Лабораторная работа по БЖД (вар 7)
Расчёт устойчивости объекта народного хозяйства к
воздействию поражающих факторов наземного ядерного взрыва.
Исходные данные
·
Радиус города 17 км.
·
Расположение объекта относительно центра города по азимуту 315
град.
·
Удаление объекта от центра города 3 км.
·
Мощность ядерного боеприпаса 100 кТ.
·
Вероятное отклонение боеприпаса от точки прицеливания 1км.
·
Направление ветра от центра взрыва на объект
·
Средняя скорость ветра 25 км/ч.
·
Наименование объекта – Сборочный цех.
Характеристика объекта.
Сборочный цех
·
Здание – одноэтажное из сборного ж/б
·
Оборудование – подъёмно транспортное
·
КСС – ВЛ высокого напряжения
Поражающие факторы ядерного взрыва
Поражающими факторами ядерного
взрыва (ЯВ) являются:
·
Ударная волна.
·
Световая радиация
·
Проникающая радиация
·
Электромагнитный импульс
·
Радиоактивное заражение местности
Расчёт поражающего действия ударной волны
Сборочный Цех
Место взрыва
As 3150
С
Ю
Рисунок 1.
Мощность боеприпаса
, кТ
|
Р , кПа
|
40
|
60
|
100
|
R
, км
|
2,2
|
1,7
|
Степень поражения людей на объекте
Расстояние от центра до объекта 2 км, следовательно из Таб.2
при Р от 40 до 60 кПа степень поражения людей – средней тяжести .
P(кПа)
|
40
|
50
|
R(км.)
|
2,2
|
1,9
|
Степень разрушения здания на объекте, оборудования,
КЭС.
Определим избыточное
давление во фронте ударной волны: расстояние от центра наземного взрыва до
объекта 2 км. Следовательно при мощности боеприпаса 100кТ. По таблице 2 .
2,2.-1,9=0,3=0,1х3
(км.)
50-40=10 (кПа)
10:3=3,3 (кПа)/0,1км.
Избыточное давление
Р=50-3,3=46,7 (кПа)
Следовательно из
таблицы 3 степень разрушения при фронте давления в 46,7 (кПа) следующие:
Здание-
одноэтажные из сборного ж/б- полное;
Оборудование
– подъёмно транспортное – слабое;
КСС – ВЛ
высокого напряжения – среднее.
Мощность боеприпаса
, кТ
|
СИ (кДж/м2)
|
1000
|
640
|
100
|
R
, км
|
1,5
|
2,1
|
1.3.2 Расчёт
поражающего действия светового излучения:
Величина светового
импульса.
Расстояние от наземного
взрыва до объекта 2км.
Следовательно из
таблицы 4 величину СИ при мощности взрыва 100кТ.
2,1-1,5=0,6=0,1х6(км)
360:6=60(кДж/м2)/0,5(км)
60х5=300 (кДж/м2)
Величина СИ =
1000-300=700 (кДж/м2)
Следовательно, из
таблицы 5 степень ожога у людей четвёртой степени; животных третья степень.
Следовательно, воздействие на материалы по таблице 6 воспламенение происходит:
·
х/б тёмная ткань;
·
резиновые изделия;
·
бумага, солома, стружка;
·
Доска сосновая;
·
Кровля мягкая(толь, рубероид);
Устойчивое горение:
·
х/б тёмная ткань;
·
резиновые изделия;
При СИ от 100 до 800
возникают отдельные пожары.
Продолжительность СИ
определяется по формуле:
Т=q1/3
(с), при q=100кТ
(с)
1.3.3.Расчёт
поражающего действия проникающей радиации.
Мощность боеприпаса
, кТ
|
Д э (р)
|
100
|
300
|
100
|
R
, км
|
2,1
|
1,8
|
Значение экспозиционной поглощенной и эквивалентной доз
вне помещения на территории объекта.
Расстояние от центра
наземного взрыва до объекта 2 км. Следовательно по таблице 7 определим значение
экспозиционной дозы при мощности взрыва 100кТ.
2,1-1,8=0,3
(км)
300-100=200
(р)
200
: 3=60,8 (р)
60,8
х 2=121,6 (р)
Экспозиционная доза
Дэ=300-121,6=178,4 1(р) Т.к. Дэ =178,4 то степень лучевой болезни по табл.8
первая лёгкая (100-200) – уменьшается количество лейкоцитов в крови. Через 3
недели проявляется недомогания, тяжесть в груди, повышение температуры и пр.
1.3.4 Расчет зон
заражения и доз облучения на следе радиоактивного облака.
Уровень радиации в любой час после взрыва
По табл.12 Т=1ч. время
пребывания в ЗРЗ, ч
Косл=5 (по
условию)- коэф. ослабления радиации
-
средний уровень радиации, р/ч
Рн=Р1=>(табл.13)=14000
р/ч
Рк=Р1
Кt=1 (по табл.)
Кt=Р1/Рt => Pt-P1/1=P1 =>=P1
Зоны радиоактивного
заражения местности от наземного ядерного взрыва мощьностью боеприпаса 100кТпри
скорости верта 25км\ч.
Рисунок 2
Зоны радиоактивного заражения
|
Уровень радиации,
Р/ч
|
Размеры ЗРЗ по ветру
|
Длина, км
|
Ширина, км
|
… Умеренная()
|
8
|
116
|
12
|
… Сильная
|
80
|
49
|
6
|
… Опасная
|
240
|
31
|
4
|
… Чрезвычайно опасная
|
800
|
18
|
2
|
Вывод:
1.Характеристика
поражающих факторов:
поражающие действия
ударной волны вызывают: поражение людей степень которого бывает лёгкая (20-40
кПа), средней тяжести (40-60 кПа), тяжёлая (60-100 кПа), крайне тяжёлая (более
100 кПа). Поражение зданий 1. кирпичное бескаркасное с ж/б перекрытием: слабое
(10-20), среднее (21-35), сильное (36-45), полное (более 45) 2. одноэтажное из
сборного ж/б: слабое (10-20), среднее (21-30), сильное (31-40), полное (более
40).
Поражение
оборудования: 1. подъёмно-транспортное: слабое (20-50), среднее (51-60),
сильное (61-80), полное (более 80). 2. Станки: слабое (8-12), среднее (12-14),
сильное (15-25), полное (более 25). 3. трансформатор до 1 кВ: слабое (20-30),
среднее (31-50), сильное (51-60), полное (более 60).
Поражающее действие
световой радиации: вызывают: ожог у людей: степень которого бывает первая
(80-160), вторая (161-400), третья (401-600), четвёртая ( более 600) .
Ожог у животных:
степень которого бывает первая (80-250), вторая (251-500), третья (501-800),
четвёртая ( более 800).
Воспламенение
материалов: ткани х/б тёмная (250-400), резиновые изделия
(250-420),бумага, солома, стружка (330-500), доска сосновая (500-670), кровля
мягкая (580-840), обивка сидений автомобиля (1250-1450)
Устойчивое горение
материалов: ткани х/б тёмная (580-670), резиновые изделия (630-840),
бумага, солома, стружка (710-840), доска сосновая (1700-2100), кровля мягкая
(1000-1700), обивка сидений автомобиля (2100-3300).
Пожары отдельные
(100-800), сплошные (801-2000), горение и тление в завалах (более 2000).
Поражающие действия
проникающей радиации вызывают лучевую болезнь степень которой бывает
первая –лёгкая(100-200), вторая –средняя(201-400),третья - тяжёлая(401-600),
четвёртая –крайне тяжёлая(более 600)
Поражающее действия
радиоактивного заражения местности при наземном взрыве в зависимости от степени
заражения местности при наземном взрыве.
В зависимости от
степени заражения на следе радиоактивного облака выделяют следующие ЗРЗ:
умеренного А (уровень радиации 8 р/г ), сильного Б ( уровень
радиации 80 р/г), опасного В (уровень радиации 240 р/г),
чрезвычайно опасного Г ( уровень радиации 800 р/г).
Размеры ЗРЗ зависят от
направления ветра и со временем, в следствие распада радиоактивных веществ на
следе радиоактивного облака наблюдается спал уровня радиации.
2. Поражающие
действия электромагнитного импульса.
Чтобы
повысить устойчивость объекта к данному взрыву самое главное определить в
какую сторону вывозить людей и на каком расстоянии. Ни в коем случае нельзя
вывозить людей против ветра, а нужно вывозить перпендикулярно ветру в частности
в седьмом варианте на северо-восток или на юго-запад и расстояние это должно
быть от зоны А 6 км.
3. Повышение
устойчивости работы объектов народного хозяйства в военной части .
Планировка
и застройка городов и промышленных регионов с учётом требований ГО.
Планировка
и застройка городов с учётом требований ГО является важнейшим мероприятием ,
позволяющим снизить поражаемость населённых пунктов и дать возможность быстро
провести спасательные и неотложные аварийно – восстановительные работы.
Планировка городов с учётом требований ГО, способствуя сокращению возможных
разрушений, а следовательно и людских потерь при нападении противника, хорошо
согласуется с потребностями мирного времени. Требования ГО учитываются при
застройке мирного времени.
К основным
требования можно отнести следующие:
·
обеспечение защиты рабочих и служащих;
·
повышение устойчивости управления в военное время;
·
размещение объектов народного хозяйства с учётом возможного воздействия
оружия массового поражения;
·
деление территории города на отдельные районы, микрорайоны и
участки;
·
устройство широких магистралей;
·
создание участков и полос зелёных насаждений;
·
устройство искусственных водоёмов
·
развитие загородной зоны;
·
строительство дорожной сети вокруг города
·
повышение устойчивости материально – технического снабжения и
создание резервов.
Оценка устойчивости работы объектов народного хозяйства
к воздействию поражающих факторов ЯВ.
·
Методика оценки устойчивости промышленных объектов;
·
Оценка устойчивости работы объекта к воздействию ударной волны;
·
Оценка устойчивости объекта к воздействию светового излучения;
·
Оценка устойчивости работы объекта к воздействию проникающей
радиации и радиоактивного заражения;
·
Оценка устойчивости объекта к воздействию вторичных поражающих
факторов;
·
Оценка устойчивости работы объекта к воздействию химического и
бактериологического оружия.
Повышение устойчивости
работы объектов народного хозяйства.
Одной
из основных задач ГО является повышение устойчивости работы объектов народного
хозяйства заблаговременно организуется и проводится большой объём работ,
направленных на повышение устойчивости его работы в условиях ракетно-ядерной
войны. К ним относятся инженерно-технические технологические и организационные
мероприятия.
Планирование инженерно –
технических мероприятий.
Проводятся
заблаговременно в мирное время, т.к. для их выполнения требуют большие
капитальные затраты и длительное время.
Планирование инженерно – технических мероприятий ГО по повышению устойчивости
объекта н/х к воздействию оружия массового поражения осуществлялся на основе
проведённой оценки устойчивости объекта.
В
результате проведённой оценки составляются следующие документы:
·
Оценки устойчивости зданий к воздействию ударной волны ЯВ;
·
Оценки станционного и технологического оборудования;
·
Учёта и оценки защитных сооружений;
·
Оценки устойчивости объекта к воздействию вторичных поражающих
факторов;
·
Оценки условий обеспечения производства основными видами
снабжения;
·
Предложений по проведению мероприятий для повышения устойчивости
работы объекта.
Оценка химической
обстановки при разрушении ёмкости со СДЯВ.
2.1.
Исходные Данные
·
Наименование СДЯВ – фтор;
·
Эквивалентное количество СДЯВ по первичному облаку 1 т;
·
Эквивалентное количество СДЯВ по вторичному облаку 50 т;
·
Скорость ветра 2 м/с;
·
Состояние вертикальной устойчивости воздуха: инверсия;
·
Азимут расположения объекта и направление ветра относительно
ёмкости со СДЯВ 315О;
·
Расстояние объекта от ёмкости со СДЯВ 2 км;
·
Размер объекта 1 х 0,5 км;
·
Высота обвалования ёмкости со СДЯВ 0,5 км;
·
Наружная температура воздуха 20 градусов по Цельсию.
2.2.
Определение опасности СДЯВ и ЗХЗ
1.
Фтор - газ бледно-желтого цвета с резким запахом, имеет плотность
1,693 г/л (0 °С и 0,1 Мн/м2, или 1 кгс/см2). Фтор плохо
растворим в жидком фтористом водороде; растворимость 2,5*10-3
г в 100 г НF при -70 °С и 0,4*10-3 г при -20 °С; в жидком
виде неограниченно растворим в жидком кислороде и озоне.
Газообразный фтор служит для фторирования UF4 в UF6,
применяемого для изотопов разделения урана, а также для получения
трех-фтористого хлора СlF3 (фторирующий агент), шестифтористой серы
SF6 (газообразный изолятор в электротехнической промышленности),
фторидов металлов (например, W и V). Жидкий фтор - окислитель ракетных топлив.
Широкое применение получили многочисленные соединения фтора -
фтористый водород, алюминия фторис), кремне-фториды, фторсульфоновая кислота
(растворитель, катализатор, реагент для получения органических соединений,
содержащих группу - SO2F), ВF3 (катализатор), фторорганические
соединения и др.
Предельно
допустимая концентрация фтора в воздухе примерно 2*10-4
мг/л, а предельно допустимая концентрация при экспозиции не более 1 ч
составляет 1,5*10-3 мг/л.
Отравления фтором возможны у работающих в химической
промышленности, при синтезе фторосодержащих соединений и производстве
фосфорных удобрений. Фтор раздражает дыхательные пути, вызывает ожоги кожи. При
остром отравлении возникают раздражение слизистых оболочек гортани и бронхов,
глаз, слюнотечение, носовые кровотечения; в тяжелых случаях - отек легких,
поражение центральной нервной системы и др.; при хроническом - конъюнктивит,
бронхит, пневмония, пневмо-склероз, флюороз. Характерно поражение кожи типа
экземы. Первая помощь: промывание глаз водой, при ожогах кожи - орошение
70%-ным спиртом; при ингаляционном отравлении - вдыхание кислорода.
2.
Глубина ЗХЗ:
Полная
глубина ЗХЗ рассчитывается по формуле.
Г=Г*+0,5хГ**Скорость
ветра 2 м/с
Следовательно
по Таблице 15 определим значение глубины ЗХЗ. При эквивалентном количестве СДЯВ
по первичному облаку Г*=1 т. и по вторичному Г**=50 т.
Г=
3,8 + 28,7 х 0,5 = 18,15 км.
Скорость ветра м/с
|
Эквивалентное
количество СДЯВ (т)
|
50
|
2
|
Глубина ЗХЗ
|
3,8
|
28,7
|
3.
ЗХЗ
4. Опасность СДЯВ:
Время подхода облака
СДЯВ к объекту определяется по формуле T = R/Vn,ч
R
– расстояние объекта от ёмкости со СДЯВ, км. = 2. Состояние вертикальной
устойчивости воздуха – инверсия, скорость ветра 2 м/с. Следовательно определить
по таблице 17 скорость переноса переднего фронта заражённого облака Vn.
Состояние воздуха
|
Vв,
м/с
|
2
|
Инверсия
|
Vn
м/с
|
10
|
Следовательно T = 2/10=0,2 (ч)
5. Возможные потери
людей в очаге химического поражения.
·
Количество работников 7 х 1000 = 7000 человек.
·
В укрытии 50% , т.е. 3500 человек.
·
Обеспеченность противогазами 80%
Согласно таблице 18 на:
·
Открытой местности 25%, т.е. 7000х25% = 7000х0,25=1750 человек.
·
В простейших укрытиях 14% т.е.7000х0,15 = 980 человек.
·
Общие потери 1750+980 = 2730 человек.
Структура потерь людей
из пострадавших при этом составит
·
Лёгкой степени с выходом из строя до нескольких дней :
25%х2730 = 0,25х2730 = 683 человекa.
·
Средней и тяжёлой степени нуждающихся в госпитализации с выходом
из строя до двух недель и больше : 40%х2730 = 0,40х2730 = 1092 человек.
·
Со смертельным исходом : 35%х2730 = 0,35х2730 = 956 человек.
ВЫВОД
Полная
глубина ЗХЗ равна 18,15 км, а расстояние от СДЯВ до объекта 2 км. плюс ширина
объекта равна 0,5 км. Тогда чтобы уберечь людей и животных нужно вывезти их за
пределы ЗХЗ т.е. за 29 км. т.к. опасность СДЯВ очень велика, время подхода
облака СДЯВ к объекту равна 12 мин., то людей нужно вывозить очень быстро ,
т.к. потери людей в очаге химического поражения очень велики.