Реферат: Оценка устойчивости работы цеха синтеза эмульсии первое созревание

--PAGE_BREAK--4.1 Воздушная ударная волна.



Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Поражающее действие ударной волны определяется, главным образом, избыточным давлением в ее фронте — ∆Рф. При взрыве ГВС в очаге взрыва различают три круговые зоны:

I– зона детонационной волны;

II– зона действия продуктов взрыва;

III– зона воздушной ударной волны.

Радиус зоны I– r1определяется по формуле:

<img width=«59» height=«23» src=«ref-2_1524891389-151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"><img width=«28» height=«27» src=«ref-2_1524891540-137.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">, м,

Q— количество сжатого газа, в тоннах.

<img width=«59» height=«23» src=«ref-2_1524891389-151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036"><img width=«28» height=«27» src=«ref-2_1524891540-137.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037"> =<img width=«36» height=«21» src=«ref-2_1524891965-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038"><img width=«32» height=«23» src=«ref-2_1524892083-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039"><img width=«53» height=«21» src=«ref-2_1524892215-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">м

Радиус действия зоны II– r2 определяется по формуле

<img width=«69» height=«23» src=«ref-2_1524892364-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041"><img width=«129» height=«21» src=«ref-2_1524892523-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"> м

Избыточное давление в зоне IIIможно определить по следующим формулам.

Сначала необходимо рассчитать величину

<img width=«84» height=«47» src=«ref-2_1524892771-239.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">,

где r3– радиус зоны IIIили расстояние от центра взрыва до точки, в которой нужно определить давление.

<img width=«152» height=«44» src=«ref-2_1524893010-378.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">

Так как ψ > 2, то ∆Рф3 можно определить по формуле:

<img width=«157» height=«48» src=«ref-2_1524893388-419.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">, кПа

<img width=«231» height=«48» src=«ref-2_1524893807-534.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">кПа


4.2. Оценка устойчивости цеха к воздействию ударной волны при взрыве ГВС.



Оценка устойчивости зданий и технологического оборудования, находящегося в нем, производится на основании таблиц, характеризующих степени разрушения зданий и элементов технологического оборудования в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны.

Перечень оборудования цеха и степени разрушений его элементов при избыточном давлении приведены в таблице 4.
Табл. 3



Из таблицы следует, что предел  (верхняя граница зоны слабых разрушений) для здания цеха 15 кПа, для производственного оборудования – 18 кПа, т.е. у здания цеха он выше, чем давление во фронте ударной волны от взрыва ГВС, равного 9,59 кПа. Однако элементы технологического оборудования получат слабые разрушения, к ним относятся: пульты управления и автоматическая сигнализация, контрольно – измерительная аппаратура.

Здание цеха достаточно прочное, практически никаких разрушений не получит, за исключением разрушения остекления, которое относится к повреждениям.


    продолжение
--PAGE_BREAK--4.3 Мероприятия по повышению устойчивости работы цеха.



1. С целью предотвращения повреждения персонала осколками стекла и повреждения ими отдельных элементов технологического процесса необходимо установить на окно с внутренней стороны раздвижную металлическую сетку.

2. Контрольно – измерительную аппаратуру ипульт управления автоматизированной системой поместить в металлический корпус

3. Создать запас электроизмерительных и осветительных приборов и блоков для системы автоматического управления. 

4. Предусмотреть возможность перехода на ручное управление процессом производства.

5.Создать необходимые запасы пленки для временного закрытия окон при разрушении остекления.

5. Исследование пожарной устойчивости объекта.
5.1 Пожароустойчивость цеха.
Источниками возникновения пожаров могут быть взрывы ГВС и ВВ, а также короткие замыкания в электросетях, вызванные взрывами или другими причинами, нарушение правил пожарной безопасности.

Минимальный тепловой импульс, который может вызвать пожар, 100-150 кДж/м2 (3 – 4кал/см2).

На возникновение и распространение пожаров влияют такие факторы, как огнестойкость зданий (сооружений), пожарная опасность производства, плотность застройки, метеоусловия и др. факторы.

На основании оценки устойчивости здания цеха от ударной волны оценивается возможность возникновения и распространения пожара. Устанавливаются наиболее опасные в пожарном отношении участки производства, элементы производственного процесса и общая пожарная обстановка в цехе. При этом учитывается, что при повреждении здания цеха (разрушение остекления, дверей и т.д.) происходит более быстрое возгорание и интенсивное развитие пожара.

Объект считается устойчивым в противопожарном отношении, если при определенном тепловом импульсе не загораются какие-либо материалы и элементы здания. На практике это означает, что следует стремиться к увеличению теплостойкости возгораемых конструкций до какого-либо целесообразного предела.
5.2 Оценка пожароустойчивости цеха.



         Здание цеха имеет степень огнестойкости – II. Категория здания по пожарной опасности – А (1). Здание цеха спроектировано и выполнено с соблюдением всех мер пожарной безопасности. Наиболее опасным в пожарном отношении является первый этаж цеха, с расположенной на нем цистерной с активатором, т.к. активатор может образовывать газовоздушную взрывоопасную смесь, которая может детонировать от случайной искры (например, от короткого замыкания). Кроме того, источником пожара может стать центральный пост управления, расположенный на втором этаже цеха, в результате неисправности ЭВМ или пульта управления.
5.3 Мероприятия по повышению пожароустойчивости цеха.
1.     Окраска всех помещений цеха противопожарной интумесцентной («вспучивающейся») краской.

2.     Укладка пожаробезопасных напольных покрытий.

3.     Периодическая проверка противопожарного инвентаря и проведение противопожарных учений с личным составом цеха.

6. Исследование действия аварийно опасных химических веществ (АХОВ). 6.1  Основные положения.



Масштабы заражения АХОВ для сжиженных газов рассчитываются отдельно по первичному и вторичному облаку.

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения АХОВ являются:

•   Общее количество АХОВ и его размещениев емкостях и технологических трубопроводах;

•   Количество АХОВ, выброшенное в атмосферу, характер его разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в обваловку», «в поддон»);

•   Высота поддона для обваловки складских емкостей;

•   Метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте <metricconverter productid=«10 м» w:st=«on»>10 м (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости
воздуха (СВУВ).

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса АХОВ(QB) – его содержание в максимальной по объему единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной и др.), для сейсмических районов – общий запас АХОВ, метеорологические условия: инверсия, скорость ветра 1 м/с. При прогнозировании масштабов заражения все АХОВ приводятся к эквиваленту хлора.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии берутся конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВи реальные метеоусловия.

Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (СВУВ, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.


    продолжение
--PAGE_BREAK--6.2 Прогнозирование глубины зон заражения.



Так как емкость обвалована, то толщина слоя жидкости для АХОВ рассчитывается по формуле:

h=H-0,2

где:

Н – высота обваловывания

h=1-0,2=0,8м

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку в тоннах определяется по формуле:

<img width=«9» height=«25» src=«ref-2_1524894341-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"><img width=«179» height=«24» src=«ref-2_1524894414-308.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">, т,

где К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, определяется по таблице П2 (приложение 3) [2]

К3 — коэффициент отношения пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе определяемого АХОВ, определяется по таблице П2 (приложение 3)[2];

К5 — коэффициент, учитывающий СВУВ;

 принимается для изотермии–0,23;

К7 — коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется по таблице П2 (приложение 3) [2];

Q0  — количество разлившегося (выброшенного) вещества, т.

<img width=«225» height=«24» src=«ref-2_1524894722-381.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">т

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку определяется по формуле

<img width=«301» height=«43» src=«ref-2_1524895103-604.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">, т

где  где К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется по таблице П3;

К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии; он определяется после расчета продолжительности испарения АХОВ – Т по формуле

К6 =<img width=«111» height=«53» src=«ref-2_1524895707-443.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">

d– плотность АХОВ, т/м3, определяется по таблице П2;

h– толщина слоя АХОВ, м.

Время испарения АХОВ определяется по формуле

<img width=«111» height=«45» src=«ref-2_1524896150-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">, ч

К2 – коэффициент характеризующий данное АХОВ по таблице П2(приложение 3) [2];
<img width=«180» height=«44» src=«ref-2_1524896448-440.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">ч

N= 1ч 36мин= 1,6часа

Т>N, К6 = 1,60,8 = 1,46

<img width=«377» height=«47» src=«ref-2_1524896888-765.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">т

На основании найденных значений QЭКВ1 и QЭКВ2по таблице П1 приложения 3 определяем глубину зоны заражения первичным и вторичным облаком. Т.к. в таблице П1 значений глубины заражения для найденных величин Qэкв1= 4,01 т и QЭКВ2=5,23 т нет, то их значения определяем путем интерполирования.

Так, для первичного облака  Qэкв1= 4,01 т находим значение для Q= 3т, для которого глубина зоны заражения равна <metricconverter productid=«2,91 км» w:st=«on»>2,91 км и для Q= 5 т глубина зоны заражения соответственно будет <metricconverter productid=«3,75 км» w:st=«on»>3,75 км, тогда глубина заражения АХОВ для первичного облака будет:

<img width=«256» height=«41» src=«ref-2_1524897653-520.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">км

Аналогично определяется глубина заражения АХОВ для вторичного облака:

<img width=«257» height=«41» src=«ref-2_1524898173-514.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">км

Полная глубина заражения:

<img width=«113» height=«24» src=«ref-2_1524898687-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">

где Г1 – наибольшая, а Г2 – наименьшая из размеров Г1 и Г2.

<img width=«181» height=«24» src=«ref-2_1524898896-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">км

Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс – Гп

<img width=«77» height=«23» src=«ref-2_1524899206-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">, км

где  N– время от начала аварии в часах;

       V– скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и СВУВ, км/ч, определяется по таблице 2 (приложение 3).

<img width=«131» height=«23» src=«ref-2_1524899379-245.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">км

Окончательно за глубину заражения АХОВ принимается наименьшееиз значений Г и Гп. Полная глубина заражения меньше, чем предельно возможная глубина переноса воздушных масс, т.е. за  глубину заражения АХОВ принимаем значение <metricconverter productid=«9,37 км» w:st=«on»>9,37 км.

Учитывая, что удаление цеха от места аварии – <metricconverter productid=«250 м» w:st=«on»>250 м, видно, что цех попадает в зону заражения АХОВ.


    продолжение
--PAGE_BREAK--6.3 Определение площади зоны заражения.



Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком заражения определяется по формуле:

<img width=«149» height=«24» src=«ref-2_1524899624-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">, км2 ,

где SB— площадь зоны возможного заражения АХОВ;

Г – глубина зоны возможного заражения, км;

φ- угловые размеры зоны возможного заражения, градусы, табл. 2, стр. 14 [2].

<img width=«223» height=«24» src=«ref-2_1524899901-381.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">км2 ,

Площадь зоны фактического заражения в квадратных километрах рассчитывается по формуле:

<img width=«125» height=«24» src=«ref-2_1524900282-243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">, км2,

где КВ – коэффициент, характеризующий СВУВ, равный для изотермии – 0,133.

N – время после начала аварии, час.

<img width=«209» height=«24» src=«ref-2_1524900525-370.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">км2


6.4 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности заражающего действия АХОВ.



Время подхода облака, зараженного АХОВ, к заданному объекту зави­сит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле

<img width=«39» height=«44» src=«ref-2_1524900895-148.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">, час,

где   х — расстояние от источника заражения до объекта, км;

 у — скорость переноса переднего фронта облака зараженного АХОВ воздуха, км/час, определяется по таблице 2 (приложение 3) [2].

Определим время подхода зараженного АХОВ воздуха к цеху согласно заданным условиям:

<img width=«197» height=«41» src=«ref-2_1524901043-433.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">

Продолжительность заражающего действия АХОВ определяется временем его испарения с площади разлива.

Время испарения АХОВ с площади разлива:

<img width=«111» height=«45» src=«ref-2_1524896150-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">, ч

<img width=«180» height=«44» src=«ref-2_1524896448-440.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">ч
6.5 Мероприятия по защите от АХОВ.



Перечень мероприятий по защите от АХОВ достаточно широк, рассмотрим лишь те из них, которые необходимо провести в данной обстановке:

1. Оповестить личный состав цеха о приближении облака АХОВ.      

2. Дать указание личному составу цеха немедленно применить средства индивидуальной защиты от АХОВ.

3. Рекомендовать личному составу цеха перейти в верхние этажи здания и загерметизировать помещения, где будет располагаться личный состав цеха (уходить от облака АХОВ не позволит время подхода зараженного АХОВ облака, равное – 0,54 мин).

4. Организовать контроль за наличием и уровнем заражения АХОВ на предприятии.

5. Обеспечить связь с руководством предприятия.

6. Подготовиться к оказанию помощи пострадавшим и их эвакуации.

7. Наметить мероприятия по дегазации помещений и оборудования после спада уровня АХОВ до безопасного.
Дегазация.
Дегазация – это разложение отравляющих веществ до нетоксичных продуктов и удаление их с зараженных поверхностей в целях снижения зараженности до допустимых норм. Производится с помощью специальных технических средств-приборов, комплектов, поливомоечных машин с применением дегазирующих веществ, а также воды, органических растворителей, моющих растворов.

Различают дегазирующие вещества окислительно-хлорирующего действия (гипохлориты, хлорамины) и щелочные (едкие щелочи, сода, аммиак и др.), которые применяются в виде растворов. В качестве растворителей используются вода и различные органические жидкости (дихлорэтан, трихлорэтан, бензин и др.

Для дегазации в качестве вспомогательных веществ могут быть использованы порошки СФ-24, а при их отсутствии – порошки и другие моющие средства в виде водных растворов (летом) или растворов в аммиачной воде (зимой). Следует помнить, что моющие растворы не обезвреживают ОВ, а только способствуют быстрому удалению их с зараженной поверхности.

Дегазацию транспортных средств и техники проводят путем обработки дегазирующими растворами с помощью технических средств дегазации или протиранием кистью или ветошью, смоченными в растворах. При отсутствии растворов ОВ смывают растворителями (бензин, керосин, дизтопливо).

Если транспортные средства и техника имеют комбинированное заражение (радиоактивными и отравляющими веществами), то сначала проводится дегазация. После дегазации степень заражения техники радиоактивными веще­ствами определяется дозиметрическими приборами. Если степень заражения превышает 200 Мр/ч, то проводится дезактивация.

Дегазация территории может проводиться химическим или механическим способом. Химический способ осуществляется поливкой дегазирующими растворами или рассыпанием сухих дегазирующих веществ с помощью поливомоечных машин и других дорожных машин. Механический способ – срезание и удаление верхнего зараженного слоя почвы (снега) с помощью бульдозера, грейдеров на глубину 7 – <metricconverter productid=«8 см» w:st=«on»>8 см, а рыхлого снега – до <metricconverter productid=«20 см» w:st=«on»>20 см или изоляции зараженной поверхности с использованием настилов из соломы, веток, досок и т.д.

    продолжение
--PAGE_BREAK--7. Исследование радиоактивного заражения на объекте и выработка мероприятий по защите населения, рабочих и служащих и по дезактивации.


7.1 Общие положения.

При аварии на радиационно-опасном объекте (РОО) возможны два варианта загрязнения местности радионуклидами: первый – при аварии с разрушением реактора, второй – без разрушения реактора.

При аварии с разрушением реактора образуется пять зон заражения ме­стности радиоактивными веществами.

При аварии без разрушения реактора образуется две зоны радиоактив­ного загрязнения (заражения), характеристика которых приведена в таблице

Табл. 4

Наименование зон заражения и их условные обозначения

Уровень радиации через 1 ч на внешней границе зон заражения, Р/ч

Ширина зон заражения, км

Длина зон заражения, км

А1 – слабого радиационного загрязнения

0,025

2

74

А – умеренного загрязнения

0,1

1,2

43

Наиболее характерными радионуклидами, выбрасываемыми в атмосферу, в этом случае будут: инертные газы и йод-131. Спад идет быстрее, чем при разрушении реактора: за 6 часов – в 2 раза, за сутки – в 5 раз, за 10 суток – в 25 раз, за месяц – в 80 раз.

В целях проведения защитных мероприятий (эвакуации, дезактивации, хозяйственной деятельности) местность в районе загрязнения условно делит­ся на 4 зоны:

 Зона отчуждения(10 – <metricconverter productid=«40 км» w:st=«on»>40 км от места аварии) с уровнем радиации на местности более 20 мР/ч. Проживание людей и хозяйственная деятель­ность в этой зоне запрещены.

 Зона эвакуации(20 – <metricconverter productid=«50 км» w:st=«on»>50 км от места аварии) с уровнем радиации в ней 5-20 мР/ч. Население из зоны эвакуируется, хозяйственная деятель­ность в зоне осуществляется вахтовым методом.

 Зона жесткого контроля(50 – <metricconverter productid=«100 км» w:st=«on»>100 км от места аварии) с уровнем радиации в зоне 2-5 мР/ч. Проживание населения в зоне разрешено при условии питания населения «чистыми» (привозными) продуктами. Животноводство в зоне запрещено.

 Зона проживания без ограниченийс уровнем радиации менее 2 мР/ч.


7.2  Определение уровня радиации на объекте.


Согласно таблице 4, стр.17 [2] и приложения 5 [2] определим уровень радиации в цехе согласно заданию.

Цех находится примерно в середине зоны  А1 — слабого радиационного загрязнения, уровень радиации в которой на внешней границе (<metricconverter productid=«74 км» w:st=«on»>74 км от аварийной АЭС) – 0,025 Р/ч, на внутренней границе (<metricconverter productid=«43 км» w:st=«on»>43 км от аварийной АЭС) – 0,1 Р/ч.На основании проведенной интерполяции ипри условии, что цех находится на оси следа облака радиационного заражения, получим уровень радиации в районе цеха:

<img width=«252» height=«41» src=«ref-2_1524902214-529.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069"> Р/ч

7.3  Защита населения, рабочих и служащих от радиационного заражения при аварии на АЭС.



Определим дозу, которую получат люди, находящиеся на открытой местности и в цехе во время прохождения фронта зараженного радиоактивными веществами воздуха,за 1 сутки, за 2 суток  и за 10 суток.

Косл=1 для открытой местности

Косл=7 для здания цеха

<img width=«77» height=«47» src=«ref-2_1524902743-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">

<img width=«185» height=«43» src=«ref-2_1524903003-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">

где   Рср — среднее значение уровня радиации;

Т — время пребывания на зараженной местности.

Косл  — коэффициент ослабления;

Рt– доза возможного внешнего облучения (определяется по табл. [1], приложение 5).

Kt– коэффициент для пересчета уровней радиации на различное время tпосле аварии на АЭС (определяется по табл. [2], приложение 5).

1 сутки

<img width=«207» height=«41» src=«ref-2_1524903401-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">Р/ч

<img width=«151» height=«41» src=«ref-2_1524903843-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">бэр

<img width=«141» height=«41» src=«ref-2_1524904195-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">бэр
2 суток

<img width=«215» height=«41» src=«ref-2_1524904531-455.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">Р/ч

<img width=«140» height=«41» src=«ref-2_1524904986-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">бэр

<img width=«144» height=«41» src=«ref-2_1524905320-340.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">бэр
10 суток

<img width=«216» height=«41» src=«ref-2_1524905660-461.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">Р/ч

<img width=«152» height=«41» src=«ref-2_1524906121-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">бэр

<img width=«147» height=«41» src=«ref-2_1524906470-339.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">бэр

У человека данный уровень радиационного заражения не приведет к заболеванию лучевой болезнью, но находиться на открытой местности и вести какие-либо работы недопустимо пока уровень радиации не спадет ниже 5 мР/ч, т.е. до уровня радиации зоны жесткого контроля.

Уровень радиации в здании соответствует зоне жесткого контроля, что позволяет персоналу предприятия производить работы по ликвидации последствий ЧС и возобновить выпуск продукции.

Можно сделать вывод о том, что эвакуации не будет, так как персонал может находиться на территории предприятия без угрозы для жизни и здоровья, при условии исправности коммуникаций, и обеспеченности рабочих всем необходимым для работы.

При уровне радиации в районе цеха Р = 0,05Р/ч режим защиты населения в условиях радиоактивного заражения местности при аварии на АЭС:

Табл. 5

Наименование зоны

Уровень радиации через 1 час после аварии, Р/ч

Условное наименование режима защиты

Общая продолжительность соблюдения режима

Последовательность соблюдения режима защиты

Укрытие в защитном сооружении не менее

Продолжительность проживания населения с ограниченным пребыванием на местности

До 1 часа в сутки

До 2 часов в сутки

А1

0,05

2 – 1

60 суток

4 часа

20 суток

40 суток

При уровне радиации в районе цеха Р = 0,05Р/ч режим защиты рабочих и служащих объекта в условиях радиоактивного заражения местности при аварии на АЭС:
Табл. 6

Наименование зоны

Уровень радиации через 1 час после аварии, Р/ч

Условное наименование режима защиты

Общая продолжительность соблюдения режима

Последовательность соблюдения режима защиты

 
Укрытие в защитном сооружении не менее

Продолжительность проживания населения с ограниченным пребыванием на местности



35 суток

А1

0,05

5 – 1

35 суток

4 часа

      продолжение
--PAGE_BREAK--