Оценка устойчивости работы действующего объекта экономики в ЧС. Основные мероприятия по повышениюустойчивости работы объекта 2 страница

По величине ΔP_лоб по табл. 16.6 или по графику ΔP _лоб = f(ΔP _ф ) (рисунок 16.11) находим значение ΔР_ф, при котором изделие получит инерционное разрушение.

рисунок 15.11

Пример 3. Оценить устойчивость прибора к инерционному разрушению, один из элементов которого имеет самое минимально допустимое ускорение при ударе a_доп = 100 м/с². Данные прибора: длина l = 390 мм, ширина b = 300 мм, высота h = 720 мм, масса m = 60 кг.

Решение. Лобовая сила, не приводящая к ударной перегрузке:

F_лоб = m ·a_доп = 60 ·100 = 6000 Н.

Избыточное лобовое давление, которое может выдержать прибор:

В табл. 15.2 или по графику – рисунок 15.11 находим: величине = 21,38 кПа соответствует ΔР_ф = 20 кПа. При ΔР_ф ≥ 20 кПа прибор получит инерционное разрушение.

Способы защиты оборудования от ударной волны весьма разнообразны. Они охватывают вопросы размещения, крепления оборудования, применения защитных приспособлений, технологического процесса.

Так, тяжелое оборудование рекомендуется размещать на первых этажах зданий, а наиболее ответственные участки производства, энергетические установки - в частично или полностью заглубленных помещениях, подземных выработках. Уникальное и ценное оборудование, приборы целесообразно размещать в специальных защитных сооружениях.

Многие виды оборудования выдерживают большую нагрузку ударной волны, чем здания, в которых они находятся. Поэтому, если позволяет технология, рекомендуется такое оборудование размещать открыто или в зданиях павильонного типа с легкими и трудносгораемыми ограждающими конструкциями, обломки которых в случае их разрушения не могут нанести вред оборудованию.

Необходимость крепления оборудования к фундаменту (дополнительного крепления для закрепленного оборудования) для защиты от воздействия ударной волны обосновывается расчетами. Конструкция крепления может быть жесткой и податливой. Жесткое крепление в виде анкеров, растяжек и т. д. может обеспечить защиту от сдвига и опрокидывания, но не уменьшает динамическое воздействие ударной волны. Податливое крепление, например, растяжка с пружинной вставкой, использует энергию пластической деформации крепления для гашения энергии ударной волны.

При выборе оборудования предпочтение следует отдавать, при прочих равных характеристиках, оборудованию меньших габаритов, обтекаемой формы, из более прочных материалов, защищенному от проникновения внутрь РВ, капель АХОВ.

Для защиты от падающих обломков здания заблаговременно разрабатывают и изготавливают специальные защитные приспособления в виде упругих навесов, зонтов, кожухов, шатров, шкафов и других подобных устройств (рисунок 15.12). Установка защитных приспособлений от сдвига, опрокидывания, падающих обломков зданий на оборудование производится с переводом ГО на военное положение, при угрозе урагана, смерча.

рисунок 15.12

Чувствительное к инерционному разрушению оборудование устанавливают на специально деформируемые опоры, которые за счет податливых элементов (спиралей, например) растягивают во времени действие ударной волны, резко снижая при этом максимальное значение воспринимаемой нагрузки.

Приборы управления оборудованием и контроля рекомендуется заглублять, улучшать их обтекаемость, защищать кожухами или камерами. Рекомендуется упрочнение и защита уязвимых элементов оборудования.

Технологическое оборудование должно быть защищено от обрушения мостовых кранов и другого навесного оборудования. Мостовой кран по сигналу «Воздушная тревога», при угрозе урагана отводится на заранее подготовленное безопасное место и закрепляется.

Повышению устойчивости технологического процесса, кроме мероприятий по непосредственной защите оборудования, способствуют: внедрение обходной или упрощенной технологии в условиях ЧС (за счет исключения из технологии отдельных станков, возможной замены исходных материалов и т. п.); подготовка котельных к работе на резервных видах топлива; исключение из технологического процесса или сокращение применения опасных веществ; подготовка системы электроснабжения к работе по специальным режимам; разработка способов перевода на пониженные режимы работы или быстрой безаварийной остановки производства в ЧС (действующее оборудование разрушается сильнее) и другие мероприятия.

При оценке устойчивости коммунально-энергетического хозяйства к воздействию ударной волны необходимо определить нормальную и минимальную потребности объекта по видам энергии, возможности и устойчивость источников энергии и коммуникаций; сделать анализ последствий разрушений отдельных элементов системы, характера возможных аварий и вторичных факторов поражения и разработать мероприятия по повышению надежности системы. Возможные мероприятия указаны в п.16.2.

Пример 4. Оценить устойчивость работы участковой станции К (рисунок 15.13) к воздействию воздушной ударной волны, если отделением дороги предписано довести ее до 35 кПа. Характеристика устойчивости некоторых элементов станции дана в таблице 15.1. Станция расположена в пределах города, отнесенного к группам территорий по ГО.

рисунок 15.13

Решение. Пределы устойчивости, равные или выше заданного (определены по табл. 16.1), имеют здание депо (35кПа), убежища, пути, крановое оборудование, подземные коммунально-энергетические сети, кабельные линии связи, контактная сеть. Все остальные элементы имеют предел устойчивости ниже заданной. Движение поездов в первую очередь обеспечивается функционированием пассажирского здания (в нем находится помещение дежурного по станции), путевого развития, депо, устройств связи, поста ЭЦ, контактной сети, тяговой подстанции.

Мероприятия по устойчивости каждого элемента могут быть разработаны с учетом его роли в обеспечении перевозочного процесса и защиты людей, конструктивных особенностей и других факторов. В общем виде такими мероприятиями могут быть: для пассажирского здания – переход дежурного по станции в пункт управления во встроенном убежище (усиление здания до заданного предела устойчивости не требуется, т. к. выход его из строя на движение поездов не влияет; необходимо приспособление его для укрытия людей в мирное время в случае заражений); для убежищ – дополнительное оборудование установкой регенерации внутреннего объема воздуха на случай аварии в поездах с выбросом АХОВ; для депо – защита станочного и другого оборудования от воздействия ударной волны, отвод мостовых кранов в безопасное место и закрепление в случае угрозы возникновения ЧС; для котельной – усиление здания и защита оборудования, дублирование ее путем подсоединения тепловых и других сетей к соответствующим сетям города (возможно строительство дублирующей котельной в защищенном помещении); для коммунально-энергетических сетей – кольцевание сетей, замена наземных сетей подземными; для узла связи – размещение части оборудования во встроенном убежище; для поста ЭЦ – размещение части оборудования в защищенном подвальном помещении, создание запаса курбелей с обучением работников пользованию ими; для вводов электрических сетей в здания – замена их подземными; для контактной сети (устойчивость ее выше заданного предела устойчивости ИТК, но ниже устойчивости путей) – подготовка восстановительных сил и средств, создание запаса восстановительных материалов; для тяговой подстанции – усиление здания, защита оборудования; создание и поддержание в готовности НАСФ. На станции будут приняты меры по обеспечению равной с ударной волной устойчивости по другим поражающим факторам источников ЧС. Станция расположена в пределах города, отнесенного к группе территорий по ГО. Поэтому необходимо предусмотреть строительство обхода станции с подготовкой необходимого количества предузловых станций.

Надежное материально-техническое снабжение в условиях ЧС достигается: заблаговременным созданием страховых запасов сырья, топлива, оборудования, комплектующих изделий, инструментов; организацией производства некоторых комплектующих изделий, инструментов на месте; дублированием производства на родственных объектах; согласованием резервных предприятий-поставщиков, транспортных связей с ними; изысканием возможностей перехода на местные источники сырья и топлива; организацией маневра в пределах отделения дороги, дороги; рассредоточенных хранением запасов в безопасных зонах.

Создание условий для быстрого восстановления работы объекта в ЧС. Восстановление прерванного движения поездов, работы объектов в короткие сроки невозможно без заблаговременной подготовки.

Каждое отделение дороги имеет штатные восстановительные и пожарные поезда, НАСФ, аварийно-полевые команды, восстановительные летучки различного назначения. К ликвидации аварийных ситуаций привлекаются также линейные подразделения железной дороги, а также формирования территориальных органов управления РСЧС по планам взаимодействия между ними и органами железнодорожного транспорта.

В военное время организуется техническое прикрытие важнейших объектов (крупных узлов, мостов, тоннелей и др.). Под техническим прикрытием понимают комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию последствий ударов противника по железнодорожным объектам в целях быстрейшего восстановления прерванного движения поездов. Организация технического прикрытия возлагается, прежде всего, на органы, осуществляющие эксплуатацию железных дорог.

На промышленных объектах на основе оценки устойчивости работы заблаговременно разрабатывают планы восстановления работы объекта. Основные мероприятия по созданию условий для быстрого восстановления работы объекта: разработка технической документации на восстановление; создание запасов восстановительных материалов, резерва основных и легкоповреждаемых узлов и деталей оборудования, отдельных видов оснастки станков и установок; подготовка модулей; организация ремонтно-восстановительных бригад, создание для них запаса экипировки и технического оснащения, проведение с ними учебно-тренировочных занятий, создание фонда страховой документации (например микрофильмирования ее) и надлежащее ее хранение.

Устойчивость управления производством в ЧС достигается: подготовкой защищенного пункта управления, групп управления производством по числу смен во главе с главным инженером, заместителями руководителя; автоматизацией, роботизацией производства; внедрением автоматизированных систем управления, дистанционного управления технологическим процессом; подготовкой управленческой документации (плана действий по предупреждению и ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий; плана ГО и защиты населения; инструкций по действиям по сигналам оповещения, в условиях заражений и т. д.); созданием надежных систем управления, связи и оповещения.

Устойчивость работы в условиях загрязнений. Радиоактивное, химическое и бактериологическое загрязнения могут оказать влияние на производственную деятельность объекта через воздействие на людей соответствующих поражающих факторов, через загрязнение территорий, зданий, оборудования и т. д. Кроме того, на объекте могут быть материалы и аппаратура, чувствительные к радиации.

Для обеспечения устойчивости объекта в условиях загрязнений заблаговременно должны быть: подготовлены укрытия; создан запас СИЗ и определен порядок их выдачи на руки; установлен порядок действий по сигналам оповещения; разработаны варианты вывода людей, подвижного состава из зон возможного заражения; созданы стационарные обмывочные пункты, пункты обеззараживания подвижного состава, запасы обеззараживающих веществ и материалов; определен порядок остановки производства или продолжения работы в условиях загрязнения; организованы разведка, наблюдение и контроль за обстановкой в условиях загрязнения. Проводятся: герметизация зданий и сооружений путем устройства тамбуров, герметизация оконных и дверных проемов, закладка кирпичом проемов, необязательных для нормальной эксплуатации оборудования. В системе приточно-вытяжной вентиляции устанавливают фильтры и герметические задвижки.

В условиях радиоактивного загрязнения может быть введен режим радиационной защиты, биологического – режим карантина или обсервации, химического – режим в зависимости от типа АХОВ (ОВ).

Движение поездов в условиях заражений, как правило, не прекращается. В исключительных случаях (высокая мощность дозы радиации, большая плотность загрязнения АХОВ, ОВ) начальником дороги, отделения дороги может быть принято решение на отклонение потока поездов от загрязненных участков, временную задержку поездов на подходах к загрязненному участку до завершения работ по обеззараживанию пути.

Через загрязненные участки поезда следуют с максимальной скоростью, с остановками на станциях только по техническим причинам. В вагонах систему вентиляции отключают, закрывают окна, двери, выпуски в санузлах пассажирских вагонов.

После преодоления загрязненного участка пассажиры, при необходимости, проходят санитарную обработку с обеззараживанием одежды, обуви, СИЗ. Подвижной состав подвергается обеззараживанию.

Мероприятия по защите от проникающей радиации. Проникающая радиация оказывает воздействие на объекты и системы, в которые используются электромеханическая, электронная, радиоэлектронная, оптическая, оптико-электронная аппаратура (воздействие проникающей радиации на людей здесь не рассматривается). На объектах железнодорожного транспорта такое оборудование используется достаточно широко (устройства автоматики и телемеханики, связь, электрические схемы локомотивов, автоматизированные системы управления и т.д.)

Под воздействием ионизирующих излучений это оборудование может изменять свои характеристики и параметры, выходить из строя из-за изменения свойств материалов и параметров элементов приборов, применяемых в аппаратуре.

В приборах и элементах применяются металлы, неорганические материалы, полупроводники, органические соединения.

Наименее чувствительные к воздействию радиации металлы, чувствительны неорганические материалы (стекло, кварц и т.д.) Органические материалы (полимеры, пластики и т.д.) под воздействием ионизации изменяют свои физико-химические характеристики. Наиболее чувствительны к воздействию радиации полупроводниковые материалы, у которых изменяются электрические характеристики. От используемых в аппаратуре материалов зависит во многом радиационная стойкость этой аппаратуры.

Под радиационной стойкостью понимают способность аппаратуры (оборудования) выполнять свои функции и сохранять характеристики и параметры в пределах установленных норм во время воздействия ионизирующих излучений и после его прекращения.

Критерием радиационной стойкости аппаратуры (оборудования) являются максимальные величины поглощенной дозы Д_γ и мощности Р_γ гамма-излучения и потока нейтронов Ф_н, при которых работа аппаратуры нарушается. Данные о критериях приводятся в паспортах (заводских инструкциях) или в специальных справочниках.

Сравнивая критические значения всех параметров проникающей радиации, данные в справочниках (Д_γ, Р_γ, Ф_н), определяем наиболее слабые места прибора и целесообразный предел повышения устойчивости слабых элементов: или по Д_γ или по Ф_н.

Если заданы мощности и вид ядерного взрыва, оценка радиационной стойкости аппаратуры производится по максимальному расстоянию от центра взрыва, при котором оборудование не разрушается, продолжает функционировать (как правило, в зонах слабых и средних разрушений). Радиационная стойкость оборудования должна быть согласована с его ударостойкостью.

Формулы для расчета параметров проникающей радиации приведены в главе…

Мероприятия по повышению устойчивости объекта к проникающей радиации должны быть направлены на повышение радиационной стойкости электротехнического и электронного оборудования. В общем виде такими мероприятиями могут быть: замена отдельных деталей радиационно стойкими комплектующими изделиями; применение схем, обеспечивающих отвод дополнительных токов; применение устройств, выключающих электронные схемы на время действия импульса проникающей радиации; заполнение изолирующими материалами воздушных промежутков схем; размещение аппаратуры и ее отдельных элементов в специальных местных экранах из материалов, поглощающих излучения (например, бор хорошо поглощает нейтроны, свинец – гамма – излучение); увеличение коэффициентов ослабления радиации помещений или подвижного объекта, в котором размещено оборудование.

Мероприятия по защите от электромагнитного импульса (ЭМИ). ЭМИ способны вызвать мощные импульсы тока и напряжений в проводах и кабелях воздушных и подземных линий связи, электропередачи, в антеннах и т.д. ЭМИ может распространяться на десятки и сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям (сетям электро- и водоснабжения, проводной связи и т.д.) воздействие ЭМИ может привести к сгоранию электронных и электрических элементов, связанных с антеннами или открытыми проводами.

Наиболее подвержены воздействию ЭМИ системы связи, сигнализации и управления. Применяемые в них кабели и аппаратура имеют электрическую прочность по напряжению переменного тока не более 2-4 кВ. поскольку ЭМИ действуют кратковременно (импульс протекает примерно в 50 раз быстрее, чем, например, разряд молнии), то предельную электрическую прочность этих систем можно считать более высокими (8÷10 кВ импульсного напряжения). А наводимые ЭМИ импульсы напряжения могут превышать эти значения (таблица 15.6).

Таблица 15.6. Радиусы зон, км, в пределах которых наводятся напряжения более 10 и более 50 кВ при наземных и низких воздушных ядерных взрывах:

Мощность взрыва, кт	На антеннах высотой более 10 м и воздушных кабельных линиях	Между жилой подземной неэкранированной кабельной линии длиной более 1 км и землей
более 10 кВ	более 50 кВ	более 10 кВ	более 50 кВ
			1,1	0,4
	2,5	1,3	1,6	0,6
		1,5		0,7
	3,3	1,7	2,4	0,9

Если через зоны, указанные в таблице 16.6, будут проходить линии большой протяженности, то наведенные в них напряжения будут распространяться на многие километры за пределами зон до конечных пунктов устройств и воздействовать на их входы.

ЭМИ может вывести их строя незащищенную аппаратуру в не разрушенных от воздействия ударной волны убежищах.

Человек подвергается опасности в районе действия ЭМИ только при непосредственном контакте с токопроводящими предметами.

Для защиты от ЭМИ электронной аппаратуры, электротехнических систем используют экранирование, заземление отдельных частей систем, оптимальное размещение и др. способы. Главная задача защитных устройств от ЭМИ – исключить доступ наведенных токов к чувствительным узлам и элементам защищаемого оборудования.

Рисунок 15.14

Для защиты электронных систем используют металлические экраны (рисунок…). Они отражают электромагнитные волны и гасят высокочастотную энергию. Через систему заземления наведенный ток стекает в землю.

Для защиты соединительных кабелей их прокладывают в земляных траншеях под цементными или бетонированным полом здания (сооружения), либо заключают в стальные короба, которые заземляют. При прокладке на поверхности пола их закрывают сваренными между собой швеллерами, которые заземляют.

Широко используются для защиты от ЭМИ разрядники, устанавливаемые на входы и выходы аппаратуры, в воздушные и подземные линии связи и электроснабжения. Для защиты аппаратуры рекомендуются также плавкие предохранители, защитные входные приспособления (различные релейные и электрические устройства, реагирующие на превышение тока или напряжения в цепи), автоматические отключающие устройства.

Для антенн, мачт, опор линий электропередачи, дальней связи и подключенной к ним аппаратуры наибольшую опасность представляет вертикальная составляющая напряженности электрического поля, наведенного ЭМИ, поэтому для защиты их от ЭМИ применяют грозозащитные устройства и разрядники.

Как мера защиты от ЭМИ рекомендуется использование симметричных двухпроводных линий, что позволяет в десятки и сотни раз снизить напряжение между проводами по сравнению с напряжением относительно земли. Однако необходимо учитывать, что напряжение в двух проводной линии относительно земли будет таким же высоким, как и в однопроводной. Воздействие ЭМИ характеризуется одновременным срабатыванием средств защиты во всех цепях, оказавшихся в районе источника ЭМИ. Поэтому применяемые средства защиты должны автоматически восстанавливать работоспособность цепей после прекращения действия ЭМИ.

Наведенные напряжения могут распространяться по кабельным и воздушным линиям на десятки километров. Поэтому входные цепи аппаратуры должны быть защищены в районах, удаленных от возможных целей ядерных ударов.

Дата добавления: 2014-12-29