Розв'язання

Приклад виконання задачі 2

Оцінка стійкості роботи промислового об’єкту до дії ударної хвилі вибуху газоповітряної суміші

Варіанти вихідних даних до задачі 1

Коефіцієнт тертя f між поверхнями різних матеріалів

Найменування тертьових матеріалів	Коефіцієнт тертя (f)
Коефіцієнт тертя ковзання: сталь по сталі сталь по чавуну метал по лінолеуму, дереву, бетону гума по твердому ґрунту, металу гума по дереву, чавуну шкіра по дереву, чавуну Коефіцієнт тертя кочення сталевого колеса по: рейці кахельній плитці лінолеуму дереву	0,15 0,13 0,2…0,6 0,4…0,6 0,5…0,8 0,3…0,6   0,05 0,1 0.12…0,2 0,12…0,15

Таблиця 1.5

Варіант	Ємність вуглеводневої суміші, Q (т)	Відстань від ємності до устаткування, r (м)	Характеристика промислового устаткування
	0,5		Дизель-генератор електростанції Smax=20 м^2, m=17000 кг, а = 4 м, h=3 м
			Козловий кран Smax=100 м^2, m=100000 кг, а = 10 м, h=20 м
	1,5		Навантажувач В–138 Smax=18 м^2, m=14500 кг, а=3 м, h = 3,7 м
			Підйомник Smax=10 м^2, m=1000 кг, а=4 м, h=2 м
	0,2		Автокран КС – 55721 Smax=50 м^2, m=30000 кг, а=4 м, h=3,75 м
	0,3
	2,5		Дизель-генератор ел. станції Smax=3 м^2, m = 15000 кг, а=3 м, h=1 м
			Генератор ТЕЦ – 100 кВт Smax=2 м^2, m = 1000 кг, а=2 м, h=1 м
			Трансформатор підстанції Smax=16 м^2, m=15000 кг, а=5 м, h=2 м
			Мостовий кран Smax=12 м^2, m=2000 кг, а=4 м, h=2 м
			Електродвигун водонапірної вежі Smax=1 м^2, m=80 кг, а=1 м, h=1 м

Продовження табл. 1.5

Варіант	Ємність вуглеводневої суміші, Q (т)	Відстань від ємності до устаткування, r (м)	Характеристика промислового устаткування
			Водонапірна башта Smax=16м^2, m=10000 кг, а=4 м, h=2 м
			Козловий кран Smax=50 м^2, m=20000 кг, а = 6 м, h=10 м

Задача 2

Вихідні дані:

- ємність з вуглеводневим газом Q=1 т;

- відстань від ємності до цеху r=130 м.

Характеристика об’єкта:

- масивний промисловий будинок з металевим каркасом і крановим обладнанням 20-50 т;

- верстати важкі;

- верстати середні;

- промислові роботи;

- комп’ютерний клас;

- технологічні трубопроводи;

- крани і кранове обладнання;

- кабельні наземні лінії;

- електродвигуни відкриті 12 кВт;

- повітропроводи на металевих естакадах.

Визначити:

1. Стійкість роботи промислового об’єкта до дії ударної хвилі вибуху газоповітряної суміші (ГПС).

2. Скласти таблицю результатів оцінки стійкості.

3. У довільно обраному масштабі накреслити схему зон осередку вибуху ГПС з указівкою розташування об’єкту.

1. Визначаємо радіус зони детонаційної хвилі за формулою:

2. Знаходимо радіус зони дії продуктів вибуху за формулою:

3. Визначаємо розташування промислового об’єкту в осередку вибуху газоповітряної суміші (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Розташування промислового об’єкту у вогнищі вибуху газоповітряної суміші:

I – зона детонаційної хвилі з радіусом r_I;

II – зона дії продуктів вибуху з радіусом r_II;

III – зона повітряної ударної хвилі з радіусом r_III.

При вибуху газоповітряної суміші промисловий об’єкт опиниться у зоні повітряної ударної хвилі, тому що r_ІІІ=r > r_І і r > r_ІІ.

4. Визначаємо відносну величину y за формулою:

5. Розраховуємо надлишковий тиск повітряної ударної хвилі для ІІІ зони при Ψ<2 за формулою:

Примітка. Якщо відносна величина Ψ³2, то надлишковий тиск для ІІІ зони визначаємо за формулою:

6. Визначаємо основні елементи об’єкту, які впливають на стійкість його роботи, їхня характеристика складається на основі вивчення технічної і будівельної документації. Елементи, зазначені у вихідних даних, заносимо до табл. 2.1 «Результати оцінки стійкості об’єкта до впливу ударної хвилі вибуху газоповітряної суміші».

7. За табл. 2.2 знаходимо для кожного елемента об’єкта значення надлишкових тисків, які викликають слабкі, середні, сильні і повні руйнування і прямокутниками з умовним штрихуванням заносимо до табл. 2.1.

8. Визначаємо межі стійкості кожного елементу. За межу стійкості приймається нижня межа середніх руйнувань.

9. Визначаємо межу стійкості об’єкта, за яку приймається мінімальна межа стійкості одного з елементів, в наведеному прикладі

ΔР_lim=12 (кПа).

10. Визначаємо ступені руйнування об'єкта при очікуваному надлишковому тиску при вибуху газоповітряної суміші, (див. пункт 5) ΔР_ІІІ=19,4 кПа, проводячи вертикальну лінію через 19,4 кПа.

11. За табл. 2.1 визначаємо, що слабкі руйнування одержать:

- верстати середні;

- кабельні наземні лінії.

Сильні:

- промислові роботи;

- комп’ютерний клас.

12. Висновки:

- промисловий об’єкт опинився в зоні середніх руйнувань;

- через те, що межа стійкості об’єкта нижче очікуваного надлишкового тиску, викликаного вибухом газоповітряної суміші, промисловий об’єкт – нестійкий:

ΔР_lim=12 (кПа) < ΔР_ІІІ=19,4 (кПа).

- оскільки межа стійкості більшості елементів 30 кПа, а очікуваний надлишковий тиск при вибуху газоповітряної суміші ΔР_ІІІ=19,4 (кПа), доцільно підвищити межу стійкості слабких елементів до 30 кПа;

- слабкими є елементи, межа стійкості яких нижче доцільної. До них відносяться: верстати середні, промислові роботи, комп’ютерний клас, кабельні наземні лінії;

- для підвищення стійкості об’єкта до впливу ударної хвилі вибуху газоповітряної суміші необхідно підвищити стійкість слабких об’єктів проведенням інженерно-технічних і технологічних заходів.

Таблиця 2.1

Дата добавления: 2014-11-29