Учебное пособие: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчетно-графической

работы по дисциплине:

«Гражданская оборона»

ЛУГАНСК 2005

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчетно-графической

работы по дисциплине:

«Гражданская оборона»

(для студентов всех специальностей дневной формы обучения )

УТВЕРЖДЕНО:

на заседании кафедры
охраны труда и безопасности

жизнедеятельности

Протокол № 8 от 29.03.05.

ЛУГАНСК 2005

ББК Ц69,6(2) -5р30

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине: «Гражданская оборона» (для студентов всех специальностей дневной формы обучения) / Сост. В.П. Гуляев, О.Н. Друзь, Д.В. Михайлов – Луганск изд-во Восточноукр. нац. ун-та им. В. Даля, 2005 – 42 с.

Для студентов 5-го курса, изучающих дисциплину: «Гражданская оборона» всех специальностей, а также может быть использована при выполнении раздела «Гражданская оборона» в дипломном проекте.

Даны исходные данные к расчетно-графической работе и методика ее выполнения.

Составители В.П. Гуляев, преп.

О.Н. Друзь, асс.

Д.В. Михайлов, асc.

Отв. за выпуск Н.А. Пительгузов, проф.

Рецензент П.П. Ковалев, начальник штаба ГО университета

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В соответствии с Приказом Министра образования Украины, начальника штаба – заместителя начальника ГО Украины № 182/200 от 20 июня 1995 года подготовка специалистов и магистров общетехнических, строительных, транспортных, экономических, гуманитарных и других высших учебных заведений по дисциплине «Гражданская оборона» состоит из двух разделов:

На первый раздел «Общие вопросы» – отводится 22 часа.

На второй раздел «Подготовка за профилями» – отводится 14 часов.

Всего на дисциплину «Гражданская оборона» отводится 36 часов.

Этим же приказом предусмотрено выполнение расчетно-графической работы по теме «Устойчивость работы промышленных объектов в чрезвычайных ситуациях».

В результате изучения программы студенты должны

а) знать:

– характеристику очагов поражения, которые могут возникнуть в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени;

– назначение и порядок работы с приборами радиационной, химической разведки и дозиметрического контроля;

– основы устойчивости работы промышленных объектов в чрезвычайных ситуациях.

б) уметь:

– практически оценивать способы защиты населения, рабочих и служащих от аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств поражения;

– в зависимости от будущей специальности оценивать устойчивость элементов промышленного объекта в чрезвычайных ситуациях и разрабатывать инженерно-технические мероприятия по повышению устойчивости работы промышленного объекта.

– оценивать радиационную, химическую, бактериологическую обстановку и обстановку, которая может возникнуть вследствие аварии или стихийного бедствия;

– руководить подготовкой невоенизированных формирований и проведением спасательных и других неотложных работ на промышленных объектах.

в) быть ознакомленными:

– с организацией гражданской обороны государств дальнего и ближнего зарубежья;

– с содержанием Женевской конвенции от 12 августа 1949 года и Дополнительных протоколов от 8 июня 1977 года о гражданской обороне.

Варианты заданий на выполнение расчетно-графической работы студенты выбирают в соответствии со своим порядковым номером в журнале академической группы.

Расчетно-графическая работа содержит четыре задания и порядок их выполнения.

Задание 1. Выполняют студенты факультетов компьютерных технологий и автоматики, естественных наук, математики и информатики по оценке устойчивости промышленного объекта к взрыву газовоздушной смеси.

Задание 2. Выполняют студенты учебно-научных институтов транспортных технологий и рельсового транспорта по оценке устойчивости транспортных средств к смещению и опрокидыванию при воздействии ударной волны при взрыве газовоздушной смеси.

Задание 3. Выполняют студенты электротехничекого и механического факультетов по оценке устойчивости работы промышленного объекта к воздействию урагана.

Задание 4. Выполняют студенты факультетов управления, юридического, финансово-экономического, философского, истории и политологии, языкознания и журналистики по защите рабочих и служащих промышленного объекта.

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ДОЛЖНА СОДЕРЖАТЬ:

1. Титульный лист с названием университета, факультета, кафедры, по которой выполняется расчетно-графическая работа.

2. Вариант задания и его исходные данные.

3. Расчетную часть.

4. Таблицы, графики, рисунки, приложения.

5. Список используемой литературы.

Задание 1

1. Оценка устойчивости работы промышленного объекта к воздействию ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

Пример к заданию 1.

1.1. Исходные данные:

1. Емкость с углеводородным газом Q = 1 т.

2. Расстояние от емкости до объекта r = 130 м.

3. Оборудования и содержания промышленного объекта:

– здание с металлическим каркасом и крановым оборудованием

25–50 т;

– станки тяжелые;

– станки средние;

– промышленные работы и манипуляторы;

– компьютерный класс;

– технологические трубопроводы;

– краны и крановое оборудование;

– кабельные наземные линии;

– электродвигатели открытые 12 КВт;

– воздуховоды на металлических эстакадах.

1.2. Перечень решаемых задач.

1. Оценить устойчивость работы промышленного объекта к воздействию ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

2. Составить таблицу результатов оценки устойчивости объекта к воздействию ударной волны взрыва.

3. В выбранном масштабе вычертить схему зоны очага взрыва газовоздушной смеси с указанием в ней промышленного объекта.

1.3. Порядок расчета.

1. Расчет максимального избыточного давления во фронте ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

1) Определяем положение объекта в зонах очага взрыва путем сравнения расстояния от емкости с газом с радиусами зон очага взрыва (рис. 1.1).

2) Определяем радиус зоны детонационной волны по формуле:

.

3) Определяем радиус зоны действия продуктов взрыва по формуле:

.

Рис. 1.1. Положение объекта в очаге взрыва газовоздушной смеси:

I – зона детонационной волны r_I ,

II – зона действия продуктов взрыва радиусом r_II ,

III – зона воздушной ударной волны радиусом r_III .

Так как и , делаем вывод, что промышленный объект находится в зоне действия воздушной ударной волны (III зона).

4) Рассчитываем относительную величину по формуле:

.

5) Рассчитываем максимальное избыточное давление воздушной ударной волны для III зоны при по формуле:

(кПа).

Если относительная величина , то избыточное давление для III зоны определяется по формуле

(кПа).

Руководствуясь исходными данными (Q=1 т и r=130 м), определяем по графику (рис. 1.2) «Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от количества взрывоопасных ГВС» [2]. Избыточное давление равно 20 кПа. В дальнейших расчетах принимаем наибольшее = 20 кПа.

2. Заносим в таблицу 1.1. «Результаты оценки устойчивости промышленного объекта к воздействию ударной волны взрыва газовоздушной смеси», основные элементы объекта указаны в исходных данных.

3. По таблице 1.2. «Степени разрушения элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны» находим для каждого элемента избыточные давления, которые вызывают слабые, средние, сильные и полные разрушения. Прямоугольниками с условной штриховкой заполняется табл. 1.1.

4. Определяем предел устойчивости каждого элемента объекта, принимая нижний предел средних разрушений.

5. Определяем предел устойчивости промышленного объекта, за который принимается минимальный предел одного из элементов:

= 10 кПа.

6. Определяем степени разрушения объекта при ожидаемом избыточном давлении P_max = 20 кПа, проводя вертикальную линию через 20 кПа.

Слабые разрушения получат:

– здание с металлическим каркасом и крановым оборудованием 25-50т, технологические трубопроводы, станки средние, краны и крановое оборудование, кабельные наземные линии, воздухопроводы на металлических эстакадах.

Средние разрушения получат:

– промышленные роботы и манипуляторы;

– компьютерный класс.

Сильных и полных разрушений нет.

7. Выводы:

- промышленный объект оказался в зоне средних разрушений;

промышленный объект неустойчив к ударной волне взрыва ГВС, так как ΔP_max =20 кПа, а устойчивость объекта = 10 кПа

- так как предел устойчивости большинства элементов 30 кПа, а ожидаемое избыточное давление при взрыве ГВС ΔP_max = 20 кПа, целесообразно повысить предел устойчивости слабых элементов до 20 кПа;

- для повышения устойчивости промышленного объекта к воздействию ударной волны взрыва ГВС необходимо повысить устойчивость слабых элементов проведением инженерно-технических и технологических мероприятий.

8. Инженерно-технические мероприятия:

- над станками средними и промышленными работами установить металлические зонты. В компьютерном классе установить от потолка 1–1,5 м металлическую сетку для защиты от вторичных поражающих факторов;

- создать запас наиболее уязвимых узлов и деталей;

- станки средние закрепить на фундаменте;

- при реконструкции или капитальном ремонте спланировать рациональную компоновку технологического оборудования, по возможности исключающую повреждение его обломками разрушающихся конструкций и ослабляющую воздействие ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

9. Технологические мероприятия.

– на период восстановительных работ предусмотреть разработку нового технологического процесса по выпуску продукции без использования роботов;

– компьютерный класс перенести в специальное защитное сооружение.

Т а б л и ц а 1.1

Результаты оценки устойчивости промышленного объекта к воздействию ударной волны взрыва ГВС

Приложение А

Варианты заданий на расчетно-графическую работу для студентов факультетов компьютерных технологий и автоматики, естественных наук, математики и информатики

Продолжение приложения А

Т а б л и ц а 1.2

Степени разрушений элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны, кПа.

Задание 2

2. Оценка устойчивости работы промышленного оборудования в чрезвычайных ситуациях к воздействию ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

Пример к заданию 2.

2.1. Исходные данные:

– емкость с углеводородным газом – Q = 8 т;

– трансформаторная подстанция удалена от возможной точки взрыва на расстояние r = 200 м;

– площадь трансформаторной подстанции – 20 м² ;

– масса трансформатора m = 20000 кг;

– коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 1,6 (значения коэффициентов берутся из таблицы 2.3);

– коэффициент трения f = 0,2 (значения коэффициентов берутся из табл. 2.4);

– плечо силы веса а = 5 м;

– плечо смещающей силы h = 2 м.

2.2. Перечень решаемых задач.

1. Оценить возможность смещения, опрокидывания транспорта при воздействии ударной волны взрыва газовоздушной смеси.

2. Составить таблицу результатов при смещении трансформатора и при опрокидывании.

3. В выбранном масштабе вычертить схему зон очага взрыва газовоздушной смеси с указанием в ней положения трансформаторной подстанции.

2.3. Порядок расчета.

2.3.1. Определяем максимальное избыточное давление во фронте ударной волны взрыва.

1. Определяем положение трансформаторной подстанции в зонах очага взрыва путем сравнения расстояния от емкости с газом с радиусами зон очага взрыва (рис. 2.1).

2. Определяем радиус зоны детонационной волны по формуле:

35 м.

3. Определяем радиус зоны действия продуктов взрыва по формуле:

r_II = 1,7 · r_I = 1,7 · 35 = 59,5 м.

Так как r > r_I и r > r_II , делаем заключение, что трансформаторная подстанция находится в зоне действия воздушной ударной волны r_III (III зона).

4. Рассчитываем относительную величину Ψ по формуле:

.

Рис. 1.2. Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от

количества взрывоопасных ГВС

Рис. 2.1. Положение трансформаторной подстанции в очаге взрыва газовоздушной смеси:

I – зона детонационной волны r_I ,

II – зона действия продуктов взрыва радиусом r_II ,

III – зона воздушной ударной волны радиусом r_III .

5. Рассчитываем избыточное давление воздушной ударной волны для III зоны при Ψ < 2 по формуле:

кПа.

Если относительная величина Ψ ≥ 2, то избыточное давление для III зоны определяется по формуле:

кПа.

2.3.2. Рассчитаем давление скоростного напора:

кПа.

2.3.3. Рассчитаем смещающую силу:

P_см = C_х · S_max · P_ск ,

где P_см – смещающая сила, кН,

C_х – коэффициент аэродинамического сопротивления (см. табл. 2.3),

S_max – максимальная площадь трансформаторной подстанции, м² .

P_см = 1,6 · 20 · 3,1 = 99,2 кН.

2.3.4. Находим силу трения по формуле (для незакрепленного трансформатора):

F_тр = m · g · f,

где F_тр – сила трения, кН,

m – масса, кг,

f – коэффициент трения (см. табл. 2.4),

g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с² .

F_тр = 20000 · 9,8 · 0,2 = 39,2 кН.

2.3.5. Определяем возможность смещения трансформатора, для чего должно выполняться следующее условие:

Р_см > F_тр .

В нашем примере Р_см = 99,2 кН > F_тр = 39,2кН.

2.3.6. Делаем заключение об устойчивости трансформатора к смещению:

Трансформатор при ожидаемом избыточном давлении 30,1 кПа – смещается.

2.3.7. Определяем максимальную величину скоростного напора, при котором смещение еще не произойдет:

кПа.

2.3.8. Определяем максимальное избыточное давление, при котором смещение еще не произойдет:

кПа.

2.3.9. Результаты оценки устойчивости трансформатора к смещению ударной волны сводим в таблицу 2.1.

Т а б л и ц а 2.1

2.3.10. Выводы. При избыточном давлении свыше 18,6 кПа ударная волна взрыва газовоздушной смеси вызовет смещение трансформатора, что соответствует слабым разрушениям. Это предел ниже ожидаемого избыточного давления, следовательно, трансформатор не устойчив в работе при заданных условиях.

2.3.11. Определяем момент силы смещения на плечо (рис. 2.2) по формуле:

М_опр = Р_см · h,

где М_опр – момент силы смещения на плечо, кН·м;

h – плечо силы смещения, м.

М_опр = 99,2 · 2 = 198,4 кН·м.

Рис.2.2. Силы, действующие на предмет при опрокидывании

2.3.12. Определяем момент силы веса по формуле:

М_в = m · g · a/2,

где М_в – момент силы веса, кН·м;

m – масса трансформатора, кг;

g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с² ;

а – плечо силы веса, м.

М_в = 20000 · 9,8 · 2,5 = 490 кН·м.

2.3.13. Определяем возможность опрокидывания трансформатора, для чего должно выполняться следующее условие:

М_опр > М_в .

В нашем примере М_в = 490 кН·м > М_опр = 198,4 кН·м.

2.3.14. Делаем выводы об устойчивости трансформатора к опрокидыванию ударной волной взрыва. Трансформатор при ожидаемом избыточном давлении не опрокидывается.

2.3.15. Определяем максимальную величину скоростного напора, при котором опрокидывание еще не произойдет, по формуле:

кПа.

2.3.16. Определяем максимальную величину избыточного давления, при котором опрокидывания еще не произойдет:

кПа.

2.3.17. Результаты оценки устойчивости трансформатора к опрокидыванию ударной волной сводим в табл. 2.2.

Т а б л и ц а 2.2

2.3.18. Выводы. При избыточном давлении свыше 46,3 кПа ударная волна взрыва газовоздушной смеси вызовет опрокидывание трансформатора, а при ожидаемом избыточном давлении 30,1 кПа опрокидывания не будет.

Приложение Б

Варианты заданий на расчетно-графическую работу для студентов учебно-научных

институтов транспортных технологий и рельсового транспорта

Продолжение приложения Б

Т а б л и ц а 2.3

Величина коэффициента аэродинамического сопротивления С_Х для тел различной

формы

Т а б л и ц а 2.4

Коэффициент трения между поверхностями различных материалов

Задание 3

3. Оценка устойчивости работы промышленного объекта к воздействию урагана.

Пример к заданию 3.

3.1. Исходные данные:

1) Сила урагана – 13 баллов;

2) Оборудование и содержание промышленного объекта:

– кирпичное малоэтажное здание;

– станки средние;

– компьютерный класс;

– воздушные линии высокого напряжения;

– трансформатор 560 кВа;

– трубопроводы на металлических эстакадах;

– кабельные наземные линии;

– воздухопроводы на металлических эстакадах.

3.2. Перечень решаемых задач:

1. Оценить устойчивость работы промышленного объекта к воздействию урагана 13 баллов.

2. Составить таблицу результатов оценки устойчивости объекта к воздействию урагана 13 баллов.

3. Разработать инженерно-технические мероприятия направленные на повышение устойчивости работы объекта.

3.3. Порядок расчета.

3.3.1. По таблице 3.1 определяем избыточное давление, вызванное ураганом силой 13 баллов [3]. ΔР_max = 20 кПа.

3.3.2. Заносим в таблицу 3.2 «Результаты оценки устойчивости промышленного объекта к воздействию урагана 13 баллов». Основное оборудование объекта указано в исходных данных.

3.3.3. По таблице 1.2. «Степени разрушения элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны» находим для каждого элемента объекта избыточного давления, которые вызывают слабые, средние, сильные и полные разрушения и прямоугольниками с условной штриховкой заносим в таблицу 3.2.

3.3.4. Определяем предел устойчивости каждого элемента промышленного объекта, принимая нижний предел средних разрушений.

3.3.5. Определяем предел устойчивости промышленного объекта, за который принимается минимальный предел одного из элементов ΔР_φlim =12 кПа.

3.3.6. Определяем степени разрушения элементов промышленного объекта при ожидаемом избыточном давлении Р_max = 20 кПа, проводя вертикальную линию через 20 кПа.

Слабые разрушения получат:

– станки средние;

– трубопроводы на металлических эстакадах;

– трансформатор–560 кВа;

– кабельные наземные линии;

– воздухопроводы на металлических эстакадах.

Средние разрушения получат:

– кирпичные малоэтажные здания.

Сильное разрушение получит:

– компьютерный класс.

Полных разрушений нет.

3.3.7. Выводы:

– промышленный объект оказался в зоне средних разрушений;

– промышленный объект не устойчив к урагану 13 баллов, так как ΔР_max =20 кПа, а устойчивость объекта ΔР_φlim = 12 кПа.

Так как предел устойчивости большинства элементов 30 кПа, а ожидаемое избыточное давление при урагане ΔР_max = 20 кПа, то целесообразно повысить предел устойчивости слабых элементов до 20 кПа.

Для повышения устойчивости промышленного объекта к воздействию урагана 13 баллов необходимо повысить устойчивость слабых элементов проведением инженерно-технических мероприятий.

3.3.8. Инженерно-технические мероприятия:

– над станками средними установить металлические зонты, создать запас наиболее уязвимых узлов и деталей, станки средние прочно закрепить на фундаменте;

– повышение устойчивости зданий и сооружений достигается установкой дополнительных связей между несущими элементами, устройством каркасов, рам, подкосов, контрфорсов, опор для уменьшения пролета несущих конструкций, а также за счет применения более прочных материалов;

– кирпичное малоэтажное здание частично подсыпается грунтом;

– чтобы избежать повреждения оборудования (промышленных роботов, станков мелких, средних) обломками разрушающихся конструкций, следует рационально компоновать при объектно-планировочном решении предприятия;

– при реконструкции и расширении промышленных объектов необходимо предусмотреть размещение тяжелого оборудования на нижних этажах, размещение наиболее ценного оборудования (компьютерный класс) размещать в защитных сооружениях.

Для повышения надежности коммуникаций следует:

– заглублять основные коммунально-энергетические сети и технологические коммуникации или подсыпать грунтом, размещать их на низких эстакадах и обваловывать;

– увеличивать механическую прочность трубопроводов за счет постановки ребер жесткости, хомутов, соединяющих два-три трубопровода в один пучок;

– электроэнергия на промышленные объекты должна подаваться по подземным кабельным линиям.

Т а б л и ц а 3.1

Классификация степени разрушений зданий и сооружений при производственных авариях и стихийных бедствиях

Т а б л и ц а 3.2

Результаты оценки устойчивости объекта к воздействию урагана силой 13 баллов

Приложение В

Варианты заданий на расчетно-графическую работу для студентов

механического и электротехнического факультетов

Продолжение приложения В

Задание 4

4. Оценка инженерной защиты рабочих и служащих промышленного объекта.

Инженерная защита рабочих и служащих объекта – это защита с использованием инженерных сооружений, убежищ и противорадиационных укрытий.

Она достигается заблаговременным проведением инженерных мероприятий по строительству и оборудованию защитных сооружений с учетом условий расположения промышленного объекта и требований строительных норм и правил.

Оценка инженерной защиты проводится на наиболее экстремальную ситуацию, которая возможна в чрезвычайных ситуациях мирного времени – это взрыв газовоздушной смеси на промышленном объекте, укрытие рабочих и служащих в случае урагана, при авариях на атомных электрических станциях, химически опасных объектах, изменение количества работающих на производстве, а также в условиях военного времени с применением современных средств поражения.

Рассмотрим вариант оценки инженерной защиты рабочих и служащих промышленного объекта.

Пример к заданию 4

4.1. Исходные данные:

– объект расположен в районе с умеренным климатом (средняя температура в июле 20–25°С, климатическая зона – II);

– емкость с углеводородным газом Q = 8 т;

– расстояние от емкости до объекта r = 250 м;

– время на заполнение убежища укрываемыми t_норм = 8 мин;

– расположение рабочих участков №1 (N₁ =200 чел.) R₁ =100 м, участок №2 (N₂ =310 чел.) R₂ =300 м. Всего рабочих и служащих на промышленном объекте N=N₁ +N₂ =200+310=510 человек;

– на промышленном объекте имеется одно убежище, встроенное, выдерживающее динамические нагрузки до 100 кПа;

– помещение для укрываемых S₁ = 300 м² ;

– помещение для пункта управления S₂ = 12 м² ;

– коридоры S₃ = 10 м² ;

– санитарные узлы S₄ = 70 м² ;

– помещение для хранения продуктов питания S₅ = 14 м ² ;

– продолжительность укрытия – 3 суток;

– высота помещения для укрываемых h = 2,4 м;

– система воздухоснабжения – 3 комплекта ФВК–1, 1 комплект ЭРВ–72–2;

– расчет пункта управления – 5 человек;

– водоснабжение от общегородской системы, аварийный запас воды – 4500 л;

– электроснабжение – от сети промышленного объекта, аварийный источник – аккумуляторы батареи.

4.2. Перечень решаемых задач:

Оценить инженерную защиту рабочих и служащих промышленного объекта по следующим показателям:

– вместимости;

– защитным свойствам;

– по оценке систем жизнеобеспечения убежища;

– по своевременному укрытию.

4.2.1. Оценка убежища по вместимости.

1. Определяем общую площадь основных и вспомогательных помещений:

– общая площадь основных помещений

S_{общ. осн.} = S₁ + S₂ = 300 + 12 = 312 м² ,

где S₁ – площадь для укрываемых;

S₂ – площадь пункта управления;

Общая площадь всех помещений в зоне герметизации (кроме помещений для ДЭС, тамбуров и расширительных камер) определяем по формуле:

S_{общ. всех} = S_{общ. осн.} + S₃ + S₄ + S₅ = 312 + 10 + 70 + 14 = 406 м² .

2. Определяем вместимость (М_s ) убежища в соответствии с площадью:

– при двухъярусных нарах норма на одного укрываемого S_н = 0,5 м² , следовательно:

(мест).

3. Определяем вместимость убежища по объему всех помещений в зоне герметизации:

(мест),

где V_Н – норма объема помещения на одного человека составляет 1,5 м³ ;

h – высота помещения, м.

4. Сравниваем данные вместимости по площади (М_s ) и объему (М_v ).

Фактическая вместимость принимается минимальная из этих величин. Таким образом, вместимость убежища составляет М_S = 624 человека.

5. Определяем необходимое количество нар для размещения укрываемых. Высота помещения (h = 2,4 м) позволяет установить двухъярусные нары.

При длине нар 180 см (и нормируемом значении Н_норм =5 человек на одни нары) необходимо установить:

нар.

6. Определяем коэффициент вместимости убежища:

Выводы. 1. Объемно-планировочные решения убежища соответствуют требованиям СНиП.

2. Убежище позволяет принять 122% рабочих и служащих, т.е. по вместимости убежище имеет коэффициент запаса.

3. Для размещения укрываемых в убежище необходимо установить 125 двухъярусных нар, обеспечивающих 20% мест для лежания и 80% – для сидения.

4.2.2. Оценка убежища по защитным свойствам.

1. Определяем требуемые защитные свойства. По исходным данным емкости Q = 8 т и расстоянию r = 250 м определяем по рис. 1.2. «Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от количества взрывоопасных газовоздушных смесей» [2] избыточное давление:

ΔР_{φ max} = ΔР_{φ треб.} = 20 кПа.

2. Определяем защитные свойства убежища. Согласно исходным данным, ΔР_{φ защ.} = 100 кПа.

3. Сравниваем защитные свойства убежища с требуемыми.

Сравнивая ΔР_{φ защ} = 100 кПа и ΔР_{φ треб.} = 20 кПа, получаем ΔР_{φ защ} > ΔР_{φ треб.} , т.е. по защитным свойствам убежище обеспечивает защиту рабочих и служащих от ударной волны взрыва ГВС.

4. Определяем показатель, который характеризует инженерную защиту рабочих и служащих по защитным свойствам:

.

Выводы. Защитные свойства убежища обеспечивают защиту 122% персонала, подлежащего укрытию.

4.2.3. Оценка систем жизнеобеспечения убежища:

Система воздухоснабжения.

1. Определяем возможности системы в режиме I (чистой вентиляции). Исходя из того, что производительность одного комплекта ФВК–1 в режиме I составляет Q_ФВК1 =1200 м³ /ч, а одного ЭРВ–72–2 Q_ЭРВ = 900 м³ /ч, подача воздуха системы воздухоснабжения в режиме I составляет:

W_OI = К_ФВК1 ·Q_ФВК1 +К_ЭРВ ·Q_ЭРВ =3 · 1200 + 900 = 4500 м³ /ч,

где К_ФВК1 – количество комплектов ФВК-1 в системе вентиляции;

К_ЭРВ – количество комплектов ЭРВ-72-2 в системе вентиляции.

Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме I для II климатической зоны W₁ =10 м³ /ч, система воздухоснабжения может обеспечить:

N_{о возд. I} = чел.

Для I климатической зоны принимают W₁ =8 м³ /ч.

Для II климатической зоны принимают W₁ =10 м³ /ч.

Для III климатической зоны принимают W₁ =11 м³ /ч.

Для IV климатической зоны принимают W₁ =13 м³ /ч.

2. Определяем возможности системы в режиме II (фильтровентиляции) [6]:

W_OII = К_ФВК1 · Q_ФВК1 = 3 · 300 = 900 м³ /ч,

где К_ФВК1 – количество установок ФВК–1;

Q_ФВК1 – производительность установок в режиме II – 300 м³ /ч.

Установка ЭРВ-72-2 в режиме II не работает.

3. Определяем необходимое количество воздуха в режиме II по формуле:

W_{потр. II} = N_укр · Q_{Н. укр} + N_ПУ · Q_{Н. ПУ} ,

где N_укр – количество укрываемых в убежище;

Q_{Н. укр} – норма воздуха на одного укрываемого в режиме II (фильтровентиляции) - 2 м³ /ч, для I и II климатических зон; и 10 м³ /ч для III и IV климатических зон;

N_ПУ – расчет пункта управления;

Q_{Н. ПУ} – норма воздуха для работающих на ПУ, 5 м³ на человека [6].

W_{потр. II} = 624 · 2 + 5 · 5 = 1273 м³ .

4. Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме II (фильтровентиляции) W₂ = 2 м³ /ч, система воздухоснабжения может обеспечить в режиме II такое количество укрываемых:

N_{О возд. II} = чел.

5. Определяем возможности воздухоснабжения в режиме III (регенерации).

В комплекте ФВК–1 не имеется регенеративной установки РУ–150/6, поэтому режим III системой не обеспечивается. По условиям обстановки (не ожидается сильной загазованности атмосферы) можно обойтись без режима III.

6. Определяем коэффициент вохдухоснабжения:

К_{возд.снаб.} = ,

где N_O – минимальное количество людей, которое обеспечено воздухом в режиме I или в режиме II.

Выводы. 1. Система воздухоснабжения может обеспечить в режиме I и II только 450 человек.

2. Рабочие и служащие обеспечены воздухом на 88%, т.е. необходимо увеличить количество ФВК–1.

Система водоснабжения.

1. Определяем возможности системы.

Исходя из исходных данных, аварийный запас воды составляет – 4500 л, следовательно, возможность системы водоснабжения составляет – 4500 л.

2. Определяем количество людей, которых обеспечит система водоснабжения. Продолжительность укрытия П = 3 суток.

N _{О Вод} = чел.

Норма на одного укрываемого в сутки в аварийном режиме составляет: для питья N₁ =3 л., для санитарно-гигиенических потребностей N₂ =2 л., при количестве укрываемых 600 человек и более на весь расчетный период пребывания на всех укрываемых следует предусматривать для целей пожаротушения N₃ =4500 л. [10]. В нашем случае норма на одного укрываемого в сутки составит:

N=N₁ +N₂ =3+2=5 л.

Запас воды для целей пожаротушения в нашем примере не предусматривается, т.к. общее количество укрываемых меньше 600 человек.

3. Определяем коэффициент водоснабжения:

К_{Вод. снаб.} = .

Выводы. 1. Система водоснабжения может обеспечить только 300 человек.

2. Рабочие и служащие промышленного объекта обеспечены водой на 59%, т.е. необходимо увеличить аварийный запас воды на 3127 литров.

Система электроснабжения.

Исходя из исходных данных электроснабжения убежище обеспечивается от сети объекта.

Аварийный источник – аккумуляторные батареи.

Работа системы элетроснабжения в режиме регенерации не предусматривается.

1. Определяем возможности системы электроснабжения.

При оборудовании системы воздухоснабжения на базе ФВК–1 с электроручным вентилятором можно обойтись аварийным источником из аккумуляторных батарей, которые используют для освещения, а работу вентиляторов обеспечить вручную.

Выводы. 1. Система электроснабжения в аварийном режиме обеспечивает только освещение убежища.

2. Работа системы воздухоснабжения в аварийном режиме должна обеспечиваться ручным приводом.

На основании частных оценок систем жизнеобеспечения выводится общая оценка по минимальному показателю одной из систем.

В нашем примере наименьшее количество укрываемых, которое может обеспечить система жизнеобеспечения, определяется водоснабжением N_ЖО =300 человек, поэтому коэффициент, характеризующий возможности инженерной защиты объекта по жизнеобеспечению равен:

.

Выводы. 1. Система жизнеобеспечения позволяет обеспечить жизнедеятельность 59% работающей смены в полном объеме норм в течение установленной продолжительности (3 суток).

2. Возможности по жизнеобеспечению снижает система водоснабжения (59%), за которой следует система воздухоснабжения (88%).

4.2.4. Оценка убежища по своевременному укрытию.

1. Определяем время, необходимое для укрытия, учитывая, что скорость передвижения человека ускоренным шагом V_норм =50 м/мин и время для размещения на месте в защитном сооружении t_разм =2 мин.

От участка № 1 до укрытия (для N₁ =200 чел.):

t₁ === 4 мин.

От участка № 2 до укрытия (для N₂ =310 чел.):

t₂ === 8 мин.

2. Сравниваем необходимое время для укрытия людей с заданным в условии задачи t_норм =8 мин. Должно выполняться условие:

t₁ £ t_норм и t₂ £ t_норм .

В нашем примере t₁ = 4 мин < t_норм = 8 мин и t₂ = 8 мин = t_норм = 8 мин.

Убеждаемся, что условия расположения убежища обеспечивают своевременное укрытие такому количеству людей:

N_свр = N₁ +N₂ =200 + 310 = 510 чел.

3. Определяем показатель, характеризующий инженерную защиту объекта по своевременному укрытию рабочих и служащих:

.

Выводы. Расположение убежища позволяет своевременно укрыть всех рабочих и служащих (100%).

Таким образом, в ходе расчетов получены коэффициенты, характеризующие инженерную защиту рабочих и служащих промышленного объекта:

– по вместимости К_ВМ = 1,22;

– по защитным свойствам К_ЗТ = 1,22;

– по жизнеобеспечению укрываемых К_ЖО = 0,59;

– по своевременному укрытию людей К_СВР = 1,0.

Возможности инженерной защиты в целом характеризуются минимальным из коэффициентов, в нашем примере это К_ЖО = 0,59 (59% состава работающей смены обеспечиваются защитой в соответствии с требованиями).

4.3. Общие выводы по инженерной защите рабочих и служащих промышленного объекта.

1. На промышленном объекте инженерной защитой обеспечивается 59% рабочих и служащих.

2. Возможности имеющегося убежища используются не в полной мере из-за ограниченной подачи системы воздухоснабжения. Повышение ее подачи на 1/3 позволит увеличить численность защищаемых на 120 человек, что обеспечит защиту всего состава рабочих и служащих объекта.

3. Для обеспечения инженерной защиты всего состава работающей смены необходимо:

– дооборудовать систему воздухоснабжения убежища двумя комплектами ФВК–1;

– установить дополнительно емкость для воды на 3127 литров;

– до завершения строительства убежища нужно предусмотреть защиту неукрываемой части персонала в быстровозводимом убежище в период угрозы чрезвычайной ситуации.

Приложение Г

Варианты заданий на расчетно-графическую работу для студентов гуманитарных

специальностей (факультет управления, юридический, финансово-экономический,

философский, истории и политологии, языкознания и журналистики)

Продолжение приложения Г

Продолжение приложения Г

Продолжение приложения Г

Продолжение приложения Г

Продолжение приложения Г

ЛИТЕРАТУРА

1. Демиденко Г. П., Кузьменко Е.П., Орлов П.П. и др. Повышение устойчивости работы объектов народного хозяйства в военное время / Под ред. Г.П. Демиденко. – К.:Вища школа. 1984 – 232 с. – 256 с.

2. Демиденко Г. П., Кузьменко Е.П. и др. Защита объектов народного хозяйства. Справочник / Под ред. Г.П. Демиденко. – К.:Вища школа. 1987.

3. Михно Е.П. Ликвидация последствий аварий и стихийных бедствий / Под ред. Е.П. Михно. – М.: Атомиздат. 1979 – 288 с.

4. Гражданская оборона / Под ред. Е.П. Шубина. – М.: Просвещение. 1991 – 223 с.

5. Касьянов Н.А. Защита населения в условиях чрезвычайных ситуаций. – Луганск.: ВНУ. 2001 – 170 с.

6. Депутат О.П., Коваленко І.П., Мужик І.С. Цивільна оборона. Навчальний посібник / За ред. полковника В.С. Франчука. – Львів.: Афіша. 2000 – 336 с.

7. Порядочний Л.В., Заплатинський В.М. Безпека в надзвичайних ситуаціях та цивільна оборона. Навчальний посібник. – К..: Київ. нац. торг.-екон. ун-т. 2003 – 301 с.

8. Гуляев В.П. Методические указания к практическому занятию «Основы устойчивой работы промышленных объектов в чрезвычайных ситуациях»: ВУГУ, 2000. – 20 с.

9. Гуляев В.П. Методические указания к практическому занятию «Оценка устойчивости работы промышленного оборудования в чрезвычайных ситуациях к воздействию ударной волны взрыва»: ВНУ, 2001. – 12 с.

10. Шоботов В.М. Цивільна оборона. Навчальний посібник. – Київ.: Центр навчальної літератури, 2004. – 439 с.

Учебное издание

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению контрольной работы

по дисциплине

«ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА»

(для студентов-заочников всех специальностей)

Составители
Виктор Павлович ГУЛЯЕВ

Олег Николаевич ДРУЗЬ

Дмитрий Викторович МИХАЙЛОВ

Лит. Редактор З.И. Андронова

Техн. Редактор Т.Н. Дроговоз

Подп. в печать ________

Формат 60х84¹ /₁₆ . бумага типогр. Гарнитура Times.

Офсетная печать. Усл. печ. л.___ Обл. изд. л. ______

Тираж ______экз. Изд. №_____. Заказ №____. Цена договорная.

Издательство Восточноукраинского национального университета

имени Владимира Даля

Адрес издательства : 91034, г. Луганск, кв. Молодежный, 20а

Телефон : 8(0642)41-34-12. Факс : 8(0642)41-31-60

E-mail : uni@snu.edu.ua

http ://www.snu.edu.ua