Обеспечение безопасности прогнозирование и разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации 2 (стр. 18 из 33)
Количество генераторов пены средней кратности типа ГПС:
шт.Требуемый расход раствора пенообразователя:
Qтр= Sп×Iтр= 5024×0,08 = 132 л/с.
Количество пенообразователя для тушения пожара:
WПО =NГПС ×qГПС ×tн × 60K = 20 ×6 ×10 ×60×3 = 237600 л.
Количество отделений на тушение пожара:
Nотд=Nст / nст. отд. = 20/2 = 10 отделений.
Следовательно, для тушения горящих паров нефти потребуется:
– 10 отделений пожарной части, общей численностью 40 человек, для ликвидации пожара, а также руководитель тушения пожара (командир команды) – 1, зам.командира команды – 1.
Таким образом, общее количество сил, привлекаемых для локализации и тушения пожара, составляет 42 человека, требуемое количество пожарных автомобилей АЦ-5-40 (шасси ЗИЛ-433104) - 6 единиц и АЦ-5-40 (шасси КАМАЗ-43253) – 4 единицы. Технические характеристики АЦ-5-40 (шасси ЗИЛ-433104) и АЦ-5-40 (шасси КАМАЗ-43253) приведены в приложении И в таблицах И2 и И3 соответственно.
После ликвидации горения паров нефти на месте ЧС остается дежурить пожарная автоцистерна ПЧ-60 ЛПДС "Черкассы" в связи с вероятность повторного возгорания паров нефти во время работ по ликвидации ЧС [40].
4.7.3 Расчет сил и средств для рекультивации загрязненных земель
При горении разлившейся нефти большая часть ее сгорит, а часть необходимо удалить с поверхности земли с помощью механического снятия с поверхности загрязненного грунта [6]. Таким образом, необходимо определить потребное количество техники для срезания части загрязненной почвы и ее вывоза, а затем и количество техники для ввоза чистого грунта.
Для определения количества сил и средств для рекультивации загрязненных земель необходимо вычислить количество:
- бульдозеров для срезания грунта;
- экскаваторов для погрузки грунта, а так же и для вскрытия поврежденного участка трубопровода;
- автосамосвалов для вывоза загрязненного грунта и привоза чистой почвы.
а) Расчет количества бульдозеров для срезания загрязненного грунта
Эксплуатационная среднечасовая производительность бульдозера определяется объемом разработанного и перемещенного грунта в плотном теле, м3 /ч:
(4.11)где Vф – фактический объем призмы волочения грунта впереди отвала, м3;
kу – коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность (при работе на подъемах от 5 до 15% kу уменьшается от 0.67 до 0.4, при работе на уклонах от 5 до 15% kу увеличивается с 1.35 до 2.25) [6].
; м3(4.12)где В, Н – соответственно длина и высота отвала; для бульдозера ДЗ–110 на базе трактора Т–170: В = 4,43 м и Н = 1,2 м;
kр – коэффициент разрыхления грунта (для растительного грунта равен 3…4);
Кпр –коэффициент, зависящий от характера грунта в призме волочения (связности, коэффициента разрыхления) и от отношения высоты отвала Н к ширине В; для бульдозера ДЗ-110 Н/В=0,3, отсюда Кпр = 0,8 (связный грунт)
Тц - длительность цикла, с;
Тц=tр+tп+tох+tс+tо (4.13),
где tр - время необходимое для формирования призмы волочения, с;
с; (4.14)lр - длина пути резания, равная 7 м;
v1 - скорость движения бульдозера при копании грунта, равная 0,4…0,5 м/с (уточняется по характеристике базовой машины с учетом буксования движителей);
tп - время, необходимое на перемещение грунта на требуемое расстояние, с;
с; (4.15)lп - длина участка перемещения грунта, м;
v2 - скорость движения бульдозера при перемещении грунта, равная 0,9…1,0 м/с (уточняется по характеристике базового шасси с учетом буксования движителей) [6, 31];
tох - время обратного холостого хода бульдозера, с;
с; (4.16)v3 - скорость движения трактора в обратном направлении, равная 1,1…2,2 м/с (уточняется по характеристике базового шасси);
tс - время на переключение скоростей, равное 4…5 с;
tо - время на опускание отвала, равное 1…2с.
Тц=tр+tп+tох+tс+tо = 14 + 10 + 8,5 + 4 + 2 = 38,5 с.
м3 
м3/часВ рассматриваемой ЧС площадь разлива нефти составляет 5024 м3, а высота срезаемого грунта составляет 20 см, найдем объем грунта, который необходимо срезать.
м3
Рассчитаем время работы бульдозера:
чТаким образом, для выполнения работы за 6 часов, что является нормативом для данных работ при разлитии нефти, необходимо 9/6 = 2 бульдозера ДЗ–110 на базе трактора Т–170 [46]. Техническая характеристика бульдозера ДЗ–110 на базе трактора Т–170 приведена в приложении И в таблице И4.
б) Расчет количества экскаваторов для вскрытия трубопровода и погрузки загрязненного грунта
1) Рассчитаем количество экскаваторов для вскрытия трубопровода [6, 31].
Продолжительность цикла копания:
tц = tк+ tп+ tв+ tпз = 10+11+3+10 = 34 с; (4.17)
где tк – продолжительность копания, равная 6-10 с;
tп – продолжительность поворота на выгрузку, равная 7 – 11с;
tв – продолжительность выгрузки, равная 1 – 3 с;
tпз – продолжительность поворота в забой, равная 7 –10 с.
Наибольшее возможное число циклов в минуту:
пТ = 60/tц = 60/34 = 1,8 раз/мин. (4.18)
Теоретическая производительность экскаватора:
По = q п =0,25·108 =27 м3/ч (4.19)
где n=1,8·60=108 раз/ч – расчетное число рабочих циклов,
q – геометрическая емкость ковша, м3; для экскаватора ЭО-2621 q = 0,25 м3.
Техническая производительность[6, 31]:
м3/ч. (4.20)где пТ – наибольшее возможное число циклов в минуту при данных условиях грунта и забоя;
КН – коэффициент наполнения ковша, равный 1,05;
Кр - коэффициент разрыхления грунта, равный 1,20 [55, 56].
Эксплуатационная производительность:
ПЭ=ПТ · КВ ·Км = 24 · 0,75 · 0,86 = 15,5 м3/ч, (4.21)
где КВ – коэффициент, учитывающий использование экскаватора по времени; КВ =0,75 при работе в транспорт;
Км – коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста; Км = 0,86.
Рассчитаем объем грунта, который необходимо убрать для вскрытия трубопровода в месте утечки, и время на его уборку [55, 56].
Исходные данные:
- глубина залегания трубопровода - 1 м, для расчета примем 2 м, т.к для работ по восстановлению трубопровода необходимо расстояние ниже трубопровода на 0,5 метров;
- длина участка, который необходимо отрыть – 10 м;
- ширина участка, который необходимо отрыть – 2,5 м.
Так как диаметр трубопровода составляет 500 мм и необходимо освободить от грунта участок длиной 10 метров, определим объем, который занимает сам трубопровод:
м3где r – радиус трубопровода, равный 0,25 м,
l – длина участка трубопровода, освобождаемого от грунта.
Таким образом, объем грунта, который необходимо убрать для вскрытия трубопровода в месте утечки, равен:
м3Таким образом, для вскрытия трубопровода необходимо 48 / 15,5 = 3,1 часа и, следовательно, 1 экскаватор ЭО-2621, техническая характеристика которого приведена в приложении И в таблице И5.
2) Рассчитаем количество экскаваторов для погрузки загрязненного грунта.
Так как объем загрязненного грунта, который необходимо погрузить в самосвалы, составляет значительную величину (1005 м3), то для этой работы необходимо привлечь экскаваторы ЭО-33211 с геометрическим объемом ковша 1,5 м3 [6, 31].
Продолжительность цикла копания:
tц = tк+ tп+ tв+ tпз = 10+11+3+10 = 34 с;
где tк – продолжительность копания, равная 6-10 с;
tп – продолжительность поворота на выгрузку, равная 7 – 11с;
tв – продолжительность выгрузки, равная 1 – 3 с;
tпз – продолжительность поворота в забой, равная 7 –10 с.
Наибольшее возможное число циклов в минуту:
пТ = 60/tц = 60/34 = 1,8 раз/мин.
Теоретическая производительность экскаватора:
По = q п =1,5·108 = 162 м3/ч
где n=1,8·60=108 раз/ч – расчетное число рабочих циклов
q – геометрическая емкость ковша, м3; для экскаватора ЭО-33211 q = 1,5 м3.
Техническая производительность:
м3/ч.где пТ – наибольшее возможное число циклов в минуту при данных условиях грунта и забоя;
КН – коэффициент наполнения ковша, равный 1,05;
Кр - коэффициент разрыхления грунта, равный 1,20 [6, 31].
Эксплуатационная производительность:
ПЭ=ПТ ·КВ· Км = 141,75 · 0,75 · 0,86 = 91,4 м3/ч,
где КВ – коэффициент, учитывающий использование экскаватора по времени; КВ =0,75;
Км – коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста; Км = 0,86.
Таким образом, для погрузки загрязненного грунта потребуется 1005 / 91,4 = 11 часов для 1 экскаватора, а так как эти работы необходимо выполнить в течении 6 часов, то поэтому потребуется 11 / 6 = 2 экскаватора ЭО-33211 для погрузки загрязненного грунта и столько же для погрузки чистого. Поэтому всего потребуется 4 ЭО-33211. Техническая характеристика ЭО-33211 приведена в приложении И в таблице И6.