6.3. Оцінка стійкості промислового об'єкта до впливу теплового випромінювання

СВІТЛОВІ ІМПУЛЬСИ (кДж/м²),

ЯКІ ВИКЛИКАЮТЬ ЗАГОРАННЯ ДЕЯКИХ МАТЕРІАЛІВ ПРИ РІЗНИХ ПОТУЖНОСТЯХ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ

Порядок виконання завдання

1. Під час вивчення характеристик МБЗ і цеху визначити ос­новні елементи інженерно-технічного комплексу цеху, які мають горючі матеріали, що необхідно для складання таблиці оцінки стійкості цеху до впливу теплового випромінювання.

2. Під час оцінки стійкості цеху до впливу теплового (світло­вого) випромінювання в лівій частині табл. 7 називаються елеме­нти, що містять горючі матеріали, а в правій частині у відповід­них колонках записуються межа стійкості кожного елемента до впливу теплового випромінювання, ступінь вогнетривкості буді­влі; категорія вибухопожежонебезпеки технологічного процесу, прогноз величини теплового (світлового) імпульсу від повітряно­го (наземного) ядерного вибуху потужністю ^ на відстані К.

Після складання таблиці робляться висновки, у яких вказуються найслабші місця цеху щодо впливу теплового випромінювання.

3. Рівень стійкості елементів цеху оцінюється за даними табл. 7.

4. До переліку заходів по підвищенню стійкості цеху до теп­лового випромінювання включаються тільки ті заходи, необхід­ність проведення яких випливає з результатів оцінки.

5. Оцінка стійкості до впливу поля теплового випромінюван­ня, джерела якого містяться поблизу досліджуваного цеху, про­водиться з використанням методики прогнозування поля тепло­вого випромінювання.

Методика прогнозування поля теплового випромінювання

Для вирішення практичних завдань необхідно визначи­ти віддалення від зовнішньої межі зони горіння точки за поточ­ним значенням щільності теплового потоку.

Закінчення табл.6.8

ОЦІНКА СТІЙКОСТІ МЕХАНІЧНОГО ЦЕХУ №2 ДО ВПЛИВУ СВІТЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Примітки: 1. Відомості про тип, потужність і відстань від ядерного вибуху даються викладачем.

2. Значення світлового імпульсу (320 кДж/м ) відповідає прикладові слабкої димки у повітрі.

3. Н — наземний, П — повітряний вибухи.

2. Відстані, на яких можливі світлові імпульси, дані для таких умов: слабка димка, види­мість до 10 км. Для інших умов вводиться коефіцієнт К. Повітря дуже прозоре, видимість до 100 км (К = 1,5); добра прозорість — до 50 км (К=1,4); середня прозорість — до 90 км (К = 1,2); сильна димка — до 5 км (К = 0,5); дуже сильна димка, туман — до 1 км (К = 0,2).

Висновки

1. Межа стійкості цеху 250 кДж/м².

2. Під час ядерного повітряного вибуху 100 кт на відстані 5 км прогнозується світловий імпульс, який дорівнює 320 кДж/м².

3. Необхідно провести заходи по підвищенню стійкості цеху до впливу теплового випромінювання.

Вихідні дані для розв'язання подібного завдання наведені нижче.

1. Фізико-хімічні властивості продукту горіння (ступінь чор­ноти факела, середня температура факела, нижча теплота згорян­ня продукту, масова швидкість вигоряння з одиниці площі поже­жі), які враховуються у вигляді коефіцієнта Кф. Коефіцієнт Кф визначається із довідників або обчислюється за формулою.

2. Характеристика джерела горіння (ширина, довжина, радіус резервуару з пожежонебезпечним продуктом) визначається кое­фіцієнтом Р, який обчислюється за формулами:

3 2 -

Ь ¹{аЬ)³ при ^- > 1,5, (1) а

а^3,16 при ^- < 1,5, (2) а

з_

17,5(і?об + Яр)² • (*об² + Яр)². (3)

Методика, що розглядається, дозволяє визначити віддалення точки з поточними заданими значеннями щільності теплового потоку від зовнішньої межі зони горіння.

I. Визначається коефіцієнт Кф.

II. Обчислюється коефіцієнт р.

3. Обчислюється критерій оцінки щільності теплового пото­ку в точці за формулою

а = ^*-р.(4)

ч

4. Визначається віддалення точки із заданим поточним зна­ченням щільності теплового потоку (К) від зовнішньої межі зони горіння за графіком (рис. 6.2).***

Рис. 6.2

Приклад 1. У результаті вибуху маємо розлиття бензину з геометричними параметрами а = 50 м, Ь = 100 м. Визначити від­далення К для щільності потоку 5000 Вт/м².

Розв 'язування:

1. За табл. 15 для бензину К = 6,57 10⁴.

2. За формулою (1) Р = 3-10⁵!

3. За формулою (4) б = 4-10⁶.

4. За графіком (рис. 2) для б = 410⁶ визначаємо Я = 22 м.

Приклад 2. Склад з бензином кількістю 50 т міститься на від­стані 60 м від цеху (щільність бензину 0,7 т/м³). Визначити щіль­ність теплового потоку у районі цеху.

Розв 'язування:

1. Визначаємо площу розливу при товщині розливу 1 см.

8р = ° = —⁵⁰— = 7000 м². • 0,01 0,7 • 0,01

Припустимо, що а = 80 м, Ь = 87 м, Ь/а < 1,5.

2. Обчислюємо коефіцієнт р = а^3,16 = 80^3,16 ~ 520 10³.

3. Визначаємо відстань від вогню до цеху:

Я = 60 - 40 = 20 м.

4. За графіком (див. рис. 2) визначаємо величину критерію 0. Для Я = 20 м б = 2-10⁶.

5. Обчислюємо щільність теплового потоку в районі цеху:

6,57 •Ю⁴ • 520•Ю³ 2

д =—2- = = 16,8кВт/м.

б 2 •Ю⁶

На підставі проведених розрахунків робиться висновок про стійкість цеху до впливу теплового випромінювання, джерела якого містяться поблизу досліджуваного об'єкта.

Таким чином, звіт про виконане завдання включає:

1. таблицю оцінки стійкості цеху до впливу теплового випро­мінювання з висновками (див. табл. 9);

2. рівень стійкості елементів цеху до теплового світлового ви­промінювання;

3. розрахунок оцінки стійкості цеху до впливу теплового ви­промінювання, джерела якого містяться поблизу досліджуваного об'єкта;

1. перелік заходів по підвищенню стійкості ІТК цеху.

Перелік заходів по підвищенню

стійкості інженерно-технічного комплексу заводу

до теплового (світлового) випромінювання

1. Виготовлення світлонепроникних штор з вогнетривкого матеріалу для зашторювання віконних отворів.

2. Заміна дверей, віконних рам і підлог на такі ж з вогнетрив­кого матеріалу.

3. Поділ будівлі на секції з вогнетривкими стінами (брандмау­ерами), здатними запобігти розповсюдженню вогню під час ви­никнення пожежі.

1. Пофарбування дверей, віконних рам, підлог вогнетривкою фарбою.

4. Очищення прилеглої до будівлі території.

5. Влаштування протипожежних перепон для обмеження роз­повсюдження вогню по конструкціях, по горючих матеріалах (гребені, бортики, козирки, пояси і т. ін.).

6. Вапняна або крейдяна побілка стекол і дерев'яних рам.

7. Закриття вікон віконницями, щитами або зовнішніми козирками.

8. Накриття пиломатеріалів, горючих виробів вогнетривкими навісами і матеріалами світлих тонів.

10. Установлення водяних завіс.

11. Очищення горищних приміщень.

12. Оббиття дверей металом.

Мета:

1. Закріплення і розширення теоретичних знань по проведен­ню оцінки стійкості роботи об'єкта.

2. Набуття навичок у визначенні оцінки стійкості цеху до впливу радіоактивного зараження і проведенні заходів по її підвищенню.

Завдання на практичне заняття

1. Оцінити стійкість роботи цеху до впливу радіоактивного зараження. Результати подати у вигляді розрахунку доз радіації, яку одержать робітники і службовці, в цеху і сховищі.

2. Зробити висновки про стійкість роботи цеху в умовах ра­діоактивного зараження.

3. Розробити пропозиції по підвищенню стійкості роботи цеху до впливу радіоактивного зараження і представити обґрунтуван­ня та розрахунки.

Порядок виконання завдання

Завдання слід виконувати у відповідності із запропонованими методикою оцінки стійкості роботи об'єкта до впливу радіоакти­вного зараження і варіантом радіаційної обстановки, що склалася після аварії на АЕС.