Обеспечение взрывобезопасности при ликвидации весеннего затора на реке

Обеспечение взрывобезопасности при ликвидации весеннего затора на реке

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфа 2009

Реферат

ЧРЕЗВЫЧАЙНАЯ СИТУАЦИЯ, КОНДЕНСИРОВАННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА, ВЗРЫВ, ВОЗДУШНАЯ УДАРНАЯ ВОЛНА, МОЛНИЕЗАЩИТА, ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ.

Целью дипломной работы является разработка мер по обеспечению взрывобезопасности хранения взрывчатых веществ на складе ЗАО "Бурибаевский ГОК" и проведения взрывных работ по ликвидации весеннего затора на реке Белая.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить специфику заторных наводнений, взрывной метод ликвидации заторов на реках и взрывчатые вещества, используемые при таких работах;

- смоделировать аварийную ситуацию, происшедшую при проведении взрывных работ и проанализировать вероятность её возникновения;

- рассчитать безопасные расстояния при хранении и непосредственном использовании взрывчатых материалов;

- проанализировать риск возникновения техногенной аварии на складе взрывчатых материалов и оценить индивидуальный риск при проведении взрывных работ по ликвидации затора;

- спроектировать молниезащиту для склада взрывчатых веществ;

- рассмотреть основные мероприятия по обеспечению противовзрывной защиты и предложить новые способы противовзрывной безопасности при хранении и использовании взрывчатых материалов.

Пояснительная записка дипломной работы содержит 50 страниц, рисунка 4, таблиц 4, библиограф 25, приложений 9

Содержание

1. Прогнозирование обстановки в зоне ЧС, вызванной взрывом аммонита при проведении работ по ликвидации весеннего затора

1.1 Основные термины и определения

1.2 Специфика заторных наводнений

1.3 Взрывной метод, как наиболее универсальный по борьбе с заторообразованием

1.4 Характеристика взрывчатого вещества Аммонит № 6 ЖВ, используемого при ликвидации заторов

1.5 Статистика аварийных ситуаций при хранении, транспортировке и использовании взрывчатого вещества Аммонит 6ЖВ

1.6 Характеристика объекта исследования

1.7 Моделирование аварийной ситуации и анализ сценариев ее развития

2. Расчет безопасных расстояний при проведении взрывных работ по ликвидации весеннего затора

2.1 Поражающие факторы взрыва Аммонита 6ЖВ

2.2 Расчет безопасных расстояний

2.2.1 Безопасные расстояния по действию воздушной ударной волны

2.2.2 Безопасные расстояния, исключающие передачу детонации от одного заряда взрывчатого вещества к другому

2.2.3 Безопасные расстояния по разлету осколков

2.3 Определение параметров взрыва Аммонита 6ЖВ массой 35 кг

3. Расчет безопасных расстояний при хранении взрывчатого вещества на складе ОАО "Бурибаевский гок"

3.1 Безопасные расстояния по действию воздушной ударной волны на здания и сооружения

3.2 Оценка возможности возникновения аварии

4. Оценка индивидуального риска

4.1 Метод оценки индивидуального риска

4.2 Метод оценки социального риска

5. Молниезащита, расчитанная для склада взрывчатых веществ ОАО "Бурибаевский гок"

5.1 Методика проектирования зоны защиты двойного стержневого молниеотвода

5.2 Расчет зоны защиты двойного стержневого молниеотвода для склада взрывчатых веществ ОАО "Бурибаевский ГОК"

6. Мероприятия по обепечению противовзрывной защиты

6.1 Обеспечение противовзрывной защиты на складе взрывчатых веществ ОАО "Бурибаевский ГОК"

6.2 Обеспечение безопасности ведения взрывных работ

7. Патентная проработка

7.1 Способ и устройство для защиты конструкций

7.2 Способ защиты окружающей среды от продуктов взрыва

Введение

Среди всех опасных природных процессов наводнения отличаются не только масштабами воздействия поражающих факторов, но и продолжительностью. Хорошо спланированные, четко и своевременно проведенные мероприятия по ликвидации последствий обеспечивают возможность избежать больших потерь населения и значительно снизить экономический ущерб при чрезвычайных ситуациях, вызванных наводнениями любых видов.

Одним из наиболее рациональных и экономически обоснованных методов борьбы с заторными наводнениями является взрывной метод. Однако использование взрывчатых веществ небезопасно и существует риск возникновения аварийных ситуаций при любом виде обращения и использования взрывчатых веществ. По данным Ростехнадзора ежегодно от взрывов конденсированных взрывчатых веществ погибает около 100 человек.

Учитывая свойства применяемых взрывчатых веществ и технологии обращения с взрывчатыми материалами, важно обеспечивать безопасность хранения взрывчатых материалов и проведения взрывных работ.

Целью дипломной работы является разработка мер по обеспечению взрывобезопасности хранения взрывчатых веществ на складе ЗАО "Бурибаевский ГОК" и проведения взрывных работ по ликвидации весеннего затора на реке Белая.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить специфику заторных наводнений, взрывной метод ликвидации заторов на реках и взрывчатые вещества, используемые при таких работах;

- смоделировать аварийную ситуацию, происшедшую при проведении взрывных работ и проанализировать вероятность её возникновения;

- рассчитать безопасные расстояния при хранении и непосредственном использовании взрывчатых материалов;

- проанализировать риск возникновения техногенной аварии на складе взрывчатых материалов и оценить индивидуальный риск при проведении взрывных работ по ликвидации затора;

- спроектировать молниезащиту для склада взрывчатых веществ;

- рассмотреть основные мероприятия по обеспечению противовзрывной защиты и предложить новые способы противовзрывной безопасности при хранении и использовании взрывчатых материалов.

Одним из главных аспектов прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций, вызванных взрывом при хранении и использовании взрывчатых материалов является социально-экономический, заключающиеся в затратах на выплату компенсаций пострадавшим и утрате собственности, а также затратах на восстановление окружающей среды.

Экологический связан с ухудшением окружающей среды в результате действия избыточного давления во фронте воздушной ударной волны взрыва и смыва загрязняющих веществ в водные объекты.

1. Прогнозирование обстановки в зоне ЧС, вызванной взрывом аммонита при проведении работ по ликвидации весеннего затора

Наводнение является опасным природным явлением, возможным источником чрезвычайной ситуации, если затопление водой местности причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения или приводит к гибели людей, сельскохозяйственных животных и растений [28].

Заторные наводнения на реках занимают особое место среди всех опасных природных явлений, наносящих материальный ущерб, так как им присуща чрезвычайная динамичность, неопределенность времени и места наступления, а также неоднозначность последствий, что затрудняет успешность их прогнозирования.

Существует два взаимодополняющих способа борьбы с заторообразованием: превентивные и оперативные мероприятия. Одним из эффективнейших методов по ликвидации затора является взрывной метод. Такие аварийно-спасательные работы осложняются тем, что приходится работать со взрывчатыми веществами, которые представляют особую опасность при использовании, хранении и транспортировке.

Целью данного раздела является анализ сценариев развития и прогноз обстановки в зоне ЧС при взрыве аммонита, используемого для ликвидации весеннего затора.

1.1 Основные термины и определения

Взрыв - быстропротекающий (сверхзвуковой) процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме и большого количества газов, способных выполнять механическую работу разрушения и перемещения окружающей среды. В результате, в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная привести или приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации.

Взрывчатое вещество - неустойчивые химические соединения или смеси, чрезвычайно быстро переходящие под действием определенного импульса в другие устойчивые вещества с выделением значительного количества тепла и большого объема газообразных продуктов, находящихся под большим давлением и, расширяясь, выполняющих ту или иную механическую работу.

Детонация - процесс возбуждения химического превращения ударной волной, движущейся по массе взрывчатых веществ со сверхзвуковой постоянной скоростью.

Инициирование - воздействие начального импульса и возбуждение во взрывчатом веществе взрывчатого превращения [12].

Затор - это весеннее многослойное скопление льда в русле реки, стесняющее (уменьшающее) ее живое сечение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и на некотором участке выше его. Непосредственная опасность затора льда заключается в резком и значительном подъеме уровня воды в реке, при котором вода выходит из берегов и затопляет прилегающую местность.

Ликвидация ЧС -- это аварийно-восстановительные и другие неотложные работы, проводимые при возникновении чрезвычайных ситуаций и направленные на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь, а также на локализацию зон чрезвычайных ситуаций, прекращение действия характерных для них опасных факторов.

Молниеотвод - устройство, воспринимающее удар молнии и отводящее ее ток в землю. В общем случае молниеотвод состоит из опоры; молниеприемника, непосредственно воспринимающего удар молнии; токоотвода, по которому ток молнии передается в землю; заземлителя, обеспечивающего растекание тока молнии в земле [16].

Уровень воды - высота водной поверхности над условной горизонтальной плоскостью (нулем графика) в см. Если этой плоскостью является поверхность моря, то уровень обычно выражается в метрах и называется абсолютной отметкой.

Чрезвычайная ситуация - обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь дли повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей (Федеральный закон "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера).

1.2 Специфика заторных наводнений

В ряду всех стихийных бедствий наводнения занимают лидирующее положение по числу повторов, охвату территорий и суммарному среднегодовому экономическому ущербу.

Наводнение - это временное затопление водой значительных участков суши. Наводнения приводят к быстрому затоплению обширных территорий; при этом травмируются и гибнут люди, сельскохозяйственные и дикие животные, разрушаются или повреждаются жилые, промышленные, подсобные здания и сооружения, объекты коммунального хозяйства, дороги, линии электропередачи и связи. Гибнет урожай сельхозпродуктов, изменяются структура почвы и рельеф местности, прерывается хозяйственная деятельность, уничтожаются или портятся запасы сырья, топлива, продуктов питания, кормов, удобрений, строительных материалов. В ряде случаев наводнения приводят к оползням, обвалам, селевым потокам [4,18].

Классифицируют наводнения по масштабу и причиненному ущербу: низкие (незначительный ущерб, 10% сельскохозяйственных угодий), высокие (ощутимый материальный и моральный ущерб, примерно 10-15% сельскохозяйственных угодий), выдающиеся (большой материальный ущерб, 50-70% сельскохозяйственных угодий, некоторые населенные пункты), катастрофические (огромный материальный ущерб, более 70% сельскохозяйственных угодий, множество населенных пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций) [27].

Классификация наводнений по основным причинам возникновения отображены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Классификация наводнений по причине возникновения

На территории Республики Башкортостан самыми распространёнными причинами наводнений являются половодье и образование заторов. Уровни воды в реках в результате заторов могут превысить максимальные уровни весеннего половодья и, следовательно, возможно затопление (подтопление) населенных пунктов.

Для прогнозирования ЧС, вызванных заторными наводнениями необходим анализ процесса формирования заторов, условий и причин, а также последствий для населения и территории. В таблице 1.1 перечислены основные характеристики заторов.

Таблица 1.1 - Понятие заторов на реках

Обычно в строении затора выделяются три характерных участка (рисунок 1.2):

- замок или "основание" затора (5), представляющий собой покрытый трещинами ледяной покров, упершийся в кромку невскрывшегося ледостава (6), заклинивший русло реки;

- собственно затор, или голова затора (2) - многослойное скопление хаотически расположенных льдин, подвергшихся интенсивному торошению;

- хвост затора (1) - примыкающее к затору однослойное скопление льдин вверх по течению (в зоне подпора) [1].

Длина головной части затора (замок + голова) обычно превышает ширину реки в 3…5 раз. На этом участке скопление льда имеет максимальную толщину (от 3…5 до 10…12 м). Длина всего затора (с хвостом) на крупных реках может достигать нескольких десятков километров; на средних реках - от одного до нескольких километров.

Протяженность затора

1 - хвостовая часть (хвост) затора; 2 - головная часть (голова) затора; 3 - нижняя кромка (нижняя граница) затора; 4 - верхняя кромка (верхняя граница) затора; 5 - замок затора; 6 - невскрывшийся ледостав; 7 - открытая вода

Рисунок 1.2 - Продольный разрез затора

Заторные явления характеризуются двумя поражающими факторами - подъем уровня воды и гидродинамическое давление воды.

Непосредственная опасность затора льда заключается в резком и значительном подъеме уровня воды в реке, при котором вода и лед выходят из берегов, затопляя и заваливая льдом прилегающую местность, населенные пункты, объекты экономики, сети коммуникаций, сельскохозяйственные земли и т.п. Вследствие этого состав основных характеристик последствий заторных наводнений такой же, как и при наводнениях от паводков и весенних половодий. Однако масштабы этих последствий более тяжелые, так как эти наводнения происходят при более низких температурах воздуха [29].

При разрушении заторов (особенно мощных) вниз по течению устремляется волна прорыва с большим содержанием взломанного потоком льда, что нередко приводит к затоплению ниже лежащих участков местности и разрушению дорог, мостов и других инженерных сооружений.

Кроме того, дополнительную опасность при заторах представляют навалы льда на берегах и в пойме высотой до 10…15 м. Большие массы льда давят на сооружения, ломают и сдвигают их; медленное таяние льда затрудняет проведение аварийно-восстановительных работ, сдерживает выполнение сельскохозяйственных работ.

Главными показателями, определяющими величину ущерба при заторах являются те же, что и при наводнениях: максимальный заторный уровень и интенсивность его подъема, длительность затора и затопления, площадь и глубина за топления, скорость нарастания расходов воды, правильность и своевременность прогноза и проведения предупредительных и аварийно-спасательных мероприятий, организованность спасательных служб и населения [1].

1.3 Взрывной метод, как наиболее универсальный по борьбе с заторообразованием

Борьба с заторами заключается в предотвращении их образования, снижении вероятных последствий или ликвидации уже образовавшихся заторов. Проблема борьбы с заторами решается тремя путями:

а) путем заблаговременного прогнозирования места образования затора, его мощности и своевременного принятия мер;

б) путем принятия предупредительных мер по управлению процессом образования льда и его стоком, т.е. по установлению или ослаблению причин и условий возникновения заторов (недопущению затора);

в) путем непосредственной борьбы с уже образовавшимися заторами и с заторными подъемами уровня воды (разрушение затора) [1, 27].

При установлении на основе многолетних наблюдений характеристики типа затора появляется возможность правильного прогнозирования максимального заторного уровня воды, выбора наиболее эффективных предупредительных мероприятий и способов разрушения уже образовавшегося затора.

В случае формирования затора следует спустить воду в обход затора, для чего необходимо устройство обводного канала или канала в теле затора путем применения взрывов с предварительным освобождением русла ниже затора ото льда. B случае невозможности спуска воды необходимо принять меры по разрушению затора (взрывами, бомбометанием, аэрогидродинамическими установками) при условии освобождения ото льда участка реки ниже затора.

В настоящее время известны и применяются на практике несколько методов борьбы с заторными явлениями и ликвидации ЧС, вызванных ими (таблица 1.3).

Определение наиболее эффективного метода и способа воздействия на процесс заторообразования и средств защиты от заторов базируется на результатах анализа местных условий наводнения, а также на результатах сравнения ожидаемого ущерба со стоимостью мероприятия [27]. В таблице 1.2 представлены методы ликвидации заторообразований.

Таблица 1.2 - Методы борьбы с заторами

Страницы: 1, 2, 3, 4