Обоснование и выбор мероприятий по повышению устойчивости работы объекта экономики с опасной технологией производства

МИНИСТЕРСТВО  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ  ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ,  ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ  ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

 

 

 

АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ  ЗАЩИТЫ

 

 

Кафедра устойчивости экономики и жизнеобеспечения

 

 

Дисциплина: «Подготовка объектов экономики и системы жизнеобеспечения населения к функционированию в ЧС»

 

 

 

Курсовая работа

 

 

Тема:  «Обоснование и выбор мероприятий по повышению

устойчивости  работы объекта экономики с опасной

технологией производства»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: слушатель 515 уч. группы

                                                                                   Капитан        Г.К.Арутюнян

 

                                                                      Проверил: начальник кафедры № 10

                                                                                         полковник Рейхов Ю.Н.

 

 

 

 

 

 

Новогорск –2004 г. 
СОДЕРЖАНИЕ

 

	Исходные данные	3
I.	Оценка производственных показателей объекта и определение  соответствия ОПФ требованиям ИТМ  ГО.	4
II.	Определение параметров взрыва ГВС и ВВ, оценка состояний зданий, технологического оборудования и производственных возможностей объекта  экономики после аварии со взрывом	5
	2.1. Определение параметров взрыва конденсированных ВВ	5
	2.2. Определение параметров взрыва ГВС.	6
	2.3. Определение ожидаемого состояния зданий и технологического оборудования	7
	2.4. Определение ожидаемых производственных возможностей        предприятия после взрыва	8
	2.5. Определение потерь работников предприятия среди НРС	8
III.	Выбор и оценка эффективности  мероприятий по повышению устойчивости работы объекта экономики в мирное время	10
	3.1. Выбор мероприятий по повышению устойчивости работы объекта экономики в мирное время	10
	3.2. Оценка эффективности мероприятий по повышению устойчивости работы объекта экономики в мирное время	14
IV.	Разработка  календарного плана организации  подготовки и выполнения основных мероприятий по повышению  устойчивости работы объекта экономики в мирное время	15
	ВЫВОДЫ	17
	Приложение:
	Календарный план организации, подготовки и выполнения основных мероприятий  по повышению  устойчивости работы объекта экономики в мирное время	18
	Литература	27

 

 

Исходные данные

 

Вариант № 1

 

Для выполнения работы были выданы следующие исходные данные:

 

1. План объекта экономики  (М 1:2 000).

2. Перечень и характеристики  основных производственных зданий  и технологического оборудования объекта экономики:

 

№ по ген-плану	Наименование  цехов	Характеристики  зданий				Характеристики технологического оборудования			Чис-лен. НРС, чел.
		этаж	кар-кас	стены	стоим. 1 м2 площ., т. руб.	вид Т.О.	количество. ед. шт.	стоим. ед., т. руб.
8	Кузнечный	1	тяж.	кирп.	300	прессы гидр.	20	96	200
13	Мартеновский	1	легк.	панель	300	станки тяж.	4	175	220
10	Литейный	1	тяж.	облег.	400	станки тяж.	25	200	160
11	Прессовый	1	тяж.	ж.б. панел.	260	прессы гидр.	16	96	100
12	Механический № 2	1	тяж.	кирп.	300	станки легк.	35	10	250
17	Ширпотреба	3	легк.	кирп.	350	станки легк.	20	25	200
18	Котельная	1	-	кирп.	150	котлы тяж.	2	40	10
19	Склад готовой продукции	4	легк.	кирп.	200	-	-	-	40
21	Насосная	1	-	бет. блоки	200	насосы таж.	4	5	10
22	Диспетчерская	3	-	кирп.	180	-	-	-	10
23	Инструментальн.	3	легк.	ж.б. панель	250	станки легк.	30	20	150
24	Электроцех	3	легк.	стекл.	300	станки легк.	40	30	200
	Северный ГРП	1	-	бет. блоки	200	оборуд. легк. типа	2	40	4

 

3. Количество и характеристики  взрыво- и пожароопасных веществ:

 

№ варианта	Кол-во ВВ, т	Тип ВВ	Кол-во ГВС, т	Место нахождения вагона  с ВВ
1	41	тротил	0,2	ж/д  путь у цеха № 10

 

1. Оценка производственных показателей объекта и определение соответствия ОПФ требованиям ИТМ ГО.

 

Проанализировав паспорт  объекта экономики, согласно норм ИТМ ГО СНиП 2.01.51-90 выявлены следующие несоответствия:

Электроснабжение.

• Объект имеет один ввод электроснабжения от фидерной, что не соответствует требованиям СНиП 2.01.51 - 90:  необходимо иметь не менее 2-х независимых источников;
• На объекте отсутствуют автономные источники электроснабжения, которые необходимы для обеспечения  работы ОПФ в условиях ЧС, что не соответствует нормам ИТМ ГО;
• Сеть электроснабжения на территории заглубленная галерейная, согласно норм ИТМ ГО необходимо предусмотреть кольцевание сетей электроснабжения.

Газоснабжение.

• Сеть газоснабжения не закольцована, что противоречит нормам ИТМ ГО, а также, должны оборудоваться обводные газопроводы, заглубленные под землю с наличием отключающих устройств;
• на сетях газоснабжения отсутствуют автоматические отключающие устройства;
• согласно требований СНиП 2.01.51-90 в основных узловых точках и отводах к объектам особой важности устанавливаются отключающие устройства, срабатывающие от воздействия избыточного давления во фронте ударной волны;
• газгольдеры, расположенные на территории завода, наземные, необвалованные;

Т.е. необходимо отработать вопрос создания резерва, расположенного вне зон возможных сильных разрушений, их конструкция должна быть рассчитана на воздействие избыточного давления во фронте ВУВ.

Водоснабжение.

• объект не имеет системы оборотного водоснабжения и систем очистки производственных стоков, необходимо создание систем оборотного водоснабжения и фильтров-поглотителей;
• согласно норм ИТМ ГО необходимо иметь запас воды на трое суток из расчета 10 л чел/сут; резервуары должны быть герметичны.

Теплоснабжение.

• сети теплоснабжения расположены открыто, необходимо провести мероприятия по дополнительной защите сетей теплоснабжения.

Вывод: Состояние ОЭ на данный момент не соответствует нормам ИТМ ГО. Для решения задачи необходимо провести следующие инженерно-технические мероприятия.

• создание системы оборотного водоснабжения;
• закольцовывание сетей электро- и газоснабжения;
• установка автоматических отключающих устройств на сетях газоснабжения;
• обваловка газгольдера и хранилища хлора;
• создание резервной АСУ;
• создание автономных источников электроснабжения;
• оборудование технических водопроводов для использования в целях пожаротушения;
• проведение ремонта цехов основного производства, в т.ч. срочный ремонт кровли цеха № 10.

 

Остальные мероприятия, которые необходимо провести в соответствии с нормами ИТМ ГО рассмотрены в таблице 5.

 

 

 

II. Определение параметров взрыва ГВС и ВВ, оценка состояний зданий,

технологического оборудования и производственных возможностей объекта  экономики после аварии со взрывом

 

2.1. Определение  параметров взрыва конденсированных  ВВ

 

Параметры взрыва ВВ DР_фв определяются в зависимости от вида и эффективной массы ВВ (С), характера подстилающей поверхности, а также удаления объекта (L) от центра взрыва. Приведенный радиус зоны взрыва ( ) может быть определен по формуле:

 

  , м/кг^1/3,

 

где L         - удаление объекта от центра взрыва ВВ, м;

h         - коэффициент, учитывающий характер подстилающей поверхности;

C        - масса ВВ, кг;

К_eff - коэффициент приведения различных видов ВВ к тротилу.

 

В зависимости от полученного  значения приведенного радиуса рассчитывается избыточное давление в зоне облака взрыва.

 

При

м/кг^1/3 :      , кг/см².

 

При

м/кг^1/3 :      , кг/см².

 

Результаты вычислений представлены в таблице 1.

 

 

Таблица 1

Определение параметров взрыва ГВС и конденсированных ВВ

 

№   цеха	Наименование  цеха	Вид и масса  ВВ, кг	Кэфф	ή	L, м	R, м/кг1/3	D Рфв, кг/см2	Масса ГВС, т	r0, м	`r1, м	r1/r0	D Рфг, кг/см2
8	Кузнечный	Тротил 41000	1	0,95	90	2,11	1,05	0,2	9,25	232	25,08	0,05
9	Механический №1				372	8,71	0,1			360	38,9	0,05
10	Литейный				80	1,78	1,34			160	17,3	0,1
11	Прессовый цех				178	4,17	0,31			174	18,8	0,1
12	Механический № 2				260	6,09	0,16			224	24,2	0,05
13	Мартеновский цех				224	5,24	0,21			260	28,1	0,05
17	Ширпотреба				106	2,48	0,77			100	10,8	0,2
18	Котельная				170	3,98	0,33			90	9,3	0,2
19	Склад гот. продукции				260	6,09	0,16			170	18,4	0,1
21	Насосная				104	2,43	0,8			146	15,8	0,1
22	Диспетчерская				136	3,18	0,49			84	9,1	0,2
-	Северн. ГРП				150	3,51	0,41			106	11,4	0,2
23	Инструментальный				190	4,45	0,27			60	6,5	0,3
24	Электроцех				220	5,15	0,21			96	10,2	0,2
26	Гараж				180	4,13	0,3			22	2,38	1
27	Столярный цех				216	5,05	0,22			44	5,4	0,4
28	Склад отд. снабжения				240	5,62	0,19			82	8,8	0,2
29	Баки с горючим				280	6,55	0,15			140	15,1	0,1
30	Газгольдер				204	4,77	0,25			-	-	-
31	Склад сырья				228	5,34	0,2			40	4,3	0,5
32	Склад стройматериалов				208	4,87	0,24			28	3,0	0,8
-	Хранилище с Cl				186	4,34	0,29			80	8,6	0,2

 
2.2. Определение параметров  взрыва ГВС.

 

Радиус волны взрыва ГВС может  быть определен по формуле:

 

, м,

 

где К - коэффициент перехода сжиженного газа во взрывную смесь, принимается  К=0,6;

Q - масса хранимого сжиженного газа, т.

 

В зависимости от расстояния r₁ от центра взрыва до рассматриваемого объекта и радиуса волны взрыва определяется параметр взрыва ГВС – избыточное давление в зоне облака взрыва DР_фг (из справочной литературы).

Вывод: При повреждении газгольдера произошел взрыв ГВС, образовав зону площадного пожара.

Взрыв газгольдера повлек за собой:

- полное разрушение гаража (26), склада  стройматериалов (32);

- сильное разрушение склада  сырья (31);   

• повреждение ж/д пути;
• частичное разрушение газопровода, объектов водо- и электроснабжения.

 

 

 

 

 

 

2.3. Определение ожидаемого  состояния зданий и технологического  оборудования

 

Определение ожидаемого состояния  зданий (x_зд) и технологического оборудования (x_то) проводится с использованием приведенного показателя устойчивости по формулам:

 

,

 

,

 

где  DР_ф     - давление воздушной ударной волны, действующее на здание, кПа (кг/см²);

DР*_{зд (то)}  - значение DР_ф, вызывающее сильные разрушения зданий и технологического оборудования;

К₁      - коэффициент, учитывающий повреждение технологического оборудования обломками конструкций зданий. Значения К₁ могут приниматься:

 

при xзд £ 0,5		К1=1;
при xзд = 0,5 – 1,25		К1=1,15;
при xзд > 1,25
а) для зданий с легкими ограждающими конструкциями		К1=1,2;
б) для зданий со стенами из ж/б  панелей		К1=1,6;
в) для зданий с кирпичными стенами  и из бетонных       блоков		К1=2.

 

В зависимости от полученных значений x_зд и x_то по графику определяется вероятность наступления сильных и полных разрушений зданий и технологического оборудования, а также ущерб основным производственным фондам (ОПФ) объекта экономики. Результаты вычислений занесены в таблицу 2 (при значениях x_зд и x_то £ 0,3 расчеты вероятностей разрушений цехов не производятся, т.к. при этих значениях здания и технологическое оборудование не получают сильных разрушений). Определение стоимости зданий и технологического оборудования показано в таблице 4.

Таблица 2

Определение степени разрушения зданий и технологического оборудования

 

№ цеха	ΔPфв кг/см2	ΔPфг кг/см2	ΔP*зд кг/см2	xзд	Pзд	Степень разруш. зд.	ΔP*то кг/см2	xто	Pто	Степень разруш. ТО
8	1,05		0,68	1,93	0,82	полные	2,9	0,45
10	1,34		0,6	2,79	1	полные	1,1	2,43	1	полные
11	0,31		0,76	0,5		слабые	-	-	-
12	0,16		0,68	0,29		слабые	0,34	0,67	-
13	0,21		0,68	0,38		слабые	1,1	0,23	-
17	0,77		0,68	1,41	0,5	полные	0,34	5,66	1	полные
18	0,33		0,68	0,6		средние	2,13	0,19	-
19	0,16		0,56	0,36		слабые	2	0,1	-
21	0,8		2,9	0,34		средние	1,1	1,04	0,23	сильные
22	0,49		0,68	0,9	0,22	сильные	0,4	3,06	1	полные
СГРП	0,41		2,9	0,18		средние	0,2	4,1	1	полные
23	0,27	0,3	0,43	0,5/0,87		средние	0,34	1,14/1,27	0,24	сильные
24	0,21		0,68	0,38		слабые	0,34	0,88	-
26	0,3	1	0,56	0,67/2,23	1	полные	-	-	-
27	0,22	0,4	0,68	0,4/0,73		средние	-	-	-
29	0,15		0,08	2,34	1	полные	-	-	-
30	0,25		0,19	1,64	0,65	полные	-	-	-
31	0,2	0,5	0,56	0,45/1,12	0,24	сильные	-	-	-	-
32	0,24	0,8	0,56	0,53/1,78	0,72	полные	-	-	-	-
Хр. Cl	0,29		0,24	1,51	0,56	полные	-	-	-	-

 

По результатам таблицы 2 можно  сделать следующий вывод: практически  все здания объекта экономики  повреждены в различной степени, половина из них подверглась значительным разрушениям.

Ущерб основным производственным фондам от полученных сильных и полных разрушений значителен.

 

2.4. Определение  ожидаемых производственных возможностей

предприятия после взрыва

 

Ожидаемые производственные возможности  предприятия (П_ш) после взрыва принимаются равным вероятности сохранения технологического оборудования всех (n) цехов:

 

,

 

 

где n  - количество цехов;

j   - номера цехов по порядку;

Р - вероятность разрушения j-го цеха.

 

После взрыва тротила производственные возможности предприятия П_ш = 0, так как разрушены: кузнечно-прессовый цех с уникальным оборудованием, литейный цех – цех основного производства.

 

2.5. Определение  потерь работников предприятия  среди НРС

 

Потери работников предприятия  среди НРС в цехах, получивших не менее сильных и полных разрушений могут приниматься равными суммарной вероятности наступления сильных и полных разрушений зданий. Результаты расчета приведены в таблице 4.

Сохранившиеся рабочие и служащие по сигналу оповещения либо укрываются в убежищах и подвалах сохранившихся зданий, либо собираются у зданий клуба и заводоуправления. Личный состав объектовых формирований собирается а сборных пунктах вблизи клуба и столовой.

Таблица 3

Определение потерь

работников  предприятия среди НРС

 

№ цеха	Наименование цеха	Численность НРС, чел	Вероятность наступле-ния  сильных и полных  разрушений	Потери  работников, чел
8	Кузнечный	200	0,82	164
9	Механический № 1	260
10	Литейный	160	1	160
11	Прессовый	100
12	Механический № 2	250
13	Мартеновский	220
15	Сборочный	500
17	Ширпотреба	200	0,5	100
18	Котельная	10
19	Склад гот. прод.	40
22	Диспетчерская	20	0,22	5
23	Инструментальный	150
24	Электроцех	200
27	Столярный	30
29	Баки с горючим	2	1	2
-	ГРП	4
31	Склад сырья	40	0,24	10
32	Склад стройматериалов	60	0,72	43
Всего				484

 

После взрыва общие потери среди  наибольшей работающей смены объекта  составят 484 человека.

Выводы по второму  этапу работы:

В результате взрыва тротила массой 41 т будет разрушено железнодорожное полотно возле цеха № 10.

Полные разрушения получат цеха №№ 8,10,17 газгольдер, хранилище с хлором, склад ГСМ.

Сильные разрушения получит диспетчерская.

Средние разрушения получат котельная (18), насосная (21), СГРП.

Взрыв ГВС приведет к полному разрушению гаража (26), склада стройматериалов (32), сильному - склада сырья (31), повреждению железнодорожного полотна у склада стройматериалов и образованию площадных пожаров на складе стройматериалов (31), в гараже (26).

Разрушение хранилища  хлора приведет к образованию  зоны химического заражения в которую попадает вся территория объекта, т.к. скорость ветра 0,5 м/с.

Учитывая все эти  обстоятельства производственные возможности предприятия будут равны нулю. Руководством должно быть принято решение на полную остановку работы объекта, ликвидацию очага химического заражения, эвакуацию пострадавшего персонала, рабочих и служащих из ЗХЗ, проведение спасательных и аварийно-восстановительных работ до полного восстановления производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III. Выбор и оценка эффективности мероприятий по повышению

устойчивости работы объекта экономики в мирное время

 

       3.1. Выбор мероприятий по повышению устойчивости работы объекта экономики

в мирное время

 

К числу основных мероприятий, направленных на снижение опасности  возникновения аварии со взрывом и повышению устойчивости работы объекта экономики относятся следующие:

а) создание надежной системы  оповещения и информации работающих в цехах об аварии и мерах снижения последствий (ущерба);

б) подготовка к безаварийной остановке производств, в первую очередь, литейного, мартеновского и других цехов с непрерывными производствами и выплавкой металлов;

в) снижение объема взрывоопасных  веществ до минимальных пределов, установленных либо из требований технологии производства, либо из условия недопущения средних разрушений близлежащих зданий цехов и технологического оборудования в них;

г) подготовка и оснащение противопожарных, аварийно-спасательных и восстановительных формирований и создание запасов огнетушащих средств, воды, материалов и конструкций для восстановления;

д) обеспечение энергоснабжения  от двух независимых источников (ТП) или накопление автономных энергоисточников;

е) установка противообвальных устройств  на конструкциях зданий;

ж) установка защитных кожухов (камер), решетчатых или вантовых устройств над уникальным оборудованием и легкими станками;

з) обвалование складов ГСМ.

Все мероприятия выполняются заблаговременно  по планам экономического и социального развития.

К мероприятиям, выполняемым после  аварии, относятся:

а) организация оповещения и информации работающих и служащих;

б) тушение возникших пожаров;

в) приведение в готовность сил  и средств разведки и проведение спасательных работ;

г)проведение детального обследования состояния конструкций зданий и  технологического оборудования, коммунально-энергетических сетей, транспортных сооружений и т.п.;

д) организация восстановления нарушенного  производства.

 

Таблица 4

  

Определение стоимости зданий и технологического оборудования

 

 

№ цеха	Наименование  цеха	Стоимость 1 м2 площади, т. руб.	Площадь, м2	Стоимость всего  здания, т. руб.	Вид оборудования	Стоимость единицы  оборудования, т. руб.	Кол-во оборудования, шт.	Стоимость оборудования в цехе, т. руб.
8	Кузнечный	300	3780	1134000	Прессы  гидравлические	96	20	1920
9	Механический №1	300	2304	690000	Станки легкие	10	35	350
10	Литейный	400	4320	172800	Станки тяжелые	200	25	5000
12	Механический № 2	300	2304	690000	Станки легкие	10	35	350
13	Мартеновский	300	5292	1587600	Станки тяжелые	175	4	700
14	Компрессорная	260	2304	599040	Прессы  гидравлические	96	16	1536
17	Ширпотреба	350	1440	504000	Станки легкие	25	20	500
18	Котельная	150	360	54000	Котлы тяжелые	40	2	80
19	Склад готовой продукции	200	1296	159200	-	-	-	80
21	Насосная	200	72	14400	Насосы тяжелые	5	4	20
22	Диспетчерская	180	108	19440	-	-	-	-
-	СГРП	200	400	80000	Оборудование легкого  типа	40	2	80
23	Инструментальный	250	1296	324000	Станки легкие	20	30	600
24	Электроцех	300	433	129600	Станки легкие	30	40	1200
29	Баки с горючим	-	-	5760	Металлическая емкость	-	-	-
30	Газгольдер	-	-	6243	Металлическая емкость	-	-	-
	Хранилище хлора	-	-	342	Цистерна	-	-	-

 

 

Таблица 5

Оценка состояний зданий и технологического оборудования после аварии со взрывом

 

№  цеха	Конструкция здания и вид технологичес-кого оборудования	D Рфг, кг/см2	D Рфв, кг/см2	D Р *зд   D Р *то	Ст-ть зданий ст-ть техн. оборуд, т. руб.	xзд    xто		Вероятность наступления разрушений				S Рi   зд то	Ущерб, т. руб		Суммарный ущерб  ОПФ  цеха
								сильных		полных
						от  D Рфг	от  DРфв	от  D Рфг	от  D Рфв	от  D Рфг	от  D Рфв		от  D Рфг	от  D Рфв	т. руб.	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
8	Стены кирпичные,  прессы гидравлические	0,05	1,05		1134000   1920		1,43   0,45				0,82   -	0,82   -		929800   -	929800   -	82   -
10	Каркас  тяжелый, стены облегченные. Станки тяжелые	0,1	1,34	0,6   1,1	172800   5000		2,79   2,43				1   1	1   1		172800   5000	177800	100   100
17	Каркас легк, стены  кирпич. Станки легкие	0,2	0,77	0,68   0,34	504000   500		1,41   5,66				0,5   1	0,5   1		252000   500	252500	50   100
22	Бескаркасное, стены кирпичные	0,2	0,49	0,68	19440		0,9   3,06		0,22   1			0,22   1		4276,8	4276,8	22         -
29	Металлическая емкость (баки  с горючим)	0,1	0,15	0,08	5760		2,34				1	1		5760	5760	100
30	Металлическая емкость (газгольдер)	-	0,25	0,19	6243		1,64				0,65	0,65		4058	4058	65
	Хранилище Cl, (цистерна)	0,2	0,29	0,24	342		1,51				0,56	0,56		191,5	191,5	56