Анализ противопожарной устойчивости сборочного цеха завода по производству радиоэлектронной аппаратуры

При планировании функционирования промышленного предприятия, и, в частности, рассматриваемого нами цеха по производству радиоэлектронной аппаратуры, необходимо предусмотреть возможные последствия для него применения вероятным противником оружия массового поражения. Важность подобного рассмотрения обусловлена необходимостью проведения мероприятий по защите объекта, а также, по ликвидации последствий применения противником ОМП.
Наиболее важным аспектом при этом является устойчивость данного цеха к воздействию ядерного оружия.

С этой целью необходимо, прежде всего рассмотреть основные поражающие факторы воздействия ядерного взрыва на промышленные объекты. К ним относятся:

— ударная волна;

— световое излучение;

— проникающая радиация;

— электромагнитный импульс;

— радиоактивное заражение.

Действие поражающих факторов ядерного взрыва на людей и объекты (в частности, промышленые) происходит не одновременно и различается по длительности воздействия, характеру и масштабам поражения.

В данной работе нет возможности подробно рассмотреть все факторы, способные повлиять на деятельность завода и, в частности, рассматриваемого цеха, и на его персонал.
Поэтому мы остановимся на наиболее важных факторах, каковыми являются факторы, влияющие на противопожарную устойчивость промышленного объекта.

Наибольшую опасность для устойчивости цеха к возникновению пожаров представляют собой такие факторы ядерного взрыва как ударная волна и световое излучение.

Ударная волна — область резкого сжатия среды, возникающая при ядерном взрыве и распространяющаяся вокруг него в виде сферического слоя. Ударная волна может распространяться как в воздухе, так в воде или в грунте (т.н. сейсмовзрывные волны), и ее скорость обычно в несколько раз превышает скорость звука.

Вызывается она резким выделением при взрыве большого количества энергии и возникающим вследствие этого тепловым расширением паров и газов. Раскаленные газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до большого давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Сжатые горячие слои воздуха приводят в движение соседние слои и таким образом происходит продвижение сферической зоны высокого давления по направлению от очага ядерного взрыва. Но, так как тепловое расширение раскаленных газов происходит в сравнительно малых объемах, их дейтвие является наиболее ощутимым лишь на небольшом удалении и поэтому на больших расстояниях основным носителем воздействия ударной долны становится воздушная ударная волна.

При прохождении ударной волны через некоторую точку пространства различают фазу сжатия, следующую непосредственно при прохождении фронта ударной волны, и фазу разрежения, следующую за прохождением фронта ударной волны. В фазе разрежения ударная волна производит меньшие разрушения, чем в фазе сжатия, так как максимальное отрицательное давление значительно меньше максимального избыточного давления во фронте ударной волны.

Действие ударной волны прекращается по окончании периода прохождения фазы разрежения, когда в рассматриваемой точке пространства восстанавливается давление окружающей Среды.

Наибольшие разрушения обусловлены дейсвием давления скоростного напора, вызванного движением огромных масс воздуха, следующих непосредственно за фронтом ударной волны.
В фазе разрежения скоростной напор довольно незначителен, поэтому его разрушающее действие, так же как и действие избыточного давления, обычно не учитывают.

Основными же параметрами ударной волны, характеризующими ее разрушающее и поражающее действие, считаются: избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора, продолжительность действия волны (длительность фазы сжатия) и скорость продвижения фронта ударной волны.

Пропуская, для краткости, описание воздействия ударной волны на человека, перейд.м сразу к краткому описанию ее воздействия на промышленные объекты. Характер разрушения элементов объекта зависит от нагрузки, создаваемой ударной волной, и реакцией предмета на действие этой нагрузки.
Общую оценку разрушений, вызванных ударной волной ядерного взрыва, принято давать по степени тяжести этих разрушений.
Для большинства элементов объекта, как правило, рассматриваются три степени разрушений — слабое, среднее и сильное.
Применительно к промышленным зданиям берется, обычно, четвертая степень — полное разрушение. При слабом разрушении, как правило, объект не выходит из строя; его можно эксплуатировать немедленно или после незначительного (текущего) ремонта. Средним разрушением обычно называют разрушение, главным образом, второстепенных элементов объекта. Основные элементы могут деформироваться или повреждаться частично.
Восстановление возможно силами предприятия путем проведения среднего или капитального ремонта. Сильное разрушение объекта характеризуется сильной деформацией или разрушением его основных элементов, в результате чего объект выходит из строя и не может быть восстановлен.

Применительно к промышленным зданиям степени разрушения характеризуются следующим состоянием конструкции.

Слабое разрушение. Разрушаются оконные и дверные заполнения и легкие перегородки, частично разрушается кровля, возможны трещины в стенах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются полностью. Находиться в здании безопасно и оно может эксплуатироваться после проведения текущего ремонта.

Среднее разрушение проявляется в разрушении крыш и встроенных элементов — внутренних перегородок, окон, а также, в возникновении трещин в стенах, обрушении отдельных участков чердачных перекрытий и стен верхних этажей. Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть помещений нижних этажей. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта.

Сильное разрушение характеризуется разрушением несущих конструкций, и перекрытий верхних этажей, образованием трещин в стенах и деформацией перекрытий нижних этажей.
Использование помещений становится невозможным, а ремонт и восстановление чаще всего нецелесообразным.

Полное разрушение. Разрушаются все основные элементы здания, в том числе, и несущие конструкции. Использование здания невозможно. Подвальные помещения при сильных и полных разрушениях могут сохраняться и после разборов завалов частично использоваться.

Наибольшие разрушения получают наземные здания, расчитанные на собственный вес и вертикальные нагрузки, более усточивы заглубленные и подземные сооружения. Здания с большим количеством проемов более устойчивы, так как в первую очередь разрушаются заполнения проемов, а несущие конструкции при этом испытывают меньшую нагрузку. Объем разрушений может зависеть от характера строений, их этажности и плотности застройки. При плотности застройки свыше 50% давление ударной волны на здания может оказаться меньше на 20 — 40%, чем на здания, стоящие на открытой местности, на таком же удалении от центра взрыва. При плотности застройки менее 30% экранирующее действие зданий незначительно и не имеет практического значения.

Промышленное оборудование может иметь следующие степени разрушений.