чрезвычайный прогнозирование промышленность технический

Решение проблем безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях, уменьшение социально-экономических и экологических последствий чрезвычайных ситуаций возможно только при осуществлении комплекса организационных, социальных и экономических мероприятий. Важно поднять на качественно новый уровень готовность органов управления государством всех и всего населения к действиям в экстремальных условиях.

С каждым годом растет число чрезвычайных ситуаций техногенного, экологического и природного характера. При этом некоторые из них, например, связанные с авариями на потенциально опасных объектах (атомных электростанциях, химических объектах, гидросооружениях), могут нанести не только большой прямой ущерб, но и даже привести к глобальным катаклизмам. Каждая чрезвычайная ситуация имеет свои причины возникновения и особенности, свой характер развития, по-своему воздействует на человека, его здоровье и его среду обитания.

Целью курсовой работы является приобретение теоретических и практических знаний по дисциплине «Защита в ЧС».

Данная работа разделена на два блока:

1. Теоретический блок, включает в себя, понятия о ЧС, видах ЧС, а так же даются определения таких понятий как предупреждение и ликвидация ЧС. Вторая часть теоретического блока представляет собой понятия о единой российской системе чрезвычайных ситуаций, дается представление о ее структуре и задачах.

2. Практический блок, включает в себя две задачи. Целями, которых является приобретение навыков в исследовании технического состояния объектов на предприятиях промышленности методом прогнозирования параметров на основе интегрального показателя безопасности, а также ознакомиться с методикой расчета степени разрушений зданий и сооружений в населенном пункте с высокими рисками наводнений, вызванных естественными и техногенными факторами.

1. Теоретический блок

1.1 Определение чрезвычайной ситуации. Понятие о предупреждении и ликвидации ЧС

чрезвычайный прогнозирование промышленность технический

Одна из основных проблем государства — создание гарантий безопасного проживания и деятельности населения на всей его территории как в мирное, так и в военное время. Организация защиты населения от чрезвычайных ситуаций является составной частью общегосударственных социальных и оборонных мероприятий. Осознание этого требует от властных структур энергичных государственных мер по созданию эффективной системы гражданской защиты, действующей на всех уровнях управления в Российской Федерации, во всех регионах и территориях.

Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» вводит термины и определения, применяемые в наименовании и содержании Единой Государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС):

Чрезвычайная ситуация (ЧС) — обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей.

Зона ЧС — территория, пораженная в результате проявления чрезвычайного события и требующая специальных мер ликвидационного и восстановительного характера.

Оперативная обстановка в зоне ЧС — характеристика зоны ЧС, полученная на определенный момент времени и содержащая сведения о состоянии зоны, проведенных работах по ликвидации ЧС, требуемых ресурсах для ликвидации ЧС, внешних факторах, относящихся к ЧС и влияющих на развитие обстановки.

Предупреждение ЧС — комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное снижение риска возникновения ЧС, а также на уменьшение всех негативных последствий ЧС в случае их возникновения.

Ликвидаця ЧС — аварийно-спасательные и другие неотложные работы, проводимые при возникновении ЧС и направленные на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среды, уменьшение материальных потерь, а также на локализацию зон ЧС и прекращение действия характерных для них опасных факторов.

В основу классификации ЧС могут быть положены разнообразные признаки, характерные для групп чрезвычайных событий. Все ЧС делятся, в зависимости от сути явления, вызвавшего их, на конфликтные и бесконфликтные (рис. 1.1.1).

Рис. 1.1.1 — Виды чрезвычайных ситуаций

К бесконфликтным относятся ЧС техногенного, природного и экологического характеров. Источники угроз этих ситуаций находятся в техносфере и природной среде, а сами ситуации возникают в связи с хозяйственной деятельностью человека или проявлением стихийных сил природы.

К конфликтным ЧС относятся ситуации, источниками которых является общество, действия его отдельных групп или неразрешенные противоречия социально-политического или экономического плана между классами, группами или социальными слоями.

1.2 Структурная схема единой российской системы чрезвычайных ситуаций (РСЧС)

Основной целью создания РСЧС было объединение усилий федеральных органов исполнительной власти, органов представительной и исполнительной власти субъектов РФ, органов местного самоуправления и организаций, их сил и средств в области предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, защиты от них населения и территорий в мирное время.

В соответствии с Федеральным законом «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера» основными задачами системы РСЧС являются:

1. разработка и реализация правовых и экономических норм по обеспечению защиты населения и территорий от ЧС;

2. осуществление целевых и научно-технических программ, направленных на предупреждение ЧС и повышение устойчивости функционирования организаций, а также объектов социального назначения в ЧС;

3. обеспечение готовности к действиям органов управления, сил и средств, предназначенных и выделяемых для предупреждения и ликвидации ЧС;

4. сбор, обработка, обмен и выдача информации в области защиты населения и территорий от ЧС;

5. подготовка населения к действиям в ЧС;

6. прогнозирование и оценка социально-экономических последствий ЧС;

7. создание резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС;

8. осуществление государственной экспертизы, надзора и контроля в области защиты населения и территорий от ЧС;

9. ликвидация ЧС;

10. осуществление мероприятий по социальной защите населения, пострадавшего от ЧС, проведение гуманитарных акций;

11. реализация прав и обязанностей населения в области защиты от ЧС, а также лиц, участвующих в их ликвидации;

12. международное сотрудничество в области защиты населения и территорий от ЧС.

РСЧС объединяет органы управления, силы и средства федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов РФ, органов местного самоуправления и организаций, в полномочия которых входит решение вопросов защиты населения и территорий от ЧС, и осуществляет свою деятельность в целях выполнения задач, предусмотренных ФЗ «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера».

Организационная структура системы строится по территориально-производственному принципу, состоит из территориальных и функциональных подсистем и имеет пять уровней управления (федеральный, региональный, территориальный, местный, объектовый).

Задачи, организация, состав сил и средств, порядок деятельности функциональных подсистем РСЧС определяются положениями о них, утверждаемых руководителями соответствующих федеральных органов исполнительной власти по согласованию с МЧС России.

Говоря об уровнях РСЧС, необходимо отметить, что:

к федеральному уровню относятся органы управления, силы и средства центрального подчинения федеральных органов исполнительной власти;

региональный уровень РСЧС образован за счет районирования территорий России.

В состав РСЧС входят регионы:

1. Центральный (г. Москва),

2. Северо-Западный (г. Санкт-Петербург),

3. Северо-Кавказский (г. Ростов-на-Дону),

4. Приволжско-Уральский (г. Екатеринбург),

5. Сибирский (г. Красноярск),

6. Дальневосточный (г. Хабаровск).

Каждый регион охватывает территории нескольких субъектов РФ.

К территориальному уровню относятся органы исполнительной власти, силы и средства субъектов РФ с элементами функциональных подсистем, дислоцированных на их территориях.

Местный уровень охватывает территории муниципальных образований.

Объектовый — территорию предприятия, учреждения, организации.

Рис. 1.2.1 — Уровни РСЧС

Размещение органов повседневного управления РСЧС осуществляется на пунктах управления, оснащенных соответствующими средствами связи, оповещения, сбора, обработки и передачи информации и поддерживаемых в состоянии постоянной готовности к использованию.

Руководители постоянно действующих органов управления РСЧС по должности являются заместителями руководителей соответствующих органов исполнительной власти, органов местного самоуправления, организаций по вопросам защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера.

В целях обеспечения непрерывного оперативного управления РСЧС, обработки и передачи оперативной информации создаются органы повседневного управления — дежурно-диспетчерские службы, включающие в себя:

§ оперативно-дежурные службы органов управления ГОЧС субъектов РФ, городов и других населенных пунктов, отнесенных к группам по гражданской обороне (центры управления в кризисных ситуациях, оперативно-дежурные смены, оперативные дежурные), в том числе Центр управления в кризисных ситуациях МЧС России;

§ дежурно-диспетчерские службы и специализированные подразделения федеральных органов исполнительной власти, организаций.

В целом в системе управления РСЧС предусмотрено создание следующих пунктов управления:

· на федеральном уровне — повседневного ПУ, запасных ПУ — городского и загородного, воздушного ПУ на базе самолета, полевых ПУ на базе автомобилей высокой проходимости, а также мобильного ПУ;

· на региональном уровне — повседневного ПУ, запасного ПУ, воздушного ПУ на базе вертолета, полевого ПУ на базе автомобилей высокой проходимости;

· на территориальном и местном уровнях — повседневного ПУ, полевого ПУ на базе автомобилей высокой проходимости.

Системы связи и оповещения РСЧС представляют собой организационно-техническое объединение сил и средств связи и оповещения, а также каналов общегосударственной, ведомственных и коммерческих сетей связи, обеспечивающих передачу информации и сигналов оповещения в интересах органов управления ГОЧС. Они базируются на стационарных и подвижных узлах связи органов управления ГОЧС.

Системы оповещения созданы на федеральном, территориальном и местном уровнях управления.

2. Практический блок

2.1 Задача № 1. Оценка уровня безопасности технической системы

Таблица 2.1.1.1 — Контролируемые параметры технической системы

Решение задачи № 1

Расчет коэффициентов регрессии.

Расчет коэффициентов регрессии производится по формулам:

;

;

;

где — число контролируемых параметров; - параметр времени; - значение контролируемого параметра; - усредненное значение времени.

Для параметров «выходного напряжения элементов питания датчиков автоматической системы контроля (АСК) загазованности ТС»:

;

;

;

;

;

;

;

.

Для параметра «сопротивления изоляции заземляющего контура силового агрегата ТС»:

;

.

Для параметра «плотность материала «:

;

.

Для параметра «модуль упругости «:

;

.

Для параметра «предел пропорциональности «:

;

.

Для параметра «предел прочности «:

;

.

Для параметра «коэффициент Пуассона «:

;

.

Усредненное значение времени равно:

.

Определение прогнозируемых изменений параметров при возможной эксплуатации ТС.

Время для совершения прогноза определяется по формуле:

;

где — последняя цифра номера зачетной книжки.

.

Определение расчетной зависимости осуществляется по следующей формуле:

;

Для параметров «выходного напряжения элементов питания датчиков автоматической системы контроля (АСК) загазованности ТС»:

;

;

;

.

Для параметра «сопротивление изоляции заземляющего контура силового агрегата ТС»:

.

Для параметра «плотность материала «:

.

Для параметра «модуль упругости «:

.

Для параметра «предел пропорциональности «:

.

Для параметра «предел прочности «:

.

Для параметра «коэффициент Пуассона «:

.

Расчет интегрального показателя безопасности ТС на момент времени 19,2 года эксплуатации.

Расчет интегрального показателя безопасности ТС определяется по формуле:

;

при условии:

;

где — весовой коэффициент i-го контролируемого параметра; - значение i — го контролируемого параметра; , — верхнее и нижнее предельно допустимые значения i-го контролируемого параметра; - безразмерный показатель безопасности i-го контролируемого параметра, — число контролируемых параметров.

Показатель безопасности i-го контролируемого параметра определяется по формуле:

;

Показатели безопасности для параметров «выходного напряжения элементов питания датчиков автоматической системы контроля (АСК) загазованности ТС»:

;

;

;

.

Показатель безопасности для параметра «сопротивление изоляции заземляющего контура силового агрегата ТС»:

.

Показатель безопасности для параметра «плотность материала «:

.

Показатель безопасности для параметра «модуль упругости «:

.

Показатель безопасности для параметра «предел пропорциональности «:

.

Показатель безопасности для параметра «предел прочности «:

.

Показатель безопасности для параметра «коэффициент Пуассона «:

.

Общий показатель безопасности ТС будет равен:

Построение графической интерпретации уравнений регрессии для каждого параметра в координатных осях — «значение параметра — время».

Рис. 2.1.1 — График зависимости параметра от времени

Рис. 2.1.2 — График зависимости параметра от времени

Рис. 2.1.3 — График зависимости параметра от времени

Рис. 2.1.4 — График зависимости параметра от времени

Рис. 2.1.5 — График зависимости параметра от времени

Рис. 2.1.4 — График зависимости параметра от времени

Вывод: В результате исследования уровня безопасности технической системы было выявлено, что самыми ненадежным параметрами ТС на срок эксплуатации 19,2 года являются:

Параметр сопротивление изоляции заземляющего контура силового агрегата ТС ().

Еще одним менее надежным параметром ТС является параметр выходного напряжения элементов питания датчика, автоматической системы контроля (АСК) загазованности ТС, но не является критичным для заданного срока эксплуатации ().

Самыми надежными параметрами ТС являются «плотность материала «и «модуль упругости «.

Общий уровень безопасности ТС на заданный период эксплуатации составляет 70%.

Ответы на контрольные вопросы к задаче № 1

В чем различие текущих данных от прогнозируемых?

Текущие данные — это данные, полученные экспериментально-теоретическим путем до текущего момента эксплуатации, а прогнозируемые значения — значения, экстраполируемые по известным данным на дальнейшее время работы.

Что позволяет оценивать прогнозируемый ресурс безопасности параметра и системы в целом?

Совокупность всех контролируемых параметров должна полностью характеризовать техническую безопасность исследуемого объекта и позволять оценивать прогнозируемый ресурс безопасности параметра и системы в целом.

Что может выступать в качестве контролируемых параметров объектов повышенной опасности?

В качестве контролируемых параметров объектов повышенной опасности могут выступать: геометрические параметры (диаметр, длина, толщина и т. п., причем в нескольких характерных точках). Физико-механические параметры (плотность, модуль упругости, предел пропорциональности, прочности материала и др.). Параметры, характеризующие возможные локальные ослабления исследуемой конструкции (параметры микротрещин, микроповреждений, локальных вмятин и т. п.). Параметры, характеризующие статические эксплуатационные нагрузки, действующие на исследуемый элемент и другие группы параметров.

Каковы основные способы получения контролируемых параметров?

Контролируемые параметры могут быть получены опытным путем (измерения, дефектация и т. д.), расчетно-теоретическим путем (оценка нагрузок, теоретическое моделирование и т. п.), путем экспериментального определения параметров конструкции из исследуемой партии.

В каком случае элемент технической системы (ТС) считается небезопасным?

Элемент технической системы (ТС) считается небезопасным и требующим ремонта или замены при выходе за допустимые пределы хотя бы одного из контролируемых параметров.

2.2 Задача № 2. Оценка степени разрушений зданий и сооружений в населенном пункте в результате гидродинамической аварии

Цель задания:

Ознакомиться с терминологией, основными поражающими факторами катастрофических затоплений, а также с методикой практического расчета степени разрушений зданий и сооружений в населенном пункте с высокими рисками наводнений, вызванных естественными и техногенными факторами.

Условия задачи:

В результате непроизвольного подъема заслонки шлюза на гидроузле образовался проран с относительным размером. На расстоянии вниз по течению реки расположен город. Высота уровня воды перед плотиной, высота месторасположения города, гидравлический уклон реки, глубина реки в нижнем бьефе .

Оценить степень разрушения зданий в городе, железнодорожного (металлического) и автомобильного (железобетонного) мостов.

Решение:

Определение высоты гребня и скорости волны прорыва:

;

;

где, , , — коэффициенты, зависящие от высоты уровня воды в верхнем бьефе плотины (уровня воды в водохранилище), м, гидравлического уклона реки (превышение в метрах высоты уровня реки на 1000 м длины) и относительной ширины прорана .

;

.

Определение времени прихода гребня волны прорыва и фронта волны прорыва, интерполируя приведенные в таблице 2.2.3.1 данные для :

Таблица 2.2.3.1 — Время прихода гребня и фронта волны прорыва

Интерполирование данных времени прихода фронта волны прорыва для :

;

.

Интерполирование данных времени прихода гребня волны прорыва для :

;

.

;

;

Продолжительность затопления территории города и завода, предварительно определив коэффициент :

;

;

;

;

где — коэффициент, зависящий от высоты плотины, м, гидравлического уклона реки и расстояния до объекта, км; - высота месторасположения объекта, м.

.

Оценка степени разрушений в городе.

При скорости движения волны прорыва и глубины затопления

;

в городе произойдут следующие разрушения:

Для зданий и сооружений:

Малые разрушения: Промышленные здания с лёгким металлическим каркасом и здания бескаркасной постройки, бетонные и железобетонные здания, здания антисейсмической конструкции.

Средние разрушения: Кирпичные малоэтажные здания (1…3 этажа).

Для оборудования портов и промышленных предприятий:

Малые разрушения: Стапели и стапельные места судостроительных и судоремонтных заводов, трансформаторно-понизительные подстанции, мостовой перегружатель 16 т, оборудование химических и электротехнических цехов и лабораторий.

Для мостов, дорог и транспортных средств:

Малые разрушения: Шоссейные дороги с асфальтовым и бетонным покрытием.

Средние разрушения: Железобетонные мосты, железнодорожные мосты, железобетонные мосты, автомобили.

Для плавучих средств:

Малые разрушения: Вспомогательные суда (плавучие краны, землечерпательные снаряды и т. д.), плавучие доки, плавучие причалы.

Ответы на контрольные вопросы к задаче № 2

Что такое гидродинамическая авария?

Гидродинамическая авария — авария на гидротехническом сооружении (ГТС), связанная с распространением с большой скоростью воды и создающая угрозу возникновения ТЧС.

Какие основные поражающие факторы катастрофического затопления?

Основными поражающими факторами катастрофического затопления являются: волна прорыва, характеризующаяся высотой волны и скоростью движения, и длительность затопления. Продольный разрез такой сформировавшейся волны схематично показан на рисунке 1.

Рис. 2.2.1 — Продольный разрез волны прорыва Чем характеризуются параметры волны прорыва?

Параметры волны прорыва зависят от гидрологических и топографических условий реки и характеризуются на расстоянии, км, от ГТС высотой гребня, м, и скоростью, м/с, определяемыми формулам (см. п. 2.2.3.1).

Список использованных источников

1. Денисов О. В. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Защита в ЧС». — Ростов — н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2012.

2. Сапронов, Ю. Г. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и персонала предприятий в чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие. — Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2007. — 125 с.

3. Григоренко М. М. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие — изд-во СПбГУЭФ, 2008. — 112 с.