Оценка устойчивости объектов народного хозяйства

Основные поражающие факторы, которые представляют главную опасность для наземных объектов, - ударная волна, световое (тепловое) излучение, и вторичные поражающие фак­торы. Поэтому оценку устойчивости объекта производят с уче­том возможного воздействия на него вышеперечисленных поражающих факторов.

Определяется физическая устойчивость элементов объ­екта к избыточному давлению во фронте ударной волны на­чиная с 5 кПа и кончая давлением, разрушающим данный эле­мент. Затем оценивается устойчивость к тепловому излучению и вторичным поражающим факторам. Если имеются данные о предполагаемом виде, мощности, месте ядерного или обычно­го взрыва и метеорологических условиях, параметры пора­жающих факторов могут быть рассчитаны.

Оценка устойчивости объекта к воздействию воздушной ударной волны. На основе краткой характеристики объекта составляется перечень тех его элементов, выход из строя кото­рых приводит к существенному снижению эффективности производства или к его остановке. Методику оценки устойчи­вости объекта к воздействию воздушной ударной волны рас­смотрим на примере ТЭЦ.

Составляется перечень элементов ТЭЦ (табл. 1), которые существенно влияют на ее работу, и определяется возможная степень их разрушения под воздействием ударной волны. Из табл. 1 видно, что наименее устойчивым элементом явля­ется главный корпус, поэтому надо до целесообразного пре­дела повысить его устойчивость.

В нашем случае пределом повышения может быть избыточное давление ДРл, = 35 кПа. При таком избыточном давлении вспомогательный корпус по­лучит только слабые и средние разрушения, что позволит восстановить его в минимальные сроки. Предел повышения устойчивости элементов объекта, как правило, задается вышестоящим органом, от которого зависит финансирование работ по повышению устойчивости объекта. В некоторых случаях предел устойчивости может выбираться самостоятельно в разумных пределах.

Таблица 1. Перечень основных элементов объекта

Если потребуется оценить устойчивость цеха или иного небольшого объекта к воздействию ударной волны, то используется эта же методика.

Оценка возможности пожаров на объекте. Пожар может произойти из-за действия светового (теплового) излучения и вторичных поражающих факторов. Возможность возникнове­ния очагов воспламенения и горения определяется по данным о возгораемости материалов. Данные о возгораемости ма­териалов и изделий от светового излучения приведены в табл. 2 приложения 1. Для материалов и изделий, не указан­ных в табл. 2, световой импульс можно рассчитать по формуле (2.12).

Образование очагов пожаров и развитие последних за­висит от степени огнестойкости зданий и сооружений, пожароопасности технологических процессов, плотности застройки, метеорологических условий и степени разрушений. Здания и сооружения по огнестойкости делятся на пять степеней: 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 - деревянные оштукатуренные здания; V ‑ деревян­ные неоштукатуренные строения. Наиболее пожароопасными являются здания и сооружения, выполненные из сгораемых материалов, - III‑V степеней огнестойкости. Ориентировочное время развития пожара до полного охвата огнем: для зданий и сооружений I и II степеней - не более 2 ч; для зданий и сооружений III степени - не более 1,5 ч; для зданий и сооруже­ний IV и V степени - не более 1 ч.

По степени пожароопасности технологического процесса и характера производства все предприятия делятся на пять категорий. Категория А - предприятия, имеющие в производ­стве легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, взрыво­опасные газы. Категория Б - предприятия, имеющие в произ­водстве опасные в пожарном отношении твердые материалы (угольная пыль, мука, сахарная пудра и др.). Категория В – предприятия по изготовлению или хранению сырья, полу­фабрикатов, готовой продукции, являющихся сгораемыми материалами (лесопильные, столярные, текстильные производ­ства, склады различных масел и т. д.). Категория Г –предприятия по производству и горячей обработке металлов, терми­ческие котельные. Категория Д – предприятия холодной обра­ботки металлов и предприятия, связанные с переработкой и хранением несгораемых материалов.

На предприятиях категории А и В пожары возможны даже при слабых разрушениях. Причем происходит почти мгновен­ный охват огнем элементов объекта. На предприятиях катего­рий В, Г и Д возникновение пожаров зависит от степени огне­стойкости зданий и от плотности застройки.

Плотность застройки определяется как отношение суммы площадей зданий и сооружений объекта к площади территории объекта в процентах:

(13)

где S_i - площадь i-го здания или сооружения; n - количество зданий и сооружений на объекте; S_тер - площадь территории объекта. С увеличением плотности застройки увеличивается вероятность распространения пожара и превращения участков отдельных пожаров в сплошные пожары. Обычно такая ситуа­ция возникает при следующих сочетаниях степени огнестой­кости зданий и плотности застройки: для зданий I и II степени огнестойкости П_З ≥ 30 %; для зданий III степени П_З ≥ 20 %; для зданий IV и V степени П_З ≥ 10 %.

Вероятность распространения пожара зависит от расстоя­ния между зданиями весьма существенно. Ориентировоч­ные значения вероятности распространения пожара в зави­симости от расстояния между зданиями приведены в табл. 3 приложения 1.

Переходя к влиянию метеоусловий на пожарную обстанов­ку, отметим, что при нормальной погоде и скорости ветра до 5 м/с скорость распространения пожаров будет: для зданий II и III степеней огнестойкости - 120 м/ч; для зданий IV и V сте­пеней огнестойкости - 300 м/ч. При большей скорости ветра скорость распространения пожара увеличивается пропорцио­нально.

Известно, что отдельные и сплошные пожары происходят на тех объектах, здания и сооружения которых сохранились, получив слабые и средние разрушения. При сильных и полных разрушениях в завалах происходит лишь тление и горение материалов, к которым имеется доступ воздуха.

При повреждении зданий происходит более интенсивное развитие пожара, чем в неповрежденных зданиях. Установле­но, что в зданиях I-III степеней огнестойкости возможно раз­витие пожара при избыточных давлениях ΔР_ф =20-50 кПа, а в зданиях IV и V степеней - до20 кПа.

Таким образом, зная все перечисленные факторы, опре­деляющие возникновение и распространение пожара при воз­действии теплового излучения и воздушной ударной волны, можно дать оценку пожароустойчивости объекта - с помощью табл. 6 приложения 1.