Результаты расчетов площади пика ароматического углеводорода

№ про-бы	Масса трубочки с адсорбирован-ными вещест-вами, m1, г	Масса трубочки после десорбции, m2,г	Масса адсорбированного вещества, mх,г	Суммарная площадь пи-ков в пробе, S	Площадь пика аро-матического угле-водорода и его наименование

 

Таблица 7

Оценка экологического состояния и оптимальный метод

рекультивации грунтовых вод

Наименование ароматического углеводорода: № пробы:	Концентрация вещества в пробе, мг/ дм3	Превышение концентрации вещества в пробе по сравнению с ПДК	Выбранная технология очистки воды от нефтеуглеводородов (по нефти)
Общая концетрация нефтеуглеводородов в пробе, Сх, мг/дм3
Концентрация заданного вещества в пробе, Сх1в, мг/дм3			не очищать

Вопросы к зачету

1. Какие существуют основные техногенные воздействия на живые организмы углеводородных составляющих нефти?

2. Какие основные принципы хроматографии?

3. Какие основные принципы хромато-масспектрометрии?

4. Каким образом проводится аналитический анализ углеводородов из водной пробы с помощью тенаксовой трубочки и прибора ММ-1?

5. Какие существуют основные методы рекультивации грунтовых вод от нефти?

6. Какими основными критериями определяется выбор той или иной технологии рекультивации?

 

Л и т е р а т у р а

1. Ю.И Пиковский. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. — М.: МГУ, 1993

2. Защита окружающей среды от техногенных воздействий. — М.: МГОУ, 1993

3. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. Учебное пособие для вузов. Под редакцией В.Б. Алесковского. — Л.: Химия, 1988

4. Анализ окружающей природной среды. — Горький.:ГГУ, 1990

5. Хромато-масс-спектрометр ММ1. Инструкция по эксплуатации.

 

 

Занятие 11, 12. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПОТЕНЦИАЛЬНО-ОПАСНОГО ОБЪЕКТА К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ. (4 часа).

Цель работы

1. Освоить методику оценки устойчивости потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны при взрыве на предприятии газо-воздушной смеси.

2. Дать оценку устойчивости конкретного производства (в соответствии с вариантом) к воздействию воздушной ударной волны, выдать рекомендации по повышению устойчивости объекта.

Общий порядок выполнения работы

1. Прочитать разделы "Введение" и "Теоретическая часть".

2. Ознакомиться с методикой выполнения расчета.

3. Выписать в отчет исходные данные из приложений 1 и 2 для своего варианта. Номер варианта соответствует порядковому номеру фамилии студента в классном журнале.

4. Расчеты и отчет студент выполняет в рабочей (школьной) тетради или на отдельных листах (по решению преподавателя), а по окончании представляет их преподавателю. После проверки отчета преподавателем студенту выставляется оценка в журнал учета занятий.

3. Материально-техническое обеспечение: проектор, слайды, пленки.

 

ВВЕДЕНИЕ

Под устойчивостью работы объекта народного хозяйства понимается способность объекта выпускать установленные виды продукции в необходимых объемах и номенклатуре (организации транспорта, связи и других объектов, не производящих материальные ценности – выполнять свои функции) в чрезвычайных ситуациях, а также возможность быстрого восстановления в случае повреждения.

Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования возможен только на основе всесторонней тщательной оценки устойчивости работы каждого предприятия. Оценка устойчивости объекта к воздействию поражающих фактов проводиться с использованием специальных методик.

Исходными данными для проведения расчетов по оценке устойчивости объектов хозяйствования являются: возможные максимальные значения параметров поражающих факторов, характеристики объекта и его элементов.

Оценка устойчивости работы потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны производится на этапе проектирования объекта для того, чтобы учесть и предупредить физическое разрушение зданий, сооружений и оборудования, не допустить остановки производства.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющегося в разные стороны с огромной скоростью. Передняя граница слоя сжатого воздуха, характеризующаяся резким увеличением давления, называется фронтом ударной волны.

Общую оценку разрушений, вызванных ударной волной, производят с учетом разрушений зданий и сооружений. Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются следующими состояниями строительных конструкций:

Слабые разрушения – разрушаются окна и двери, легкие перегородки, частично кровля, появляются трещины в стенах верхних этажей. Здания подлежат текущему ремонту.

Средние разрушения – разрушаются встроенные элементы внутренних перегородок, окна, двери, кровля, появляются трещины в стенах не только верхних этажей, происходит обрушение отдельных участков этажей. Здания подлежат капитальному ремонту.

Сильные разрушения – разрушаются несущие конструкции, перекрытия верхних этажей, а перекрытия нижних этажей деформируются, часть стен разрушается. Ремонт нецелесообразен.

Полные разрушения – разрушаются все основные элементы зданий.

При проведении оценки устойчивости работы промышленного объекта к воздействию воздушной ударной волны параметры поражающих факторов задаются вышестоящими структурами по чрезвычайным ситуациям. Если такой информации нет, то максимальные значения параметров поражающих факторов определяются расчетным путем.

Оценка степени устойчивости объекта к воздействию воздушной ударной волны заключается:

· в выявлении основных элементов объекта (цехов, участков производства, подводящих систем и так далее), от которых, в основном, зависит устойчивость его функционирования и выпуск необходимой продукции;

· в определении предела устойчивости каждого элемента (по нижней границе диапазона давлений, вызывающих средние разрушения, DРкрi) и объекта в целом (по минимальному пределу входящих в его состав элементов);

· в сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым (расчетным) максимальным значением ударной волны, а также на заключении об его устойчивости.

В выводах и предложениях, на основе анализа результатов оценки устойчивости каждого элемента и объекта в целом, даются рекомендации по целесообразному повышению устойчивости наиболее уязвимых элементов и объекта в целом.

Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение ударной волны, при котором восстановление поврежденного объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Порядок выполнения работы

1. Изучить методические указания по выполнению работы.

2. Рассчитать по формулам 1 и 2 избыточное давление DРфгвс во фронте воздушной ударной волны, возникающее при взрыве ХОВ на объекте.

3. Построить график (Приложение 3 и Приложение 4) для оценки устойчивости потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны.

4. Используя график, дать оценку воздействия воздушной ударной волны на производственный объект путем сравнения расчетного значения DРфгвс с критерием устойчивости каждого элемента объекта DРкрi (из графика).

5. Дать предложения по выполнению необходимых мероприятий для повышения устойчивости потенциально-опасного объекта к воздействию воздушной ударной волны (Приложение 5).

 

Будем считать, что произошел взрыв газо-воздушной смеси (ГВС) на потенциально-опасном объекте. В этом случае, для оценки воздействия на объект воздушной ударной волны, определяем:

 

1. Эквивалентную массу органического вещества (по пропану) до аварии:

 

Qэ= 640KэвQ, кг (1)

 

где Q – масса органического вещества, в тоннах.

Кэв – коэффициент, учитывающий эквивалентность органического вещества пропану (исходные данные в приложении 1).

 

2. Избыточное давление во фронте ударной волны от взрыва ГВС на расстоянии Ri (в метрах):

 

848Q э^1/3 3440Qэ^2/3 11200Qэ

DРфгвс = -------------- + --------------- + -------------, кПа (2)

Ri Ri² Ri³

 

где Ri – расстояние от емкости с ГВС до здания (Приложение 1).

 

3. Строим график слабых, сильных, средних и полных разрушений для всех элементов производственного объекта (см. форму в приложении 4), основные элементы производственного объекта указаны в исходных данных (Приложение 2).

4. В качестве критерия устойчивости элемента объекта DРкрi принимаем нижнее значение диапазона давлений средних разрушений для каждого элемента производственного объекта. Полученные величины заносим в соответствующую графу графика (Приложение 4).

5. Сравниваем расчетное значение DРфгвс с величиной DРкрi для каждого элемента производства, для этого проводим по графику линию соответствующую расчетному значению DРфгвс. Оценку устойчивости объекта начинаем производить со здания (так как, если здание устойчиво к воздействию ударной волны, т.е. находится в зоне слабых или средних разрушений, то и оборудование не пострадает). В результате сравнения может быть три случая:

А. Не разрушается ни один элемент.

Б. Разрушается часть элементов, но повысить их устойчивость можно.

В. Разрушаются большинство основных элементов, и повысить их устойчивость или невозможно или нецелесообразно.

Если выполняется условие Б, то необходимо в отчете описать возможные способы повышения устойчивости объекта (Приложение 5)

Если выполняется условие В, то необходимо емкость с ГВС вынести дальше от объекта. Расстояние можно найти из формулы (2), если вместо DРфгвс подставить минимальное значение DРкрi (из графика) для потенциально-опасного объекта (при расчете последнее слагаемое в формуле 2 не учитывать) Указать полученное безопасное расстояние в отчете.

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ

в районе расположения потенциально-опасного объекта

.

NN вари-антов	Наименование органического вещества	Коэффици-ент взрыво-опасности по пропану	Масса органичес-кого вещества, т	Расстояние от цеха до емкости с орг. вещест- вом, м
	Ацетон	1,0
	Ацетилен	1,2
	Бензол	1,0
	Бутан	1,0
	Бутилен	1,0
	Водород	0,85
	Водород цианистый	0,85
	Гептан	1,0
	Дихлорпропан	1,15
	Дихлорэтан	1,15
	Диметилпропан	1,0
	Дихлорэтилен	1,05
	Изобутиловый спирт	1,0
	Кокосовый газ	0,9
	Метан	1,0
	Метиламин	1,1
	Нитрорастворитель	0,5
	Пропан	1,0
	Природный газ	1,0
	Сероуглерод	0,4
	Сероводород	0,8
	Этилен	1,0
	Сернистый ангидрид	1,0
	Этан	1,0
	Ацетон	1,0
	Бензол	1,0
	Водород	0,85
	Пропан	1,0
	Сероводород	0,8
	Этиловый эфир	1,0

 

 

Приложение 2

 

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОТЕНЦИАЛЬНО-ОПАСНОГО ОБЪЕКТА

 

NN вариан-та	Элементы инженерно-технического комплекса объекта
1, 16	Производственное здание с тяжелым крановым оборудованием, станки тяжелые, кузнечно-прессовое оборудование, ковшовые конвейеры, электрокары, контрольно-измерительная аппаратура (КИА)
2, 17	Производственное здание с крановым оборудованием до 50 т, станки тяжелые, электрокары, трубопроводы на железобетонных эстакадах, станки средние, открытые распределительные устройства (ОРУ).
3, 18	Производственное здание с металлическим каркасом, станки средние, кран мостовой, КИА, наземные трубопроводы, ОРУ
4, 19	Производственное здание из сборного железобетона, кран мостовой, станки средние, электрокары, трубопроводы на металлических эстакадах. ОРУ
5, 20	Кирпичное, бескаркасное производственное здание, станки средние, кран мостовой, трубопроводы наземные, КИА, электрокары
6, 21	Производственное здание со сплошным хрупким заполнением стен, кран мостовой, станки средние, электрокары, КИА, станки легкие
7, 22	Производственное здание с железобетонным каркасом, станки средние, трубопроводы. кран мостовой, Электрокары, ОРУ
8, 23	Производственное здание с крановым оборудованием до 50т, кузнечно-прессовое оборудование, станки тяжелые, наземные кабельные линии, ОРУ, электрокары
9, 24	Производственное здание с железобетонным каркасом, станки средние, кран мостовой, ковшовые конвейеры, электрокары, КИА
10, 25	Производственное здание с тяжелым крановым оборудованием, станки тяжелые, электрокары, кузнечно-прессовое оборудование, ОРУ, наземные трубопроводы
11, 26	Производственное здание с металлическим каркасом, кран мостовой, станки средние, электрокары, наземные кабельные линии, КИА
12, 27	Производственное здание из сборного железобетона, станки тяжелые, кран мостовой, наземные трубопроводы, станки легкие, ОРУ
13, 28	Кирпичное бескаркасное производственное здание, станки средние, электрокары, станки легкие, трубопроводы наземные, КИА
14, 29	Производственное здание со сплошным хрупким заполнением стен, кран мостовой, станки средние, ковшовые конвейеры, электрокары, ОРУ
15, 30	Производственное здание с железобетонным каркасом, станки тяжелые, кран мостовой, станки легкие, КИА, наземные трубопроводы

 

Приложение 3

Степень разрушения

элементов цеха (участка) при различных

избыточных давлениях ударной волны, кПа

 

ЭЛЕМЕНТЫ ЦЕХА (участка)

слабоеразруше-ние

среднееразруше-ние

сильное разруше-ние

полноеразрушение

 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ

- с тяжелым крановым оборудованием	20–40	40–50	50–60	60–80
- с крановым оборудованием, до 50 т	20–30	30–40	40–50	50–70
- с металлическим каркасом	10–20	20–30	30-40	40–50
- с ж\б каркасом	10–20	20–30	30–40	40–50
- из сборного железобетона	10–20	20–30	30–50	50–60
- кирпичное бескаркасное	10–20	20-35	35–45	45–60
- со сплошным хрупким заполн. стен	10–20	20–30	30–40	40–50

 

 

ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕХА

-станки тяжелые	25–40	40–60	60–70	–
- станки средние	15–25	25–35	35–45	–
- станки легкие	6–12	12–15	15–25	–
- краны мостовые	20–30	30–50	50–70	–
-кузнечно-прессовое оборудование	50–100	100–150	150–250	–
- ковшовые конвейеры	8–10	10–20	20–30	30–50
- открытые распределительные устройства (ОРУ)	15–25	25–35	35–45	45–60
- контрольно-измерительная аппаратура (КИА)	5–10	10–20	–	–
- кабельные наземные линии	10–30	30–50	50–60	–
- трубопроводы наземные	20–30	30–50		–
- трубопроводы на металлических и ж\б эстакадах	20–30	30–40	40–50	–
- электрокары	10–20	20–45	45–55	55–80

 

Приложение 4

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА

К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

 

Элементы объекта и их краткая характеристика

Степень разрушения при избыточном давлении, кПа 10 20 30 40 50 60 70 80

DРкр для каж-дого объекта, кПа

DРкр для производ-ства, кПа

 

ЗДАНИЕ: одноэтажное кирпичное, бескаркасное, перекрытия из ж/б элементов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ: -краны и крановое оборудование; -станки тяжелые
КЭС (коммунально-энергетические сети ) -воздуховоды на металлических эста-кадах; -электросеть кабельная наземная

 

 

СТЕПЕНЬ РАЗРУШЕНИЯ:

 

В качестве критерия устойчивости элемента объекта принимаем нижнее значение диапазона давлений средних разрушений DРкрi

 

СРЕДНИЕ РАЗРУШЕНИЯ

СЛАБЫЕ РАЗРУШЕНИЯ

ПОЛНЫЕ РАЗРУШЕНИЯ

СИЛЬНЫЕ РАЗРУШЕНИЯ

 

Приложение 5

 

Основные способы повышения устойчивости

работы производственного объекта