№77-12

Забезпечення захищеності енергетичних об’єктів критичної інфраструктури від дії вибуху

Н.В. Зуєвська¹, Л.В. Шайдецька¹, Р.І. Семчук¹, О.В. Халимендик²

¹ Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна

² Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2024, 77:126–135

Full text (PDF)

https://doi.org/10.33271/crpnmu/77.126

АНОТАЦІЯ

Мета. Аналіз забезпеченості захисту об'єктів енергетичної критичної інфраструктури які часто зазнають руйнації під дією ударної хвилі, що впливає на стійкість енергосистем України. Визначення стану захищеності критичної інфраструктури, за якого забезпечується функціональність, безперервність роботи, цілісність і її стійкість, що відображається на життєзабезпеченні населення.

Методика. Для досягнення поставленої мети проведено моделювання детонаційного вибуху та розподіл ударних хвиль в межах призматичних тіл, що імітують міську забудову з використанням програмного продукту ANSYS AUTODYN. В умовах щільної міської забудови заходи по забезпеченості захисту об’єктів критичної інфраструктури обираються виходячи із взаємодії рідин, газів і твердих тіл, фазових переходів, поширення ударних хвиль тощо.

Отримані результати дослідження. Визначені розраховані параметри межі розподілу ударної хвилі через 15 мс після детонації, зафіксовані дані тисків Р_СТ які відповідають датчикам замірів Т1 та Т2, визначено, що значення тиску вибухової хвилі в манометричних точках Т1 і Т2 найбільші близько 5 мс при цьому тиски на підземну споруду майже на 50% менші від наземної.

Запропоновано захист об'єктів енергетичної критичної інфраструктури у вигляді будівництва підземних трансформаторних підстанцій та їх модернізація в умовах щільної міської забудови. Це є оптимальне рішення для усунення проблем, які виникають з збільшенням навантажень в міських електромережах та захист їх від дії вибухової хвилі.

Наукова новизна. Отримані залежності розподілу тисків від ударної хвилі в часі для двох варіантів розтушування об’єктів енергетичної критичної інфраструктури, а саме підземне розташування і наземне розташування в міському середовищі. При цьому були враховані параметри матеріалів споруди та характеристики та кількість вибухової речовини.

Практичне значення. Будівництво підземних трансформаторних підстанцій та їх модернізація в умовах щільної міської забудови є оптимальне рішення для усунення проблем, які виникають з збільшенням навантажень в міських електромережах та захист їх від дії вибухової хвилі.

Ключові слова: критична інфраструктура, трансформаторні підстанції, вибух, математичне моделювання, програмний комплекс ANSYS.

Перелік посилань

1. Remez, N., Dychko, A., Besarabets, Y., Kraychuk, S., Ostapchuk, N. & Yevtieieva, L. (2019). ImpactModelling of Explosion of Mixture Explosive Charges on the Environment.Latvian Journal of Physicsand Technical Sciences,3, 37–49.https://sciendo.com/article/10.2478/lpts-2019-0018

2. Remez, N., Dychko, A., Kraychuk, S., Ostapchuk, N., Yevtieievа, L.,& Bronitskiy, V. (2018). Simulation ofseismic explosion waves with underground pipe interaction.Latvian Journal of Physics and TechnicalSciences,55(2),37–44. https://doi.org/10.2478/lpts-2018-0018

3. Kravets,V., Remez,N., Kovtun,A.,& Shukiurov, A. (2018). Explosive wave propagation in the presence of antiseismic protective curtain. E3S Web Conf. Ukrainian School of Mining Engineering, 60, 00011, https//doi.org/10.1051/e3sconf/20186000011

4. Mohammad Mahdi Dehghan Banadaki (2010). Stress-wave induced Fracture in Rock due to Explosive Action. PhD Thesis. Department of Civil Engineering, University of Toronto.

5. Vorobyov, V., Pomazan, M., Vorobyova, L., & Shlyk, S. (2017). Simulation of dynamic fracture of the borehole bottom taking into consideration stress concentrator.Eastern-European Journal of Enterprise Technologies,3/1(87),53–62. http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2017.101444

• < Попередня
• Наступна >