Основы устойчивости функционирования объектов экономики в чрезвычайных ситуациях

Под устойчивостью функционирования объекта экономики (ОЭ) в чрезвычайных ситуациях (ЧС) понимают обеспечение им выпуска запланированной (по объему, номенклатуре и качеству) продукции в случае выхода из строя цехов, лабораторий и других структурных подразделений объекта или способность объектов при ЧС восстанавливать свою производственную деятельность в установленные сроки.

Устойчивость объекта экономики в ЧС определяется:

а) видами ЧС и параметрами их поражающих факторов, удалением объекта экономики от центров ЧС, топографическими и метеорологическими условиями в районах расположения объектов;

б) надежностью производственных комплексов объектов: зданий, сооружений, оборудования, транспорта, связи и коммунально-энергетических сетей (КЭС);

в) надежностью производственной деятельности объектов: управления, защиты производственного персонала, технологического процесса, материально-технического снабжения и ремонтно-восстановительной службы.

Исследование устойчивости функционирования объекта экономики в ЧС проводится поэтапно (рис.1), по определенным методикам.

Оценка устойчивости функционирования объекта экономики в ЧС заключается в определении (расчете) параметров прогнозируемых поражающих факторов, воздействующих на объект экономики и сравнение их с фактической (физической, организационной и др.) устойчивостью элементов производственных комплексов и производственной деятельности объекта экономики.

При этом, в первую очередь, оценивается устойчивость объекта экономики к наиболее опасным поражающим факторам, например, к поражающим факторам взрывов ядерных или обычных боеприпасов.

Устойчивость объекта экономики к поражающим факторам взрывов боеприпасов гарантирует устойчивость объекта экономики к поражающим факторам других (техногенных, природных) ЧС: землетрясений, пожаров, заражения радиоактивными и химическими веществами и т.п.

 

Рис. 1. Схема организации исследования устойчивости функционирования объектов экономики в ЧС

I. Определение параметров поражающих факторов прогнозируемых чрезвычайных ситуаций

Исходные данные для определения параметров поражающих факторов прогнозируемых ЧС, воздействующих на объекты экономики, задаются местными Управлениями по делам ГО и ЧС или определяются расчетным путем.

При наличии данных о виде и мощности боеприпаса, месте (координатах) прогнозируемого центра взрыва (точки прицеливания) и расположении относительно него объекта, исследуемого на устойчивость, могут быть определены численные значения максимального избыточного давления DР_Ф, светотеплового излучения U, проникающей радиации Д и других поражающих факторов взрывов. Для этого используются формулы или таблицы П.2...П.6, представленные в приложении [1].

При этом, расстояние от объекта экономики до центров взрывов (ближнего – ЦВ_Б и дальнего – ЦВ_Д) определяются с учетом закона вероятного кругового рассеивания (ВКР) боеприпасов:

R_ВКР(max) = 3,2 r_{ВКР(табл.)}                          (1)

где: R_BKP(max) – радиус окружности вероятного максимального кругового рассеивания (с центром в точке прицеливания), в пределы которого с 90%-ной вероятностью попадет боеприпас;

r_{ВКР(табл.)} – радиус окружности вероятного табличного кругового рассеивания боеприпаса (из его технической характеристики).

 

Решение:

1. По данным варианта строится схема расположения машиностроительного завода относительно центра города – точки прицеливания боеприпаса (рис.2)

 

2. Определяются ближний (ЦВ_Б) и дальний (ЦВ_Д) центры взрыва (относительно машиностроительного завода). Они рассчитываются с учетом закона вероятного кругового рассеивания боеприпасов:

 

R_ВКР(max) = 3,2×0,5 = 1,6 км (по формуле 1);

R_Б = R – R_ВКР(max) = 4,5 – 1,6 = 2,9 км;

R_Д = R + R_ВКР(max) = 4,5 + 1,6 = 6,1 км.

300 – Н Ч + …

Рис. 2. Расположение машиностроительного завода (МЗ) относительно точки прицеливания и прогнозируемых центров взрыва.

 

3. Определяется величина максимального избыточного давления воздушной ударной волны наземного взрыва DР_Ф, кПа для R_Б – наиболее неблагоприятного (опасного) для устойчивости МЗ.

По табл. П.1 [1] для q=0,3Мт:

R₁=2,7 км – DР'_Ф=50 кПа,

R₂=3,1 км – DР''_Ф=40 кПа.

Тогда при R_Б=2,9 км DР_Ф (по правилу интерполяции) составит:

кПа.

4. Определяем величины максимального и расчетного светотеплового импульса U кДж/м²:

 

а) По табл. П.1 [1] для q=0,3 Мт:

R₁=2,7 км – U'_max=1440 кДж/м²,

R₂=3,1 км – U''_max=1120 кДж/м².

Тогда при R_Б=2,9 км U_max (по правилу интерполяции) составит:

кДж/м².

 

б) U_расч (с учетом прозрачности воздуха) составит:

кДж/м².

 

5. Величину дозы проникающей радиации Д, Р(бэр) определим графически, по табл. П.2 [1] строим график Д = f( R) для q=0,3Мт (рис. 3):

Рис. 3. Зависимость дозы проникающей радиации Д от расстояния R до точки взрыва.

 

Из графика видно, что при R_Б=2,9 км, Д = 15 Р(бэр).

 

6. Определяем величину эталонного (на 1 час после взрыва) уровня радиации (от радиоактивного заражения местности) на территории машиностроительного завода Р₁, р/ч.

По данным табл. П.3…П.5 определяем параметры, по которым будет произведено построение окружности, с центром в точке ЦВ_Б, и сектора с углом 40⁰ по направлению ветра, показывающие уровень радиоактивного заражения местности:

 

высота подъема облака взрыва h0	16 км;
радиус зоны заражения в районе взрыва RЗ	3,0 км;

Длины зон заражения на следе облака определим графически, по табл. П.2 [1] строим график q = f( L) для скорости ветра V=50км/ч (рис. 4):

Рис. 4. Зависимость размера зон заражения от мощности заряда

 

Из графика определяем что для заряда q=300 тыс.т.:

                       L_А=240 км;              L_В=60 км;

                       L_Б=95 км;                 L_Г=30 км.

Для определения величины эталонного уровня радиации на территории машиностроительного завода Р₁, р/ч, построим график зависимости Р₁= f( L) (рис. 5):

 

Рис. 5. Зависимость величины эталонного уровня радиации от расстояния до центра взрыва

 

По графику определяем, что на расстоянии R_Б=2,9 км, величина эталонного (на 1 час после взрыва) уровня радиации на территории машиностроительного завода составит Р₁=1700, р/ч.

 

В результате построения района ВРЗМ машиностроительный завод окажется у внутренней границы зоны Г (рис.6).

	300 – Н Ч + …

Рис. 6. Расположение машиностроительного завода относительно района возможного радиоактивного заражения местности

 

Зоны возможного заражения на следе облака наземного ядерного взрыва представлены на рис. П.1. и рис. П.2. в Приложении.

Время формирования зон можно определить как отношение длины зоны к средней скорости ветра.

t_А = L_А/V =240 / 50 = 4,8 ч;

t_Б = L_Б/V = 95 / 50 = 1,9 ч;

t_В = L_В/V = 60 / 50 = 1,2 ч;

t_Г = L_Г/V = 30 / 50 = 0,6 ч.

 

Время подхода облака с радиоактивными веществами к объекту экономики:

t = R_Б/V = 2,9 / 50 = 0,058 ч. = 3 мин. 29 с.

 

7. По результатам расчетов составляем сводную таблицу величин поражающих факторов взрыва, воздействующих на машиностроительный завод и его структурные подразделения (табл.2.):

 

Таблица 2. Поражающие факторы прогнозируемого взрыва, воздействующие на машиностроительный завод и его структурные подразделения

Параметры	∆РФ, кПа	UP, кДж/м2	ДПР, Р(бэр)	Р1, р/ч
Величины	45	1024	15	1700