Расчет устойчивости предприятия к воздействию поражающих факторов (на примере механического цеха)

1.

Расчет устойчивости предприятия к
воздействию поражающих
факторов (на примере механического цеха)
Кафедра Е5
«Экология и производственная безопасность»

2.

Бланк расчетной работы
Бланк
Методические
указания

3.

13 Вариант (механический цех)
Здание (см. табл. 1, стр. 19)
Предназначен для изготовления отдельных деталей путем механической
обработки отливок, поковок или кусков проката на различных станках.
Здание цеха промышленное одноэтажное с тяжелым металлическим
каркасом,
двухпролетное.
Стеновое
заполнение
из
сборного
железобетона. Строительные фермы - железобетонные. Кровельное
покрытие представляет керамзитобетонные плиты, покрытые толем и
залитые битумом. Площадь остекления стен и крыши 20%.
3

4.

Табл. 1 стр. 19 позиция 1
1. Оценка
устойчивости к
ударной волне
Выбор здания

5.

13 Вариант (механический цех)
Оборудование
Металлообрабатывающие станки
Всего
Из них
Тяжелые
Средние
Легкие
1. Токарные и карусельные
32
10*
10**
12**
2. Сверлильные и расточные
27
7**
7*
13
3 Фрезерные и зубофрезерные
20
2
7
11**
4. Строгальные и долбежные
5
1
2
2
5. Шлифовальные и специальные
16
—
4
12
Итого
100
20
30
50
* в том числе 3 уникальных высокой точности;
** в том числе 2 уникальных с числовым программным управлением (ЧПУ).
Для транспортировки изделий в цехе установлены мостовой кран грузоподъемностью 10 тонн, две кранбалки грузоподъемностью по 3 тонны и конвейерное оборудование с прорезиненной тканью.
5

6.

Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Выбор
Оборудования

7.

13 Вариант (механический цех)
Элементы коммунально-энергетических сетей (КЭС)
Цех имеет только по одному вводу от заводских коммунальноэнергетических сетей (КЭС). Внутри цеха силовые электрические
кабели и водопроводные трубы проложены под его полом, а трубы
водяного отопления проходят по стенам цеха. Трансформаторы
цеховой подстанции установлены в здании цеха.
7

8.

Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Элементы КЭС
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают повреждений

9.

Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Уровни
устойчивости по
слабым и средним
разрушениям
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают повреждений
8
12,5

10.

13 Вариант (механический цех)
Определение перепада давления, вызванного повреждением наземной емкости
(взрыв ВВ, хранящегося в емкости)
На удалении 550 м от цеха
расположена наземная емкость с
100 тоннами сжиженного
пропана.
10

11.

Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Уровни
устойчивости по
слабым и
средним
разрушениям
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают повреждений
8
12,5
25

12.

13 Вариант (механический цех)
Выбор наиболее пожароопасных элементов цеха
Здание цеха промышленное одноэтажное с тяжелым металлическим каркасом, двухпролетное. Стеновое
заполнение из сборного железобетона. Строительные фермы - железобетонные. Кровельное покрытие
представляет керамзитобетонные плиты, покрытые толем и залитые битумом. Площадь остекления стен и
крыши 20%. Двери и оконные рамы деревянные, окрашенные в темный цвет.
Пол асфальтовый. Высота здания 9 м. Площадь застройки 4200 м2. Под зданием цеха имеются: убежище на
300 человек с Косл=1000 и подвальное помещение 100 м2 высотой 3 м, на входах установлены герметичные
двери. Для увеличения производственной площади вдоль одной из стен цеха устроен внутренний балкон
шириной 5 м с деревянным настилом. В бытовом помещении цеха имеются перегородки и мебель из
неокрашенного дерева.
Для транспортировки изделий в цехе установлено конвейерное оборудование с прорезиненной тканью.
12

13.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Наиболее
пожароопасные
элементы цеха
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
12,5
|В|
|В|
горение
горение
|В| горение
|В|
горение
25

14.

13 Вариант (механический цех)
Определение степени огнестойкости (стр. 24, табл. 7)
Здание цеха промышленное одноэтажное с тяжелым металлическим
каркасом, двухпролетное. Стеновое заполнение из сборного железобетона.
Строительные фермы - железобетонные. Кровельное покрытие
представляет керамзитобетонные плиты, покрытые толем и залитые
битумом. Площадь остекления стен и крыши 20%. Двери и оконные рамы
деревянные, окрашенные в темный цвет.
В бытовом помещении цеха имеются перегородки и мебель из
неокрашенного дерева.
14

15.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Степень
огнестойкости
здания
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
12,5
|В|
|В|
II
горение
горение
|В| горение
|В|
горение
25

16.

13 Вариант (механический цех)
Расчет удельной пожарной нагрузки
qуд = qк + qвн. зап
qк
Удельная пожарная нагрузка I степени по конструкции = 20 кг/м2, с
учетом 15 кг/м2 на деревянные полы. Т.к. пол асфальтовый. Удельная
пожарная нагрузка = 20-15 = 5 кг/м2. (стр. 24, табл. 7(а))
qвн. зап По внутреннему заполнению — промышленные цеха
металлообрабатывающие = 20кг/м2. (стр. 24, табл. 7(б))
qуд
Общая удельная пожарная нагрузка = 5+20 = 25 кг/м2.
16

17.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Удельная пожарная
нагрузка
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
12,5
|В|
|В|
I
горение
горение
|В| горение
|В|
горение
25
25

18.

13 Вариант (механический цех)
Суммарная пожарная нагрузка
Здание цеха промышленное одноэтажное с тяжелым металлическим каркасом,
двухпролетное. Стеновое заполнение из сборного железобетона. Строительные
фермы - железобетонные. Кровельное покрытие представляет
керамзитобетонные плиты, покрытые толем и залитые битумом. Площадь
остекления стен и крыши 20%. Двери и оконные рамы деревянные,
окрашенные в темный цвет.
Пол асфальтовый. Высота здания 9 м. Площадь застройки 4200 м .
2
qздания = qуд * Sцеха * nэтаж = 25 * 4200 * 1 = 105 000 кг
18

19.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Суммарная пожарная
нагрузка
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
12,5
горение
|В|
|В|
I
горение
|В|
горение
|В|
горение
25
105000
25

20.

13 Вариант (механический цех)
Определение времени пожара здания (стр. 25, табл. 9)
Tконс.здан. = Tохв + (qуд.дер.)/(Vвыг.дер.)
№
Наименование материалов
Скорость
выгорания
1
Древесина сосновая
0,9
2
Толь, рубероид
0,24
3
Органическое стекло
0,96
IV и V степени огнестойкости - не более 1 часа.
4
Текстолит
0,4
б) Скорость выгорания различных веществ (кг/мин∙ м2)
5
Ацетон
2,83
6
Керосин
2,9
7
Мазут
2,1
а) Ориентировочное время развития пожара до полного
охвата здания огнем (Tохв ):
I и II степеней огнестойкости - не более 2 часов,
III степени огнестойкости - не более 1,5 часов,
Tконс.здан. = 2 + 25/0,9 = 2ч 27 мин
20

21.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Время пожара
здания
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
|В|
|В|
I
2
27 мин
12,5
горение
горение
|В|
горение
|В|
горение
25
105000
25

22.

13 Вариант (механический цех)
Определение времени горения горюче-смазочной или смазочно-охлаждающей
жидкости
В общем помещении цеха имеются открытые емкости на 25 тонн горючих
растворителей (ЛВЖ) для промывки и обеззараживания металла с общей
площадью емкостей 25 м.
Tгор.ГЖС = qуд.ГСЖ / Vвыг.ГСЖ
qуд.ГСЖ = m / S = 25000 / 25 = 1000 кг/м2
где: qуд.ГСЖ - удельная пожарная нагрузка ГСЖ массой 25000 кг и - Vвыг.ГСЖ скорость выгорания СОЖ (керосин, фрезол) - 2,9 кг/м2мин.
22

23.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Определение
времени горения
ГСЖ или СОЖ
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
12,5
|В|
|В|
I
2
27 мин
25
5ч 30мин
горение
горение
|В|
горение
|В|
горение
105000
25

24.

13 Вариант (механический цех)
Определение светового импульса, возникающего в цехе при взрыве емкости с
взрывоопасной смесью
На удалении 550 м от цеха расположена наземная емкость с 100 тоннами
сжиженного пропана.
W = 106 * M / R2, кДж/м2
W = 106 *100 000 / 5502
W = 330 кДж/м2
24

25.

2. Оценка
устойчивости к
световому
излучению
Определение
светового импульса
Табл. 1 стр. 19 позиция 1
Табл. 2 стр. 20 позиция 17
Позиция 13
Позиция 15
Водяное отопление
Эл. Кабели и вод. трубы
Стр.21 табл. 2 позиция 31
Не получают
повреждений
8
Стр.23 табл. 5 позиция 1
позиция 3
позиция 4
позиция 5
(позиция 6)
12,5
|В|
|В|
I
2
27 мин
25
5ч 30мин
горение
горение
|В|
горение
|В|
горение
105000
330
25

26.

Бланк
Спасибо за внимание!
Методические
указания