ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ РАДИОТЕХНИКИ И

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ РАДИОТЕХНИКИ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ КАФЕДРА БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ Дисциплина «Гражданская защита»

Тема № 7 Повышение устойчивости работы объекта хозяйствования в ЧС Занятие 7. 2 Методика оценки устойчивости объектов к взрывам и пожарам

Литература: Д-1987 Д-1989

1. Определить максимальные значения поражающих факторов ядерного взрыва, ожидаемые на объекте 1. 1. Находим вероятное минимальное расстояние от центра (эпицентра) взрыва (Rх). Д. 1987, с. 69, рис. 7. 2 1 2 rотк ТП ЦВ Rг Rх Rх = Rг - rотк

1. 2. Находим максимальное ожидаемое избыточное давление ΔРф (на расстоянии Rх) Д. 1987, с. 212, 213, Приложение 1 с. 212 Мощность боеприпаса q = 20 кт Вид взрыва - наземный Rх = 1, 2 км Rх = 1, 3 км 40 ? 20 1, 2 1, 3

Пусть Rх = 1, 3 км, тогда в заданных условиях ü при наземном взрыве (п. ) ü мощностью q = 20 кт (п. 4), ожидаемое максимальное избыточное давление ΔРф (Приложение 1 ) будет находится в пределах 40 к. Па на удалении 1, 2 км 30 к. Па на удалении 1, 5 км Составляем пропорцию 10 к. Па (40 - 30) - 0, 3 км (1, 5 - 1, 2) Х к. Па - 0, 1 км (1, 3 – 1, 2) Находим Х = (10 ∙ 0, 1) : 0, 3 = 3, 3 к. Па, тогда ΔРф на удалении Rх = 1, 3 км составит ≈ 36, 7 к. Па ΔРф = 40 – 3, 3 = 36, 7 к. Па

1. 3. Находим ожидаемый максимальный световой импульс Исв. макс. (на расстоянии Rх) Д. 1987, с. 221 -223, Приложение 4 Мощность боеприпаса q = 20 кт Вид взрыва - наземный Rх = 1, 2 км

400 20 1, 2 Исв. макс. = 400 ∙ 1, 5 = 600 к. Дж/м 2

1. 4. 1. Находим максимальный уровень радиации, ожидаемый на объекте через 1 час после взрыва Р 1 max. (на расстоянии Rх) Д. 1987, с. 233 - 235, Приложение 12 Мощность боеприпаса q = 20 кт Вид взрыва - наземный 20 Rх = 1, 2 км 233 ~5200 Скорость ветра 25 км/ч

1. 4. 2. Определяем дозу проникающей радиации Д пр max. (на расстоянии Rх) Д. 1987, с. 230, Приложение 9 Мощность боеприпаса q = 20 кт Rх = 3 км Rх = 1, 2 км Д пр max. ~750 р Д пр max. < 5 р или = 0 р 20 3 1, 2

1. 5. Определяем избыточное давление, ожидаемое в районе объекта при взрыве емкости, в которой находится сжиженный пропан ΔРф гвс Д. 1987, с. 94 -95 Q = 1 т (п. 12) L = 200 м (п. 13) Для этого вначале определяем радиус зоны детонационной волны rι, м Определяем радиус зоны действия продуктов взрыва rιι, м

•

Пример •

Оформление рисунков Рис. 1 Положение зон разрушений в очаге ядерного поражения (Д. 1987, рис. 8. 2. , с. 77)

Определяем размеры зон разрушений. Д. 1987, с. 212, 213, Приложение 1 Rсл. - зона слабых разрушений (R 10 избыточное давление в зоне от 10 до 20 к. Па) Rср. - зона средних разрушений (R 20 избыточное давление в зоне от 20 до 30 к. Па) Rсил. - зона сильных разрушений (R 30 избыточное давление в зоне от 30 до 50 к. Па) Rпол - зона полных разрушений (R 50 избыточное давление в зоне более 50 к. Па)

R 50 R 30 R 20 R 10 50 30 20 10 к. Па 1, 1 1, 5 20 1, 9 3 км

Рис. 1 Положение зон разрушений в очаге ядерного поражения С Rсл. Rср. Ю Rсил. Rпол. ЦВ 50 к. Па Rсл. = 3 км Rср. = 1, 9 км Rсил. = 1, 5 км Rх = 1, 2 км Rпол. = 1, 1 км 30 к. Па 20 к. Па 10 к. Па ΔРф = 40 к. Па Масштаб: 1 см – 0, 5 км

Оформление рисунков Рис. 2 Положение зон пожаров в очаге ядерного поражения (Д. 1987) Рис. 1. 12. , с. 25 Рис. 9. 3. , с. 91

Определяем размеры зон пожаров. Д. 1987, с. 221 -223, Приложение 4 R ι - зона отдельных пожаров (характеризуется световым импульсом на внешней границе зоны 100 -200 к. Дж/м 2 , q 100 к. Дж/м 2 – при взрыве мощностью до 100 кт q 200 к. Дж/м 2 – при взрыве мощностью 1000 кт и более ) Rιι - зона сплошных пожаров (характеризуется световым импульсом на внешней границе зоны 400 -600 к. Дж/м 2) Rιιι - зона пожаров в завалах ( Rιιι = R 50 )

RII RI 400 100 20 1, 2 Rι = 2, 4 ∙ 1, 5 = 3, 6 км Rιι = 1, 2 ∙ 1, 5 = 1, 8 км Rιιι = R 50 = 1, 1 км 2, 4 км

С Рис. 2 Положение зон пожаров в очаге ядерного поражения Ю Rι ЦВ. Rιιι 50 к. Па Rсл. = 3 км Rср. = 1, 9 км Rсил. = 1, 5 км Rх = 1, 2 км Rпол. = 1, 1 км Rι = 3, 6 км Rιι = 1, 8 км Rιιι = R 50 = 1, 1 км 400 к. Дж/м 2 Исв. макс. = 600 к. Дж/м 2 100 к. Дж/м 2 Масштаб: 1 см – 0, 5 км

Рис. 3 Положение зон разрушений в очаге взрыва ГВС L = 200 м (п. 13) Q = 1 т (п. 12) ΔРф. гвс = 10 к. Па rι = 17, 5 м, rιι ≈ 30 м, rιι rι ΔРι = 1700 к. Па ΔРιι = 1350 - 300 к. Па Масштаб: 1 см – 50 м

Оформление рисунков Рис. 4 Схема нанесения зон радиационного заражения при ядерном взрыве (Д. 1987) Рис. 1. 6. , с. 18 Рис. 12. 3. , с. 133

Определяем размеры зон радиационного заражения. Д. 1987, с. 17 табл. 1. 1. , с. 231 - 232, приложение 10 RА - радиус зоны заражения (А) в эпицентре взрыва (с. 17 табл. 1. 1. ) Н 10 – максимальная высота подъема центра облака за 10 минут (с. 17 табл. 1. 1. ) L Г - длина зоны чрезвычайно опасного радиационного заражения, Р 1 ˃ 800 р/ч (пр. 10) L В - длина зоны опасного радиационного заражения, 800 ˃ Р 1 ˃ 240 р/ч (пр. 10) L Б - длина зоны сильного радиационного заражения, 240 ˃ Р 1 ˃ 80 р/ч (пр. 10) L А - длина зоны сильного радиационного заражения, 80 ˃ Р 1 ˃ 8 р/ч (пр. 10)

q = 20 кт Н 10 RА с. 17

LА при q = 20 кт и vс. в. = 25 км/ч LБ 58 24 LВ 14 LГ 6, 6

С Рис. 4 Схема нанесения зон радиационного заражения при ядерном взрыве 2700 900 8 25 ? 8 8. 00 25. 09 25 Ю 8. 00 25. 09 L А = 58 км 20 о L Г= 6, 6 км Н-20 8. 00 25. 09 L В = 14 км L Б = 24 км 20 о 840 р/ч 240 р/ч 8 р/ч Масштаб: 1 см – 1 км

2. Оценка устойчивости объекта (цеха) к воздействию ударной волны Д. , 1987 г. , табл. 8. 2, с. 72, с. 214 -218, приложение 2 складывается q из результатов устойчивости цехов, q а в цехе - из результатов оценки устойчивости основных элементов, от которых зависит производство Критерий устойчивости - избыточное давление ΔРф , при котором цех Ø сохраняется Ø или получает слабые и частично средние разрушения. Предел устойчивости - избыточное давление, соответствующее нижнему пределу средних разрушений

Выход из строя при ∆Pф. max, % Наименование цеха Здание: одноэтажное кирпичное, бескаркасное, перекрытие ж/б Сборочный Предел устойчивости, к. Па Степень разрушения при ∆Pф , к. Па 20 20 70% Технолог. оборудование: §краны и кран. оборуд. ; 30 40% 45 25% 30 50% 30 40% Элементы цеха и их краткая характеристика ΔРф макс. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 40 § станки тяжелые КЭС: § трубопровод наземн. ; §эл. кабельн. сети наземн Предел устойчивости 20 к. Па Примечание Таблица 1 (8. 2. Д. 1987 г. , с. ) Результаты оценки устойчивости сборочного цеха к воздействию ударной волны

Д. 1987 г. , Приложение 2 , с. 214 - 218 » 10 -20 20 -35 35 -45 45 -60

Выход из строя при ∆Pф. max, % 20% 10% 30% ? % 50% 90% 100%

с. 70

Выводы

Мероприятия по повышению устойчивости объекта Д. , 1987, с. 203

3. Оценка устойчивости объекта к воздействию светового излучения Суть оценки устойчивости цеха определение пожарной обстановки на объекте хозяйствования. Предел устойчивости цеха (от воздействия светового излучения) - минимальное световое излучение (mіn И св. ) , при котором üвоспламеняются материалы и сооружения, üвозникают пожары

Д Условие üКровля - толь с. 3 - 5 üХБ шторы п. 1 üМинеральное масло, керосин 540 210 800 210 Зона пожаров в которой может оказаться объект Разрушение здания при ∆Pф макс Предел устойчивости объекта И св. , к. Дж/м 2 Пр 5 с. 224 210 Зона сплошных пожаров üДвери и оконные рамы, окрашенные в темный цвет Световой импульс вызывающий воспламенение , к. Дж/м 2 Возгораемые элементы (материалы) Сильное разрушение. Выход из строя 70%. Мех. цех Здание: qодноэтажное кирпичное, Условие II бескаркасное, перекрытие с. 3 - 5 ж/б; п. 1 qпредел огнестойкост Пр 6 и с. 225 нес. стен - 2. 5 ч Категория пожарной опасности объекта Объект, элемент объекта Степень огнестойкости здания Таблица 2 (Д. 1987 г. , с. 92) «Результат оценки устойчивости цеха к воздействию светового излучения»

с. 84

Выводы Д. , 1987, с. 206

Мероприятия по повышению устойчивости объекта

4. Оценка устойчивости объекта (цеха) к воздействию радиоактивного заражения и проникающей радиации Д. 1987 г. , с. 116 -124 Суть оценки - выявление степени опасности радиационного поражения людей в конкретных условиях производства на зараженной местности. За критерий устойчивости работы ОХ принимается допустимая доза радиации, которую могут получить люди за время работы в условиях РЗ. Предел устойчивости заключается в установленных допустимых дозах облучения.

Здание сборочного цеха Убежище Промышленное одноэтажное, 7 5 Пр. 13, с 236 с. 3 -5 усл. п. 1 кирпичное в районе застройки Встроенное в здание цеха. Перекрытие: п. 10, 11 с. 2 -3 усл. бетон толщиной 40 см грунт слоем 25 см Материалы и аппаратура, чувствительные к радиации и их степень повреждения при РЗ t = tн + Т Доза к облучения, Р при ПР Характеристика зданий и сооружений от РЗ Элемент цеха Коэффициент ослабления Косл от ПР tн = R / vс. в. + 1 Нет т Предел устойчивости в условиях РЗ, Р/ч Последовательность оценки: 1. Вычертить таблицу 3 «Результаты оценки устойчивости цеха к воздействию радиоактивного заражения и проникающей радиации» (Д. , с. 123, табл. 11. 5)

Косл. от РЗ 7 5

К – коэффициент защиты от ионизационного излучения осл. защ. Защитные свойства от ионизирующего излучения могут быть приведены в характеристике убежища (ПРУ) или найдены расчетным путем. Причем если в районе расположения убежища ожидается действие проникающей радиации, то расчет следует проводить по радиоактивному заражению и по проникающей радиации раздельно, по формуле ü К р - коэффициент, учитывающий условия расположения убежища (определяем по табл. 11. 3, с. 119, учитываем п. 8 усл. ); ü n - число защитных слоев материалов перекрытия убежища ; ü h і - толщина і -го защитного слоя, см (h б - толщина бетона п. 15, h гр - толщина грунта п. 16); ü d і - толщина і -го слоя половинного ослабления, см (d б - толщина слоя половинного ослабления γ - излучения радиоактивного заражения для бетона, d гр - толщина слоя половинного ослабления γ - излучения радиоактивного заражения для грунта) d б и d гр находим по Приложению 11, с. 232.

Толщина слоя половинного ослабления радиации d ПР РЗ 14, 4 8, 1 10 5, 7

Выводы

Мероприятия по повышению устойчивости объекта

5. . Оценка устойчивости объекта (цеха) к воздействию химического заражения Суть оценки устойчивости цеха - определение возможной химической обстановки на объекте хозяйствования, в случае аварии на соседнем химически опасном объекте.

Последовательность определения Д. 1987, с. 102 -108 1. Определить размеры зоны химического заражения Ø Г - глубина ü (Д. 1987, табл. 10. 2, 10. 3, с. 103 -104) ü (исходные данные (условие) с. 7 -8, Ø Ш - ширина п. 1, п. 2, п. 3, п. 4, п. 5, п. 6) ü (Д. 1987, с. 104) Ø Sзхзü площадь зоны химического заражения - (исходные данные (условие) с. 7 -8, п. 6) Sзхз = 0, 5 · Г · Ш

2. Сравнить Определить попадает или не попадает ОХД в ü зону химического заражения (является ли расстояние (R, п. 3) от химически опасного объекта до ОХД очагом химического поражения). ü с глубиной распространения зараженного q если R > Г, то ОХД химическая опасность облака Г. не угрожает; q если R ≤ Г, то ОХД является очагом химического поражения. В этом случае необходимо определить: 3. Время подхода зараженного облака (tподх. ). 4. Время поражающего действия СДЯВ (tпор. или tисп. ). 5. Возможные химические потери (Nхп) и их структуру: § Nсм. - смертельные потери; § Nср. - средние и тяжелые; § Nл. - легкие.

3. Время подхода зараженного облака (tподх. ). где R – расстояние, км (п. 3, с. 7 -8); W – средняя скорость переноса облака, зараженного СДЯВ, м/с q зависит от ü скорости ветра ( Vсв ) – п. 5, ü степени вертикальной устойчивости – п. 6, q определяется по таблице 10. 4 с. 105

4. Время поражающего действия СДЯВ (tпор. или tисп. ). Определяется q расчетным методом (с. 105 -106) q или по таблице 10. 5, (с. 107) с учетом п. 2 и п. 5 исходных данных согласно варианта задания Примечание: При скорости ветра > 1 м/с, полученное значение умножается на поправочный коэффициент. Скорость ветра, м/с Поправочный коэффициент 1 2 3 1 0, 7 0, 55 4 5 6 0, 43 0, 37 0, 32

Скорость ветра, м/с Поправочный коэффициент 1 2 3 1 0, 7 0, 55 4 5 6 0, 43 0, 37 0, 32

5. Возможные химические потери (Nхп): • Nхп - возможные (прогнозируемые) потери в очаге химического поражения, чел. ; • N - число работающих (п. 7, с. 7 -8 ), чел. ; • П – возможные потери в очаге химического поражения, % (Таблица 10. 6, с. 107)

Ориентировочная структура потерь: q смертельные (безвозвратные) потери ~ 35% Nсм. = 0, 4 · Nхп , чел. q средней и тяжелой степени (санитарные) ~ 40% Nс. т. = 0, 4 · Nхп , чел. q легкой степени до 25% Nл = Nхп - (Nсм + Nс. т. )

Таблица 4. «Результаты оценки химической обстановки» (10. 8. Д 1987, с. 108) Количеств Тип о Источник СДЯВ, заражения СДЯВ т Разрушенна Хлор я емкость 10 Потери, чел Г, Ш, Sзхз, tподх. , tпор. , км км км 2 мин Nхп Nсм. Nс. т. Nл

Рис. 5 Схема зоны химического заражения образованной разливом СДЯВ (хлор-10 т) Д. , рис. 10. 3, с. 100 R Г хлор-10 8. 00 25. 09 R Ш Г

Выводы

Мероприятия по повышению устойчивости объекта