Инженерная защита рабочих и служащих промышленного объекта в зоне радиоактивного заражения

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Гражданская оборона»

Тема: «5 задач по гражданской обороне»

Задача 1

Определить избыточное давление во фронте ударной волны в районе промышленного объекта при взрыве емкости с пропаном Q = 8 т, расстояние от емкости до объекта равно 300 м.

Исходные данные:

- расстояние от емкости с ГВС до объекта r = 300м;

- емкость с углеводолродным газом Q = 8т.

Выполнение:

1. Определить избыточное давление ударной волны в районе объекта.

2. Определить какое разрушение может получить промышленный объект.

3. Показать на рисунке положение объекта в очаге взрыва ГВС.

Решение

1. Определяем радиус зоны действия детонационной волны:

35 м.

2. Определяем радиус зоны действия продуктов взрыва:

rII = 1,7 · rI = 1,7 · 35 = 59,5 м.

Так как r > rI и r > rII, делаем заключение, что промышленный объект находится в зоне действия воздушной ударной волны r (III зона).

3. Рассчитываем относительную величину ? по формуле:

.

4. Рассчитываем избыточное давление воздушной ударной волны для III зоны при ? > 2 по формуле:

кПа.

Если относительная величина ? < 2, то избыточное давления для III зоны определяется по формуле:

, кПа.

5. Определяем положение объекта в очаге взрыва ГВС.

Рис. 1. Положение объекта в очаге взрыва газовоздушной смеси:

I - зона детонационной волны радиусом rI;

II - зона действия продуктов взрыва радиусом rII;

III - зона воздушной ударной волны радиусом rIII.

Промышленный объект может получить средние разрушения.

Примечание: чтобы исключить ошибку в определении избыточного давления воздушной ударной волны необходимо использовать рис. 2 «Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от количества взрывоопасной ГВС.»



Рис. 2. Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от количества взрывоопасной ГВС

Задача 2

Начальник ГО промышленного объекта поставил задачу л/с НВФГО на выполнение СиДНР на радиоактивной местности tраб = 6 часов, коэффициент ослабления Косл = 1. Определить дозу облучения, которую получил л/с формирования при входе в зону tн = 4 ч после аварии, если уровень радиации к этому времени составил Рн = 5 Р/ч.

Исходные данные:

- время работы на радиоактивной местности tраб = 6 ч.

- коэффициент ослабления Косл = 1.

- время начала работы tн = 4 ч.

- уровень радиации к началу работы составил Рн = 5 р/ч.

1. Определить уровень радиации в конце работы и дозу облучения, которую получит л/с формирования.

Решение

1. Определяем продолжительность радиоактивного заражения местности:

tк = tн + tраб = 4 + 6 = 10 часов,

где: tн - время начала работы после аварии;

tраб - время работы на радиоактивной зараженной местности.

2. Определяем уровень радиации в конце работы из соотношения:

, откуда ,

значения Кн и Кк находим по табл. 4.

Таблица 4

Коэффициент Кt = t-0,4 для пересчета уровней радиации на различное время «t»после аварии (разрушении) АЭС

t, час	Кt	t, час	Кt	t, час	Кt	t, час	Кt
0,5	1,32	4,5	0,545	8,5	0,427	16	0,33
1,0	1,0	5,0	0,525	9,0	0,417	20	0,303
1,5	0,85	5,5	0,508	9,5	0,408	1 сутки	0,282
2,0	0,76	6,0	0,49	10,0	0,4	2 суток	0,213
2,5	0,7	6,5	0,474	10,5	0,39	3 суток	0,182
3,0	0,645	7,0	0,465	11,0	0,385	4 суток	0,162
3,5	0,61	7,5	0,447	11,5	0,377	5 суток	0,146
4,0	0,575	8,0	0,434	12,0	0,37	6 суток	0,137

Р\ч.

зараженный местность радиоактивный взрыв

3. Определяем дозу облучения в конце работы:

Р.

Задача 3

Определить допустимую продолжительность работы личного состава формирования ГО на радиоактивно зараженной местности, если измеренный уровень радиации при входе в зону через tн = 2 ч после аварии составлял Рн = 3 рад/ч. Заданная доза излучения Дзад = 10 рад.

Исходные данные:

- время начала работы tн = 2ч;

- уровень радиации измеренный на начало работы составил Рн = 3 рад/ч;

- установочная доза излучения Дзад = 10 рад;

- коэффициент ослабления Косл = 1.

Определить допустимую прордолжительность работы личного состава формирования ГО на радиоактивно зараженной местности.

Решение

Находим значение “а”:

.

где: Р2 - уровень радиации на начало работы;

Р1 - уровень радиации на 1 час после аварии на АЭС;

Кн - коэффициент пересчета уровня радиации на начальное время, определяем по табл. 6;

Косл - коэффициент ослабления для открытой местности.

Таблица 6

Коэффициент Кt = t-0,4 для пересчета уровней радиации на различное время

tч	Kt	tч	Kt	tч	Kt	tч	Kt
0,5	1,32	4,5	0,545	8,5	0,427	16	0,33
1	1	5	0,525	9	0,417	20	0,308
1,5	0,85	5,5	0,508	9,5	0,408	1сут	0,282
2	0,76	6	0,49	10	0,4	2сут	0,213
2,5	0,7	6,5	0,474	10,5	0,39	3сут	0,182
3	0,645	7	0,465	11	0,395	4сут	0,162
3,5	0,61	7,5	0,447	11,5	0,377	5сут	0,146
4	0,575	8	0,434	12	0,37	6сут	0,137

По таблице 7 при а = 0,4 и при tн = 2 ч получим продолжительность работы Т = 4 ч или по графику рис. 3 при тех же значениях «а» и tн получим
Т = 4 ч, при этом доза облучения не превышает 10 Р.

Таблица 7

Допустимая продолжительность пребывания людей на радиоактивно
зараженной местности при аварии на АЭС, Т (ч, мин)

	Время прошедшее с момента аварии до начала облучения
	1	2	3	4	6	8	12	24
0,2	7.30	8.35	10.00	11.30	12.30	14.00	16.00	21.00
0,3	4.50	5.35	6.30	7.10	8.00	9.00	10.30	13.30
0,4	3.30	4.00	4.35	5.10	5.50	6.30	7.30	10.00
0,5	2.45	3.05	3.35	4.05	4.30	5.00	6.00	7.50
0,6	2.15	2.35	3.00	3.20	3.45	4.10	4.50	6.25
0,7	1.50	2.10	2.30	2.40	3.10	3.30	4.00	5.25
0,8	1.35	1.50	2.10	2.25	2.45	3.00	3.30	4.50
0,9	1.25	1.35	1.55	2.05	2.25	2.40	3.05	4.00
1,0	1.15	1.30	1.40	1.55	2.10	2.20	2.45	3.40



Рис. 3. График определения продолжительности пребывания в зоне радиоактивного загрязнения при аварии на АЭС

Задача 4

На промышленном объекте произошла авария с разрушением необвалованной емкости с хлором Q = 10 т. Метеоусловия: температура воздуха +20оС, инверсия, скорость ветра 2 м/с, направление ветра - западное.

Произвести расчеты оперативного (аварийного) прогнозирования.

Решение

1. Определяем по скорости ветра 2 м/с коэффициент углового размера зоны возможного заражения ОХВ (табл. 9) .

Таблица 9

Угловые размеры зоны заражения от скорости ветра

V м/с	< 0,5	0,6 - 1	1,1 - 2	> 2
о	360о	180о	90о	45о

2. Определяем глубину распространения облака зараженного воздуха по табл. 10.

3. Определяем площадь зоны возможного химического заражения по формуле:

км2.

4. Определяем площадь прогнозируемой зоны химического заражения по формуле:

км2.

где: К - коэффициент зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, определяется по табл 11.

N - время на которое рассчитывается глубина ПЗХЗ (в примере принимаем на 4 часа после аварии).

5. Определяем по табл. 12 время испарения хлора Тиспр =1.12 ч.

Определяем ширину ПЗХЗ при инверсии:

км.

7. Наносим на карту (схему) зону химического заражения.

Таблица 10

Глубина распространения облака зараженного воздуха, км

Кол-во ОХВ, т	Т возд С	ИНВЕРСИЯ
		ХЛОР	АММИАК
		Скорость ветра М/С
		1	2	3	4	5	10	1	2	3	4	5	10
0,5	-20	2,65	1,65	1,45	1,30
	0	2,85	1,85	1,55	1,40
	+20	3,15	2,05	1,65	1,50
1	-20	4,25	2,70	2,15	1,90			<0,5
	0	4,65	2,90	2,30	2,05
	+20	4,80	3,00	2,40	2,10
3	-20	8,35	5,10	3,95	3,35			1,15	0,80	0,65	0,55
	0	8,75	5,30	4,15	3,50			1,25	0,85	0,70	0,60
	+20	9,20	5,60	4,35	3,70			1,3	0,90	0,75	0,65
5,0	-20	11,6	6,90	5,30	4,50			1,5	1,00	0,85	0,75
	0	12,2	7,30	5,60	4,70			1,60	1,10	0,95	0,85
	+20	12,8	7,60	5,80	4,90			1,65	1,15	1,00	0,90
10	-20	17,7	10,4	7,90	6,60			2,30	1,50	1,20	1,05
	0	18,5	10,9	8,30	6,90			2,45	1,55	1,30	1,15
	+20	19,3	11,3	8,60	7,20			2,65	1,75	1,45	1,25
20	-20	27,1	15,7	11,8	9,80			3,80	2,35	1,90	1,60
	0	28,3	16,4	12,3	10,2			4,05	2,55	2,05	1,8
	+20	29,7	17,2	12,9	10,7			4,3	2,70	2,15	1,90
30	-20	35,0	20,1	15,0	12,4			4,90	3,05	2,40	2,10
	0	36,7	21,0	15,7	12,9			5,25	3,25	2,60	2,25
	+20	38,5	22,0	16,4	13,5			5,45	3,40	2,70	2,35
50	-20	48,2	27,3	20,3	16,6			6,60	4,05	3,20	1,25
	0	50,4	28,6	21,2	17,3			6,85	4,20	3,30	1,35
	+20	52,9	30,0	22,1	18,1			7,20	4,40	3,45	2,45
70	-20	59,9	33,7	24,8	20,3			8,10	4,95	3,85	3,25
	0	62,6	35,2	25,9	21,1			8,45	5,15	4,00	3,40
	+20	65,6	36,8	27,1	22,0			8,90	5,45	4,20	3,60
100	-20	75,0	41,9	30,8	25,0			10,2	6,20	4,75	3,95
	0	78,7	43,8	32,1	26,1			10,8	6,50	5,00	4,15
	+20	82,2	45,9	33,6	27,2			11,3	6,75	5,20	4,35
300	-20	149	81,6	59,2	47,8			20,1	11,8	9,00	7,40
	0	156	85,4	61,9	49,9			21,0	12,4	9,30	7,70
	+20	164	89,5	64,8	52,2			21,9	12,9	9,70	8,00

Таблица 11

Коэффициент “ К“ зависящий от степени вертикальной
устойчивости воздуха

Инверсия	Изотермия	Конвекция
0,081	0,133	0235

Таблица 12

Время испарения

Наименование ОХВ	V, м/с	ХАРАКТЕР РАЗЛИВА
		«свободно»	«в поддон»
		Н = 0,05 м	Н = 1 м	Н = 3 м
		Температура воздуха, С
		-20	0	20	40	-20	0	20	40	-20	0	20	40
хлор	1	1,50 1,12 0,90 0,75 0,65 0,40	23,9 18,0 14,3 12,0 10,2 6,0	83,7 62,9 50,1 41,8 35,8 20,9
	2
	3
	4
	5
	10
аммиак	1	1,40 1,05 0,82 0,68 0,58 0,34	21,8 16,4 13,1 10,9 9,31 5,45	76,3 57,4 45,7 38,2 32,6 19,1
	2
	3
	4
	5
	10

Задача 5

Оценка инженерной защиты рабочих и служащих промышленного объекта.

Инженерная защита рабочих и служащих объекта - это защита с использованием инженерных сооружений, убежищ и противорадиационных укрытий.

Она достигается заблаговременным проведением инженерных мероприятий по строительству и оборудованию защитных сооружений с учетом условий расположения промышленного объекта и требований строительных норм и правил.

Оценка инженерной защиты проводится на наиболее экстремальную ситуацию, которая возможна в чрезвычайных ситуациях мирного времени, - это взрыв газовоздушной смеси на промышленном объекте, укрытие рабочих и служащих в случае урагана, при авариях на атомных электрических станциях, химически опасных объектах, изменение количества работающих на производстве, а также в условиях военного времени с применением современных средств поражения.

Исходные данные:

- объект расположен в районе с умеренным климатом (средняя температура в июле 20-25°С, климатическая зона - II);

- емкость с углеводородным газом Q = 8 т;

- расстояние от емкости до объекта r = 250 м;

- время на заполнение убежища укрываемыми tнорм = 8 мин;

- расположение рабочих участков №1 (N1=200 чел.) R1=100 м, участок №2 (N2=310 чел.) R2=300 м. Всего рабочих и служащих на промышленном объекте N=N1+N2=200+310=510 человек;

- на промышленном объекте имеется одно убежище, встроенное, выдерживающее динамические нагрузки до 100 кПа;

- помещение для укрываемых S1 = 300 м2;

- помещение для пункта управления S2 = 12 м2;

- коридоры S3 = 10 м2;

- санитарные узлы S4 = 70 м2;

- помещение для хранения продуктов питания S5 = 14 м2;

- продолжительность укрытия - 3 суток;

- высота помещения для укрываемых h = 2,4 м;

- система воздухоснабжения - 3 комплекта ФВК-1, 1 комплект ЭРВ-72-2;

- расчет пункта управления - 5 человек;

- водоснабжение от общегородской системы, аварийный запас воды - 4500 л;

- электроснабжение - от сети промышленного объекта, аварийный источник - аккумуляторные батареи.

Оценить инженерную защиту рабочих и служащих промышленного объекта по следующим показателям:

- вместимости;

- защитным свойствам;

- по оценке систем жизнеобеспечения убежища;

- по своевременному укрытию.

Оценка убежища по вместимости.

Определяем общую площадь основных и вспомогательных помещений:

- общая площадь основных помещений

Sобщ. осн. = S1 + S2 = 300 + 12 = 312 м2,

где S1 - площадь для укрываемых;

S2 - площадь пункта управления.

Общая площадь всех помещений в зоне герметизации (кроме помещений для ДЭС, тамбуров и расширительных камер) определяется по формуле:

Sобщ. всех = Sобщ. осн. + S3 + S4 + S5 = 312 + 10 + 70 + 14 = 406 м2.

Определяем вместимость (Мs) убежища в соответствии с площадью:

- при двухъярусных нарах норма на одного укрываемого Sн = 0,5 м2, следовательно:

(мест).

Определяем вместимость убежища по объему всех помещений в зоне герметизации:

(мест),

где VН - норма объема помещения на одного человека составляет 1,5 м3;

h - высота помещения, м.

Сравниваем данные вместимости по площади (Мs) и объему (Мv).

Фактическая вместимость принимается минимальная из этих величин. Таким образом, вместимость убежища составляет МS = 624 человека.

Определяем необходимое количество нар для размещения укрываемых. Высота помещения (h = 2,4 м) позволяет установить двухъярусные нары.

При длине нар 180 см (и нормируемом значении Ннорм=5 человек на одни нары) необходимо установить:

нар.

Определяем коэффициент вместимости убежища:

Выводы. 1. Объемно-планировочные решения убежища соответствуют требованиям СНиП.

2. Убежище позволяет принять 122% рабочих и служащих, т.е. по вместимости убежище имеет коэффициент запаса.

3. Для размещения укрываемых в убежище необходимо установить 125 двухъярусных нар, обеспечивающих 20% мест для лежания и 80% - для сидения.

Оценка убежища по защитным свойствам.

Определяем требуемые защитные свойства. По исходным данным емкости Q = 8 т и расстоянию r = 250 м определяем по рис. 4. «Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от количества взрывоопасных газовоздушных смесей» [7] избыточное давление:

?Р? max = ?Р? треб. = 20 кПа.

Определяем защитные свойства убежища. Согласно исходным данным, ?Р? защ. = 100 кПа.

Сравниваем защитные свойства убежища с требуемыми.

Сравнивая ?Р? защ = 100 кПа и ?Р? треб. = 20 кПа, получаем ?Р? защ > ?Р? треб, т.е. по защитным свойствам убежище обеспечивает защиту рабочих и служащих от ударной волны взрыва ГВС.

Определяем показатель, который характеризует инженерную защиту рабочих и служащих по защитным свойствам:

.

Выводы. Защитные свойства убежища обеспечивают защиту 122% персонала, подлежащего укрытию.



Рис. 4. Зависимость радиуса внешней границы действия избыточного давления от количества взрывоопасных ГВС

Оценка систем жизнеобеспечения убежища:

Система воздухоснабжения.

Определяем возможности системы в режиме I (чистой вентиляции). Исходя из того, что производительность одного комплекта ФВК-1 в режиме I составляет QФВК1=1200 м3/ч, а одного ЭРВ-72-2 QЭРВ= 900 м3/ч, подача воздуха системы воздухоснабжения в режиме I составляет:

WOI = КФВК1·QФВК1+КЭРВ·QЭРВ=3 · 1200 + 900 = 4500 м3/ч,

где КФВК1 - количество комплектов ФВК-1 в системе вентиляции;

КЭРВ - количество комплектов ЭРВ-72-2 в системе вентиляции.

Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме I для II климатической зоны W1=10 м3/ч, система воздухоснабжения может обеспечить:

Nо возд. I = чел.

Для I климатической зоны принимают W1=8 м3/ч.

Для II климатической зоны принимают W1=10 м3/ч.

Для III климатической зоны принимают W1=11 м3/ч.

Для IV климатической зоны принимают W1=13 м3/ч.

Определяем возможности системы в режиме II (фильтровентиляции) [9]:

WOII = КФВК1 · QФВК1 = 3 · 300 = 900 м3/ч,

где КФВК1 - количество установок ФВК-1;

QФВК1 - производительность установок в режиме II - 300 м3/ч.

Установка ЭРВ-72-2 в режиме II не работает.

Определяем необходимое количество воздуха в режиме II по формуле:

Wпотр. II = Nукр · QН. укр + NПУ · QН. ПУ,

где Nукр - количество укрываемых в убежище;

QН. укр - норма воздуха на одного укрываемого в режиме II (фильтровентиляции) - 2 м3/ч, для I и II климатических зон; и 10 м3/ч для III и IV климатических зон;

NПУ - расчет пункта управления;

QН. ПУ - норма воздуха для работающих на ПУ, 5 м3 на человека [9].

Wпотр. II = 624 · 2 + 5 · 5 = 1273 м3.

Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме II (фильтровентиляции) W2 = 2 м3/ч, система воздухоснабжения может обеспечить в режиме II такое количество укрываемых:

NО возд. II = чел.

Определяем возможности воздухоснабжения в режиме III (регенерации).

В комплекте ФВК-1 нет регенеративной установки РУ-150/6, поэтому режим III системой не обеспечивается. По условиям обстановки (не ожидается сильной загазованности атмосферы) можно обойтись без режима III.

Определяем коэффициент воздухоснабжения:

Квозд.снаб. = ,

где NO - минимальное количество людей, которое обеспечено воздухом в режиме I или в режиме II.

Выводы. 1. Система воздухоснабжения может обеспечить в режиме I и II только 450 человек.

2. Рабочие и служащие обеспечены воздухом на 88%, т.е. необходимо увеличить количество ФВК-1.

Система водоснабжения.

Определяем возможности системы.

Исходя из исходных данных, аварийный запас воды составляет - 4500 л, следовательно, возможность системы водоснабжения составляет - 4500 л.

Определяем количество людей, которых обеспечит система водоснабжения. Продолжительность укрытия П = 3 суток.

N О Вод = чел.

Норма на одного укрываемого в сутки в аварийном режиме составляет: для питья N1=3 л., для санитарно-гигиенических потребностей N2=2 л. [7]. В нашем случае норма на одного укрываемого в сутки составит:

N=N1+N2=3+2=5 л.

Запас воды для целей пожаротушения в нашем примере не предусматривается, т.к. общее количество укрываемых меньше 600 человек.

Определяем коэффициент водоснабжения:

КВод. снаб. = .

Выводы. 1. Система водоснабжения может обеспечить только 300 человек.

2. Рабочие и служащие промышленного объекта обеспечены водой на 59%, т.е. необходимо увеличить аварийный запас воды на 3150 литров.

Система электроснабжения.

Исходя из исходных данных электроснабжения, убежище обеспечивается от сети объекта.

Аварийный источник - аккумуляторные батареи.

Работа системы элетроснабжения в режиме регенерации не предус-матривается.

Определяем возможности системы электроснабжения.

При оборудовании системы воздухоснабжения на базе ФВК-1 с электроручным вентилятором можно обойтись аварийным источником от аккумуляторных батарей, которые используют для освещения, а работу вентиляторов обеспечить вручную.

Выводы. 1. Система электроснабжения в аварийном режиме обеспечивает только освещение убежища.

2. Работа системы воздухоснабжения в аварийном режиме должна обеспечиваться ручным приводом.

На основании частных оценок систем жизнеобеспечения выводится общая оценка по минимальному показателю одной из систем.

В нашем примере наименьшее количество укрываемых, которое может обеспечить система жизнеобеспечения, определяется водоснабжением NЖО=300 человек, поэтому коэффициент, характеризующий возможности инженерной защиты объекта по жизнеобеспечению, равен:

.

Выводы. 1. Система жизнеобеспечения позволяет обеспечить жизнедеятельность 59% работающей смены в полном объеме норм в течение установленной продолжительности (3 суток).

2. Возможности по жизнеобеспечению снижает система водоснабжения (59%), за которой следует система воздухоснабжения (88%).

Оценка убежища по своевременному укрытию.

Определяем время, необходимое для укрытия, учитывая, что скорость передвижения человека ускоренным шагом Vнорм=50 м/мин и время для размещения на месте в защитном сооружении tразм=2 мин.

От участка № 1 до укрытия (для N1=200 чел.):

t1 === 4 мин.

От участка № 2 до укрытия (для N2=310 чел.):

t2 === 8 мин.

Сравниваем необходимое время для укрытия людей с заданным в условии задачи tнорм=8 мин.

Должно выполняться условие:

t1 tнорм и t2 tнорм.

В нашем примере t1 = 4 мин < tнорм = 8 мин и t2 = 8 мин = tнорм = 8 мин.

Убеждаемся, что условия расположения убежища обеспечивают своевременное укрытие такого количества людей:

Nсвр = N1+N2=200 + 310 = 510 чел.

Определяем показатель, характеризующий инженерную защиту объекта по своевременному укрытию рабочих и служащих:

.

Выводы. Расположение убежища позволяет своевременно укрыть всех рабочих и служащих (100%).

Таким образом, в ходе расчетов получены коэффициенты, характеризующие инженерную защиту рабочих и служащих промышленного объекта:

- по вместимости КВМ = 1,22;

- по защитным свойствам КЗТ = 1,22;

- по жизнеобеспечению укрываемых КЖО = 0,59;

- по своевременному укрытию людей КСВР = 1,0.

Возможности инженерной защиты в целом характеризуются минимальным из коэффициентов, в нашем примере это КЖО = 0,59 (59% состава работающей смены обеспечиваются защитой в соответствии с требованиями).

Общие выводы по инженерной защите рабочих и служащих промышленного объекта.

1. На промышленном объекте инженерной защитой обеспечивается 59% рабочих и служащих.

2. Возможности имеющегося убежища используются не в полной мере из-за ограниченной подачи системы воздухоснабжения. Повышение ее подачи на 1/3 позволит увеличить численность защищаемых на 120 человек, что обеспечит защиту всего состава рабочих и служащих объекта.

3. Для обеспечения инженерной защиты всего состава работающей смены необходимо:

- дооборудовать систему воздухоснабжения убежища двумя комплектами ФВК-1;

- установить дополнительно емкость для воды на 3150 литров.

Размещено на Allbest.ru