Повышение устойчивости зданий и сооружений.
Защита технологического оборудования.
Повышение надежности систем электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения.
Повышение противопожарной устойчивости зданий, коммуникаций, технологического процесса
При проектировании и строительстве новых цехов повышения устойчивости может быть достигнуто применением для несущих конструкций высокопрочных и легких материалов (сталей повышенной прочности, алюминиевых сплавов). У каркасных зданий большой эффект достигается применением облегченных конструкций стенового заполнения и увеличением световых проемов путем использования стекла, легких панелей… Читать ещё >
Повышение устойчивости зданий и сооружений. Защита технологического оборудования. Повышение надежности систем электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения. Повышение противопожарной устойчивости зданий, коммуникаций, технологического процесса (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
а) Мероприятия по повышению устойчивости зданий и сооружений.
Усиление прочности зданий, сооружений, оборудования и их конструкций связано с большими затратами. Поэтому повышение прочностных характеристик целесообразно в том случае, если:
- — отдельные особо важные производственные здания и сооружения значительно слабее других и их прочность целесообразно довести до общепринятого для данного предприятия предела устойчивости;
- — необходимо сохранить некоторые важные участки (цеха), которые могут самостоятельно функционировать при выходе из строя остальных и обеспечат выпуск особо ценной продукции.
При проектировании и строительстве новых цехов повышения устойчивости может быть достигнуто применением для несущих конструкций высокопрочных и легких материалов (сталей повышенной прочности, алюминиевых сплавов). У каркасных зданий большой эффект достигается применением облегченных конструкций стенового заполнения и увеличением световых проемов путем использования стекла, легких панелей из пластиков и других легко разрушающихся материалов. Эти материалы и панели разрушаясь уменьшают давление ударной волны на каркас сооружения, а обломки их приносят меньший ущерб оборудованию. Очень эффективным является способ применения поворачивающихся панелей, т. е. применение легких панелей не шарнирах к каркасам колонн сооружений. При действии динамических нагрузок такие панели поворачиваются, что значительно снижает воздействие ударной волны на несущие конструкции сооружений.
При реконструкции существующих промышленных сооружений, также как и при строительстве новых, следует применять облегченные межэтажные перекрытия и лестничные марши, усиления их креплений к балкам; применять легкие, огнестойкие кровельные материалы. Обрушение этих конструкций и материалов принесет меньший вред оборудованию, чем тяжелые железобетонные перекрытия, кровельные и другие конструкции.
При угрозе нападения противника в наиболее ответственных сооружениях могут вводиться дополнительные опоры для уменьшения пролетов, усиливаются наиболее слабые узлы несущих конструкций. Отдельные элементы, например высокие сооружения (трубы, мачты, колонны, этажерки), закрепляются оттяжками, рассчитанными на нагрузки, создаваемые воздействием скоростного напора воздуха ударной волны ядерного взрыва. Устраиваются бетонные или металлические пояса, повышающие жесткость конструкции и т. д.
б) Защита технологического оборудования.
Повышение устойчивости технологического и станочного оборудования должно быть направлено на обеспечение сохранности необходимого оборудования для выпуска продукции после нападения противника.
Технологическое и станочное оборудование, измерительные и вычислительные приборы, как правило, размещаются в производственных зданиях и поэтому несут ущерб не только от воздействия современных средств поражения, но и от обломков обрушивающихся элементов строительных конструкций и вторичных поражающих факторов. Надежно защитить все оборудование от поражающих факторов современного оружия практически не возможно. Необходимо свести до минимума опасность разрушения и повреждения особо ценного и уникального оборудования, эталонных и некоторых видов контрольно-измерительных приборов.
Повышение устойчивости оборудования достигается путем усиления его наиболее слабых элементов, отдельных узлов и деталей, материалов и инструментов для ремонта и восстановления поврежденного оборудования. При создании запасов оборудования, запасных частей и материалов учитывают существующие нормы и экономическую целесообразность их создания. Большое значение имеет прочное закрепление на фундаментах станков, установок и другого оборудования, имеющих большую высоту и малую площадь опоры; устройство растяжек и дополнительных опор повышает их устойчивость. Нежелательно размещать приборы на незакрепленных подставках, тумбах, столах. Тяжелое оборудование размещают, как правило, на нижних этажах производственных зданий. Машины и агрегаты большой ценности рекомендуется размещать в зданиях, имеющих облегченные и труднозагораемые конструкции, обрушение которых не приведет к разрушению этого оборудования. Некоторые виды технологического оборудования размещают вне здания — на открытой площадке территории объекта под навесами. Это исключит разрушение его обломками ограждающих конструкций.
Особое ценное и уникальное оборудование целесообразно размещать в заглубленных подземных или специально построенных помещениях повышенной прочности. Для его защиты в мирное время разрабатываются и при угрозе нападения противника готовятся специальные индивидуальные энергогосящие устройства (камеры, шатры, кожухи, зонты, шкафы), а также сетки, казарки, которые устанавливаются над станками, приборами и другим технологическим оборудованием. При создании и применении этих устройств следует оценивать эффективность укрытия или оборудования и исключать возможность их обрушения, срыва и т. п. (например, зонты, казарки, изготовленные из сплошных листов могут быть сорваны воздушным потоком). Так закрепление блоков программных устройств к фундаментам и укрытие их съемными кожухами может повысить уровень устойчивости примерно в два раза.
При разработке новых видов оборудования рекомендуется создание более устойчивых образцов или элементов технологического и станочного оборудования и приборов.
в) Повышение устойчивости технологического процесса.
Насыщение современных технологических линий средствами автоматики, телемеханики, электронной и полупроводниковой техникой в значительной мере способствует совершенствованию технологических процессов, но в тоже время делает эти процессы более уязвимыми к воздействию поражающих факторов современного оружия. Следовательно, одновременно с совершенствованием технологических процессов производства следует принимать необходимые меры по повышению их устойчивости.
Необходимые условия устойчивости технологического процесса — устойчивость системы управления и бесперебойное обеспечение всеми видами энергоснабжения. В случае выхода из строя автоматических систем управления предусматривается переход на ручное управление технологическим процессом в целом или отдельными его участками.
Повышение устойчивости технологического процесса достигается заблаговременной разработкой способов продолжения производства при выходе из строя отдельных станков, линий и даже отдельных цехов за счет перевода производства в другие цеха; размещением производства отдельных видов продукции в филиалах; путем замены вышедших из строя образцов оборудования другими, а также сокращением числа не пользуемых типов станков и приборов.
Для случаев значительных разрушений предусматривают замену сложных технологических процессов более простыми с использованием сохранившихся наиболее устойчивых типов оборудования и контрольно-измерительных приборов. В предвидении трудностей снабжения военного времени разрабатываются возможные изменения в технологии производства с целью замены наиболее дефицитных материалов, деталей и сырья на более доступные. Для данных ситуаций подготавливаются необходимые расчеты и изменения в технологии производства, в отдельных случаях допускается снижение качества выпускаемой продукции. Может возникнуть и такое положение. Когда в связи с невозможностью получить необходимые материалы объект будет вынужден выпускать незавершенную продукцию с ее доработкой на других предприятиях. Разрабатываются и внедряются процессы производства продукции без использования применявшихся ранее горючих и взрывоопасных материалов и ядовитых веществ.
На всех объектах разрабатываются способы безаварийной остановки производства по сигналу оповещения «воздушная тревога», предусматривается отключение потребителей от источников энергии или поступления технологического сырья. Для этих целей в каждой смене промышленных объектов выделяют людей, которые должны отключать источники снабжения и технологические установки по сигналу оповещения. Если по условиям технологического процесса остановить отдельные участки производства, агрегаты, печи и т. п. нельзя, то их переводят на пониженный режим работы. Для наблюдения за работой этих элементов объекта, назначаются ответственные, которые по сигналу оповещения укрываются в подготовленных для них индивидуальных укрытиях в непосредственной близости от рабочего места.
На некоторых предприятиях возможны значительные повреждения и разрушения технологического оборудования и отдельных участков производства, обусловленные непредвиденной остановкой работы цехов и объектов в целом. Следствием непредвиденной остановки могут быть взрывы котлов, разрушения турбин, замыкания в электросистемах, затопления при повреждении водопроводных и канализационных систем, образования «козлов» в агрегатах и установках, работающих с расплавленным металлом, отравление сильно действующими ядовитыми веществами и т. п.
Для предотвращения таких ситуаций необходимы:
- — создание систем, обеспечивающих возможность безаварийной остановки работы объекта;
- — разработка способов перевода особо опасных установок на специальный пониженный режим;
- — быстрая остановка или нейтрализация особо опасных процессов и реакций;
- — обеспечение представляющих опасность агрегатов дистанционными системами управления.
- г) Повышение устойчивости систем электроснабжения.
Повышение устойчивости систем электроснабжения играют значительную роль в жизнедеятельности промышленных районов и объектов народного хозяйства. Примером этому может служить так называемая «авария века», которая произошла в энергосистемах США и Канады в 1965 г. Во время этой аварии на 10−12 часов прекратилась подача электроэнергии на территории площадью свыше 200 тысяч км2, где проживало более 30 млн человек. Авария нейтрализовала северо-восточные районы США и юго-восточные районы Канады, г. Нью-Йорка. Прекратилась работа на предприятиях и в учреждениях, остановились наземные и подземные электропоезда, не работали аэропорты, телефон, радио, телевидение, не сработала даже система оповещения. Сотни тысяч людей оказались закрытыми в кабинетах лифтов, кое-где возникли аварии, среди населения началась паника.
Повышение устойчивости электроснабжения достигается проведением как общегородских, так и объектовых инженерно-технических мероприятий.
Создаются дублирующие источники электроэнергии путем прокладки нескольких подводящих электроснабжающих коммуникаций и последующего их кольцевания. Инженерные и энергетические коммуникации переносятся в подземные коллекторы, наиболее ответственные устройства (центральные диспетчерские распределительные пункты) размещаются в подвальных помещениях зданий или в специально построенных прочных сооружениях. На тех предприятиях, где укладка подводящих коммуникаций в траншеях или тоннелях не представляется возможной, производится крепление трубопроводов и эстакад, чтобы избежать их сдвига или сброса. Затем укрепляются сами эстакады путем установки уравновешивающих растяжек в местах поворотов и разветвлений. Деревянные опоры заменяют на металлические и железобетонные.
Для обеспечения проведения спасательных работ, а также функционирования производства после усиления современных средств поражения (в случае вывода основных источников энергоснабжения) создается резерв автономного электроисточника. Обычно это бывают передвижные электростанции, например с двигателями внутреннего сгорания.
Устойчивость систем электроснабжения объекта повышается путем подключения его к нескольким источникам питания, удаленным один от другого на расстояние, исключающего возможность их одновременного поражения одним взрывом.
На объектах, имеющих тепловые электростанции, оборудуют приспособления для работы ТЭЦ на различных видах топлива, принимают меры по созданию запасов жидкого и твердого топлива, его укрытию и усилению конструкций хранилищ горючих материалов.
В сетях электроснабжения проводятся мероприятия по переводу воздушных линий электропередач на подземные, а линий, проложенных по стенам и перекрытиям зданий и сооружений, — на линии, проложенные под полом первых этажей (в специальных каналах).
При монтаже новых и реконструкции электрических сетей устанавливают автоматические выключатели, которые при коротких замыканиях и при образовании перенапряжения отключают поврежденные участки. Перенапряжения в линиях электропередач могут возникнуть в результате нарушений или повреждений отдельных элементов системы электроснабжения объекта, а также при воздействии электромагнитных полей ядерного взрыва.
д) Повышение устойчивости теплоснабжения.
Инженерно-технические мероприятия по повышению устойчивости систем теплоснабжения решают путем защиты источников тепла и заглублением коммуникаций в грунт. Если на объекте предусматривается строительство кательной, ее целесообразно размещать в специально отдельно стоящем сооружении. Здание кательной должно иметь облегченное перекрытие и легкое стеновое заполнение. При получении объектом тепла с городской теплоцентрали проводятся мероприятия по обеспечению устойчивости подводящих к объекту трубопроводов и имеющихся распределительных устройств.
Тепловая сеть строится, как правило, по кольцевой системе, трубы отопительной системы прокладываются в специальных каналах. Запорные и регулирующие приспособления размещаются в смотровых колодцах и по возможности на территории, не заваливаемой при разрушении зданий и сооружений. На тепловых сетях устанавливается запорно-регулирующая аппаратура (задвижки, вентили и т. д.), предназначенная для отключения поврежденных участков.
Мероприятия по повышению устойчивости системы канализации разрабатываются раздельно для питьевых, промышленных и хозяйственных стоков. На объекте оборудуется не менее двух выводов с подключением к городским канализационным коллекторам, а также устанавливаются выводы для аварийных сбросов неочищенных вод в прилегающие к объекту овраги и другие естественные и искусственные углубления. Для сброса строят колодцы с аварийными задвижками и устанавливают их на объектовых коллекторах с интервалом 50 м и по возможности на не заваливаемой территории.
На объектах экономики помимо систем электро-водо-газо и теплоснабжения применяются системы энергообеспечения технологии производства. Например, сети и сооружения для подачи сжатого воздуха, кислорода, аммиака, хлора и других жидких и газообразных реактивов. Инженерно-технические мероприятия для этих систем разрабатывают главным образом с целью предупреждения возникновения вторичных факторов поражения.
е) Повышение водоснабжения объекта.
Большое значение для повышения устойчивости работы объекта имеет надежное снабжение его водой. Прекращение подачи воды может привести к приостановлению производственного процесса и прекращению выпуска продукции, даже тогда, когда объект народного хозяйства не будет разрушен при ведении боевых действий.
Водоснабжение объекта будет более устойчивым и надежным в том случае, если объект питается от нескольких систем или от двух-трех независимых источников, удаленных друг от друга на безопасное расстояние. Гарантированное снабжение водой может быть обеспечено только от защищенного источника с автономным и тоже защищенным источником энергии. К таким источникам относятся артезианские и безнапорные скважины, которые присоединяются к общей системе водоснабжения объекта. При планировании мероприятий необходимо учитывать, что дебит этих источников не полностью обеспечивает потребности производства и ведения спасательных и других неотложных работ. Для большей надежности и маневренности на случай аварии или ремонта на объектах создаются обводные линии и устраиваются перемычки, по которым подают воду в обход поврежденных участков, разрушенных зданий и сооружений. Пожарные гидраты и отключающие устройства размещаются на территории, которая не будет завалена в случае разрушений зданий и сооружений. Внедряются автоматические и полуавтоматические устройства, которые отключают поврежденные участки без нарушения отдельной части сети. На объектах, потребляющих большое количество воды, применяется оборотное водоснабжение с повторным использованием воды для технических целей. Такая технология уменьшает общую потребность воды и, следовательно, повышает устойчивость водоснабжения объекта.
Важное и сложное мероприятие — защита воды от заражения. В городах и на объектах народного хозяйства вода, предназначенная для питья, очищается и обеззараживается в очистных устройствах, находящихся на водопроводных станциях. На очистных сооружениях предусматриваются дополнительные мероприятия по очистке воды, поступающей из зараженных водоемов, от радиоактивных и отравляющих веществ и бактериальных средств.
В населенных пунктах сельской местности широко распространены подземные источники воды (шахтные колодцы, родники и др.). В них могут проникнуть радиоактивные и отравляющие вещества и различного вида бактерии. Поэтому проводятся инженерные мероприятия по защите водозаборов на подземных источниках воды.