Разрушения сооружений
Как показывает опыт, разрушения резервуаров происходят часто не при первичном гидравлическом испытании, а обычно после нескольких лет эксплуатации. И даже при вторичном испытании резервуары разрушаются не сразу после заполнения их водой, а через некоторое время с момента начала испытания. В этом случае причиной разрушения резервуаров является именно неравномерная осадка. Если бы разрушение было только следствием чрезмерных растягивающих усилий от давления воды, то оно происходило бы сразу же после заполнения резервуара до определенного уровня. Поскольку процесс нарастания осадки продолжается некоторое время, увеличение разрывающих усилий в корпусе резервуара происходит так же медленно, как и нарастание осадки. При равномерной осадке по всей площади днища практически не возникает изменения напряженного состояния самого резервуара. Однако могут быть
Анализируя разрушения резервуаров, можно сделать вывод, что причинами нарушения прочности корпуса являются: дефекты сварочно-монтажных работ, хрупкость металла, перепады температур и т. д. Результаты обследования частичного разрушения резервуаров показывают, что из 262 случаев трещинооб-разования, происшедших в 115 резервуарах, 238 приходятся на сварные швы, что составляет 91%, 20 (7,6%)—на уторные уголки, и 4 (1,4%) —на основной металл. В 14 случаях из 17 полного разрушения резервуаров очагом разрушения был сварной шов, в двух случаях — уторный уголок и в одном — зона термического влияния.
"""""......Аналогичные случаи разрушения резервуаров, изготовленных из кипящей стали, происходили неоднократно и ранее. Характерно, что эти разрушения происходили, как правило, на стороне резервуара, обращенной к ветру (например, на базе в районе г. Бердск).
Разрушения резервуаров из кипящей стали случались не только при пониженной температуре: их вызывали даже незначительные сотрясения корпуса или удары по корпусу.
В предыдущих главах рассмотрено 39 аварий стальных конструкций промышленных зданий и сооружений, происшедших с 1951 по 1967 г.; кроме того, в V и VI главах описана часть достаточно многочисленных случаев местных повреждений конструкций, разрушения резервуаров и газгольдеров в процессе испытаний и строительства. Это наиболее поучительные аварии стальных конструкций за последние годы. Количество их, к сожалению, весьма значительное, позволяет сделать определенные общие выводы об обстоятельствах и причинах аварий, о виде и назначении конструкций, которые были наиболее подвержены авариям.
Предотвращение разрушения резервуаров
Большой выброс жидкого хлора («90 т) произошел при разрушении резервуара от воздействия ударной волны, вызванной взрывом смеси природного газа с воздухом недалеко от крупного города (штат Луизиана, США, 1976 г.). От тяжелого поражения жителей города спасло благоприятное направление ветра в сторону реки Миссисипи (шириной 1 км) Ня современных предприятиях, объединяющих разноплановые производства, опасность разрушения резервуаров с жидким хлором и его транспортных коммуникаций от внешних промышленных взрывов достаточно высока, поэтому следует принимать меры предохранения объектов с жидким хлором от различных внешних воздействий.
огнепреградителя работать на пропуск газов в нормальных условиях эксплуатации (без пожара). Промерзание огнепрепрадателя в зимнее время уже неоднократно было причиной разрушения резервуаров. В связи с этим область применения огнёпреградителя приобрела сезонный характер: летом огнепреградители стоят всю* ду, зимой их везде снимают. Случаи предотвращения загорания резервуара за счет огнепреградителей или случаи попадания огня в резервуар через дыхательные устройства очень редки. Достоверно отмечены только случаи распространения огня по газоуравнительным системам. Однако известны многочисленные случаи, когда возникший снаружи пожар проникал или не проникал в резервуар независимо от наличия или отсутствия огнепреградителей на дыхательных устройствах. В некоторых случаях наружное пламя длительно зависало не только на дыхательных устройствах, но и на открытых крышевых люках и проемах, но внутрь резервуара не проникало. Наоборот, при горении растекающихся нефтепродуктов в обваловании происходили взрывы обогреваемых пожаром резервуаров при закрытых и защищенных огнепреградителями дыхательных устройствах, т. е. независимо от них.
эксплуатации (без пожара). Промерзание огнепреградителей в зимнее время неоднократно было причиной разрушения резервуаров. В связи с этим область применения огнепреградителей приобрела сезонный характер: летом огнепреградители устанавливают, а зимой их везде снимают.
Анализ случаев хрупкого разрушения металла в стальных конструкциях показывает, что хрупкое разрушение вызывается рядом факторов, основными из которых являются свойства стали: склонность к хрупкому разрушению, высокие местные концентрации напряжений, характер силового и температурного воздействия. По материалам Проектстальконструкции установлено, что за последнее десятилетие в отечественной и зарубежной практике известно около 90 случаев хрупкого разрушения сосудов, резервуаров, ферм, трубопроводов и других сооружений. В СССР имели место хрупкие разрушения резервуаров, стропильных ферм, транспортерных эстакад.
Предлагается на основе выводов автора книги о частичном разделении принять мнение, выраженное в работе [Hasegawa,1978] и подтверждаемое накопленными сведениями об огневых шарах, согласно которому огневые шары могут возникать в химической и нефтеперерабатывающей промышленности только в результате полного разрушения резервуаров, содержащих сжиженные воспламеняющиеся газы, такие, как СНГ, пропан, пропилен или мономерный винилхлорид. В соответствии с этим мнением образованию огневых шаров будут предшествовать образование и рассеяние парового облака, возникающего при разрушении сосуда. По существу, огневой шар зарождается в момент контакта парового облака с источником зажигания.
Зона Kt давление на фронте удар» Степень разрушения сооружений н зданий Травмирующее воздействие на
^ Пожары при промышленных авариях вызывают разрушения сооружений вследствие сгорания или деформации их элементов от высоких температур. Действие высоких температур вызывает пережог, деформацию и обрушение металлических ферм, балок перекрытий и других элементов сооружений. Кирпичные стены и столбы, особенно внутренние, также деформируются. В кладке из силикатного кирпича при длительном нагревании до 500—600°С наблюдаются расслоение кирпича трещинами на отдельные ле-щадки и разрушение материала. Внутренние слои кладки, прилегающие к разрушенному слою и нагревающиеся до температуры выше 400°С, теряют до 30—50% прочности [40].
4.1. Классификация очагов поражения, степени и характера разрушения сооружений
Сложным очагом поражения называется очаг, возникший в результате взаимного воздействия нескольких поражающих факторов. Например, взрыв во время производственной аварии влечет за собой разрушения, завалы, пожары, заражение местности; землетрясение и ураган помимо разрушения сооружений вызывают затопления прибрежной полосы, пожары от замыкания электрических проводов, повреждения печей или заражения в результате утечки вредных веществ при разрушении инженерных сетей и емкостей [40].
лее сильные разрушения сооружений возникают при взрывах, пожарах и т. п. производственных авариях или при землетрясениях, ураганах и других стихийных бедствиях (табл. 4. !).
Разрушения сооружений объекта, например при взрывах, землетрясениях, ураганах и пожарах, можно условно подразделить на четыре вида — полные, сильные, средние и слабые (разрушения А, В, С и D). Слабые повреждения жилых и промышленных зданий существенно зависят от силы и направления ветра. При сильном ветре повреждения в 1,5—2 раза больше с подветренной стороны. Применительно к жилым и промышленным зданиям иногда дополнительно выделяется пятый вид разрушения Е — легкие повреждения. Степень разрушения зависит от конструкции сооружений, их расположения, расстояния от места взрыва и его мощности.
В завалах в зависимости от их вида устраивают проходы и проезды (рис. 7.2). Размеры завалов в плане и по высоте при разрушении сооружений зависят от степени разрушения сооружений, объема материала, попавшего в завал, дальности разлета обломков. При взрывах во время производственных аварий в зависимости от увеличения давления во фронте ударной волны или скоростного напора воздуха при ураганах и высоты зданий дальность разлета обломков увеличивается, а высота завалов в контурах зданий может составлять от половины до полной высоты сооружения2 (рис. 7.3). Улица считается пригодной для краткосрочного проезда, если на период аварийно-восстановительных работ на ней после разрушения остается свободная от завала полоса шириной не менее 3,5 м.
8.1. Предотвращение дальнейшего разрушения сооружений
Инженерная разведка имеет особо важное значение при ведении инженерно-спасательных и аварийно-восстановительных работ на промышленных объектах после аварий и стихийных бедствий, поскольку разведка (рекогносцировка) общего типа не может обеспечить сбор всех необходимых инженерных сведений о характере и степени разрушения сооружений и инженерных сетей. Инженерная разведка устанавливает состояние дорог, мостов, путепроводов, определяет степень и характер разрушения зданий и завалов вокруг зданий, возможность установки механизмов, места и характер повреждений на коммунально-энерге-тических сетях, состояние водоисточников и возможность их использования для тушения пожаров и технологических целей, возможность производства взрывных работ, объем и условия проведения аварийно-восстановительных работ.
Рис. 10.1. Степень разрушения сооружений объекта при варианте воздействия взрыва силой ДРф=30 кПа
Моделирование уязвимости объекта от взрывов, землетрясений, ураганов, оползней, селевых выносов и обвалов. При моделировании возможного воздействия или результатов поражающих факторов аварий и стихийных бедствий обычно пользуются критерием пяти степеней разрушения сооружений — А, В, С, D, Е (полное, сильное, среднее, слабое разрушение и повреждение сооружений). Совокупность последствий разрушения элементов характеризуется степенью повреждения объекта в целом. Как известно, наиболее сильное разрушение сооружений возникает при взрывах, пожарах и других производственных авариях или при землетрясениях, ураганах и тому подобных стихийных бедствиях.
 Читайте далее:
 Результаты испытания
Реакторного отделения
Реализации программы
Ребристые теплообменники
Редуцирующее устройство
Рефлекторной возбудимости
Регистрации изменения
Регламентируется специальными
Регламентируются соответствующими
Регулярно очищаться
Регуляторы первичного
Результаты измерений
Регулирования процессов
Регулирования технологических
Регулируется автоматически
|
