и сил и отвлекающим от решения основной задачи курсовой работы. Устранение данного препятствия является целью настоящих методических рекомендаций. В рекомендациях даются указания по выполнению и содержанию курсовой работы, представлению результатов анализа и расчетов, приводятся необходимые справочные материалы. В целом рекомендации следуют содержанию работы [1] и рассчитаны на ее использование студентами.
|
|
|
Учебные и воспитательные цели.
1.1. Закрепить знания студентов структур (схем) промышленных предприятий.
1.2. Закрепить и углубить знания по оценке последствий аварий на территориях и объектах экономики (ОЭ).
1.3. Привить навыки по изучению и оформлению расчетной и графической документации и обоснованию мероприятий, направленных на повышение устойчивости работы объектов экономики в чрезвычайных ситуациях (ЧС).
1.4. Готовить студентов к пониманию роли инженера по защите в чрезвычайных ситуациях.
Задачи курсовой работы
2.1. Изучить систему нормативно—правовых документов в области защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях.
2.2. Изучить географическое положение территории, структуру (генеральный план) промышленного предприятия; обосновать отнесение объекта к соответствующей категории по гражданской обороне.
2.3. Определить в соответствии с выданным заданием поражающие факторы возможных аварий и катастроф.
2.4. Определить границы возможной опасности (зоны действия основных поражающих факторов).
2.5. Спрогнозировать возможные последствия аварии, катастрофы; провести экономическую оценку возможного ущерба от аварии (катастрофы).
2.6. Выработать предложения по повышению устойчивости функционирования промышленного объекта.
Содержание курсовой работы
3.1. В курсовой работе должны быть разделы:
|
|
|
- титульный лист (Приложение 1);
- задание на курсовую работу (Приложение2);
- основная часть (пояснительная записка с обоснованием);
- список использованных источников;
- приложения.
3.2. Пояснительная записка курсовой работы должна состоять из введения объемом (1…2) страницы, основной части объемом (10…20) страниц, выводов по результатам расчета и предложений по обоснованию мероприятий, направленных на повышение устойчивости функционирования объекта экономики в ЧС. Введению предшествует оглавление, а после выводов и предложений по повышению устойчивости функционирования предприятия дается заключение и помещается список использованной литературы и приложения.
Во введении показывается актуальность работы, ее цели и задачи, предполагаемые пути решения задач и используемый расчетный аппарат.
В основную часть работы целесообразно включить краткую характеристику и идентификацию опасностей предприятия, оценку параметров поражающих факторов и очага поражения, оценку возможного ущерба, пути и способы предупреждения и уменьшения ущерба при ЧС.
Начинается основная часть с краткой характеристики предприятия, которая должна включать все данные варианта задачи. Краткая характеристика предприятия приведена в Приложениях 3,4. На основании краткой характеристики и плана предприятия производится идентификация опасностей, оценка параметров поражающего фактора (факторов) и очага поражения. Краткая характеристика также содержит экономические исходные данные, необходимые для расчета ущерба (Приложение 5)
При идентификации опасностей необходимо выявить эксплутационные (технологические) и внешние опасности и их источники. Определить опасные производства в структуре предприятия, используемые потенциально опасные вещества. Описать характер опасностей и возможные последствия при их реализации.
В подразделе пояснительной записки «Оценка поражающих факторов и очага поражения» должны быть представлены необходимые расчетные зависимости и пояснения к ним.
3.3. Основные этапы курсовой работы
Этап 1. Изучение плана машиностроительного завода, расположения основных подразделений (цехов), коммуникационных линий и других элементов предприятия.
|
|
|
Определение в соответствии с заданием места ЧС; расстояний с учетом масштаба от места ЧС до основных цехов и коммуникационных линий.
Изучение методик расчета поражающих факторов ЧС.
Этап 2. Определение параметров взрыва конденсированных взрывчатых веществ (ВВ) или газовоздушной смеси (ГВС), прогнозирование вторичных факторов поражения в ЧС, оценка состояния зданий и сооружений, сетей коммунально–энергетического хозяйства; определение потерь, структуры пораженных рабочих и служащих; производственных возможностей объекта после аварии со взрывом в целом.
Этап 3. Определение ущерба.
Этап 4. Выбор и оценка эффективности мероприятий по повышению устойчивости работы объекта в ЧС.
Этап 5. Оформление курсовой работы.
3.4. Оценка поражающих факторов
3.4.1. Определение параметров взрыва конденсированных ВВ
Основной параметр взрыва ВВ ΔРф ─ избыточное давление во фронте ударной волны взрыва определяется в зависимости от вида и массы ВВ (М), характера подстилающей поверхности, а также удаления (R) объекта (структурного подразделения завода) от центра взрыва, которое принимается в соответствии с масштабом из плана завода.
_
Приведенный радиус взрыва (R) может быть определен по формуле
(3.1)
где R – удаление объекта от центра взрыва ВВ, м;
М – масса ВВ, кг;
Кэ – коэффициент приведения различных видов ВВ к тротилу, принимаемый по приведенной ниже таблице.
Таблица 3.1
Значения коэффициента Кэ
| Вид ВВ | тротил | гексоген | тетрил |
| Кэ | 1,00 | 1,30 | 1.15 |
В зависимости от величины приведенного радиуса избыточное давление определяется по одной из следующих формул:
(3.2)
(3.3)
3.4.2. Оценка поражающих факторов ГВС
При оценке параметров поражающих факторов взрыва газовоздушной смеси (ГВС) в открытом пространстве целесообразно использовать следующие зависимости при взрыве стехиометрической ГВС в режиме детонации избыточное давление во фронте ударной волны [2]:
| ,кПа при R0 ≤ R ≤ 1,7R0 (3.4) |
| ,кПа при R > 1,7R0 (3.5) |
| ,м; (3.6) |
где R0 – радиус облака ГВС, м;
|
|
|
М – масса горючего газа в облаке, кг.
При определении М принимают М = ω·М0, где М0 – исходная масса сжатого или сжиженного газа в емкости. Коэффициент ω определяют в зависимости от способа хранения или транспортировки горючего вещества: ω = 1 для сжатых газов при атмосферном давлении; ω = 0,5 для газов, сжиженных под давлением; ω = 0,1 для газов сжиженных охлаждением; ω = 0,02…0,07 – при растекании легковоспламеняющихся жидкостей.
Расстояние R определяется на плане машиностроительного завода до ближайших структурных подразделений (цехов, административных зданий, складов и т.д.), до коммуникационных сетей (газовых, линий электропередач и т.д.
Значения ρстх, ρп.стх, Qv.стх, Qv для некоторых газовоздушных смесей приведены в табл.3.2
Таблица 3.2
Теплота взрыва и плотность газовоздушной смеси стехиометрического состава
| Горючее вещество | Химическая формула | Ρстх кг/м3 | Qvстх МДж/кг | Ρп стх кг/м3 | Qv МДж/ кг |
| Ацетилен | С2Н2 | 1,278 | 3,39 | 0.090 | 48,3 |
| Аммиак | NН3 | 1,130 | 2,37 | 0,150 | 18,6 |
| Ацетон | С3Н6О | 1,210 | 3,11 | 0,129 | 28,6 |
| Бутан | С4Н10 | 1,328 | 2,78 | 0,0815 | 45,8 |
| Бутилен | С4Н8 | 1,329 | 2,89 | 0,0845 | 45,5 |
| Бензол | С6Н6 | 1,350 | 2,94 | 0.099 | 40.6 |
| Водород | Н2 | 0,933 | 3,43 | 0.0264 | |
| Метан | СН4 | 1,232 | 2,76 | 0,068 | |
| Метиловый спирт | СН3ОН | 1,305 | 2,82 | 0,176 | 20,9 |
| Пропан | С3Н8 | 1,315 | 2,80 | 0,079 | 46,4 |
| Пропилен | С3Н6 | 1,314 | 2,92 | 0,084 | 45.8 |
| Этан | С2Н6 | 1,250 | 2,80 | 0,076 | 46,4 |
| Этилен | С2Н4 | 1,285 | 3,01 | 0,082 | 47,4 |
| Этиловый спирт | С2Н5ОН | 1,340 | 3,38 | 0,134 | 33,8 |
При определении величин избыточных давлений ΔРф на территории предприятия удобно предварительно построить график ΔРф = ƒ(R), вычислив для этого значения ΔРф на (4…5) произвольно выбранных расстояниях R от центра взрыва. Диапозон выбранных расстояний должен охватывать территорию предприятия. Все промежуточные значения ΔРф на расстояниях, соответствующих удалению интересующих объектов от центра взрыва, могут быть сняты с графика. Поражающее действие взрыва определяется из табл.3.3.
Таблица 3.3
|
|
|
