Экспертиза проектной документации на противовзрывную (защитную) стену между производственным корпусом и зданием ЦПУ в производстве попивинилхпорида позволила дать оценку зданий ЦПУ на взрывоопасных объектах.
Взрывные воздействия являются одним из видов особых воздействий техногенного характера и возникают вследствие взрывного горения газо-паро- или пылевоздушных горючих смесей (ГВС) в химической, нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с горючими жидкостями и газами. Для гражданских и жилых объектов расчет взрывобезопасности обязательно осуществляется на этапе проектирования зданий и сооружений.
Для обеспечения безопасности промышленных зданий проводятся профилактические и конструктивные мероприятия по предупреждению возникновения взрывов.
- Снижение интенсивности взрывных нагрузок:
- при внутреннем взрыве - устройство легкосбрасываемых конструкций АСК (легкоразрушающихся и легкооткрываюшихся) для образования проемов, через которые происходит истечение предметов взрыва;
- при внешнем взрыве - удаление здания от источника взрыва, возведение защитных конструкций перед зданием, устройство легкоразрушающихся наружных стен для снижения динамической нагрузки на каркас.
- Повышение динамической несущей способности конструкций:
- сооружения из монолитного и сборномонолитного железобетона;
- применение проектов сейсмостойких сооружений и зданий;
- усиление существующих зданий различными способами, наращивание бетона, устройство обойм, дополнительное армирование и т.п.
При решении задач взрывобезопасности зданий необходимы методы определения параметров взрывных волн в зависимости от вида горючих веществ, положения источников взрыва и взаимодействия взрывной волны со зданиями и сооружениями, а также методы расчета прочности их конструкций на возникающие динамические нагрузки и способы повышения несущей способности конструкций. К настоящему времени получено решение большинства отмеченных задач, что позволяет разрабатывать комплексные методики проектирования конструкций зданий для взрывоопасных производств.
Анализ предоставленной на оценку проектной документации на противовзрывную защитную стену выявил значительный пробел в нормативных документах - отсутствие норм и руководств по проектированию зданий и сооружений при взрывных воздействиях. Проектировщики использовали руководство по проектированию конструкций убежищ ГО, которое лишь частично могло обеспечить возникшие задачи расчета. Поэтому потребовались уточнения результатов расчетов. Получена динамическая нагрузка на стену с учетом процессов отражения, обтекания и затекания волны. Определены частоты колебаний элементов стены, коэффициент динамичности и эквивалентная статическая нагрузка.
Наиболее существенным недостатком оценки степени обеспечения безопасности производства при взрывном воздействии является отсутствие определения прочности ограждающих конструкций самого здания ЦПУ и других зданий.
Проведение экспертизы проектной документации на противовзрывную стену, сооруженную между производственным корпусом и ЦПУ в производстве поливинилхлорида показало следующее:
- обеспечена прочность конструкции защитной стены с небольшими замечаниями по фундаментам;
- эффективность принятого способа защиты ЦПУ зависит от ряда неизвестных факторов (положения и обьема газа, турбулизации потока газа, параметров динамической нагрузки, образующейся в результате взрыва и разрушения несущих конструкций производственных корпусов и пр.). Кроме того, возможен следующий процесс образования волны: при расширении газа на первом этаже происходит разрушение кирпичных стен, обрушение перекрытия и процесс горения газа становится подобным процессу горения на открытом пространстве, особенно при последовательном истечении газа из соседних реакторов в случае разрушения подводных коммуникаций или самих реакторов;
- в настоящее время отсутствуют официально утвержденные методические указания по проектированию защитных противовзрывных сооружений, поэтому в каждом конкретном случае требуется индивидуальный разбор ситуации с привлечением имеющейся справочной и специальной литературы;
- параметры взрывной волны, вызывающей динамическую нагрузку на здание ЦПУ, ее взаимодействие с конструкциями самого производственного корпуса, защитной стены и соседних цехов, их взрывопожароопасность носят случайный характер.
Проведенная по данному объекту экспертиза проектной документации позволила сделать следующие общие выводы:
- Предприятия, в ведении которых находятся взрывопожароопасные производства, в том числе и здания ЦПУ, проектировались в свое время без учета будущих реконструкций.
- При размещении новых взрывопожароопасных производств в старых зданиях, в условиях скученности соседних зданий крайне необходима ревизия состояния зданий ЦПУ и их положения по отношению к взрывопожароопасным производствам.
- Учитывая состояние зданий и сооружений промышленных предприятий, зачастую носящее предаварийный или аварийный характер, на наш взгляд, целесообразно вносить в декларацию безопасности предприятия данные о зданиях ЦПУ и мероприятия по их защите на взрывопожароопасных производствах.
Надежда Сергеевна Гурьева
Статья опубликована в журнале "Берг-Коллегия", №5, 2005, с. 17
Рекомендуем ознакомиться: