БЖД при строительстве АТС

                            САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М.А.БОНЧ-БРУЕВИЧА.

ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

Контрольная Работа

по предмету: Безопасность жизнедеятельности.

              Студент: Павлов Александр Михайлович

              Группа: А-29у

              Зачетная книжка: 027048

                                                г. Санкт-Петербург 2006г.

.

Предмет БЖ

ЗАДАНИЕ

1.1. Оценить обстановку на объекте связи в случаях воздействия поражающих факторов при ЧС.

1.2. Оценить безопасность жизнедеятельности персонала объекта, жителей населенного пункта и устойчивость функционирования объекта (элементов объекта и объекта связи в целом) при ЧС.

1.3. Разработать инженерно-технические мероприятия по повышению безопасности жизнедеятельности населения и персонала и устойчивости функционирования элементов объекта и объекта в целом при ЧС.

Общая характеристика объекта связи

Объект связи СУС (сетевой узел связи) размещается на северной окраине  н.п. Клин, в котором проживает  Nрп = 550 человек. Жители населенного пункта обеспечены противогазами на 55%.

Жилые дома в н.п. Клин одноэтажные, деревянные, 2- и 4-этажные из кирпича с коэффициентом ослабления  Косл = 7 раз.

Здания объекта связи 4-этажные из кирпича с коэффициентом ослабления  Косл = 7 раз.

Подвод электроэнергии к объекту связи осуществляется от 2-х независимых трансформаторных подстанций подземным кабелем.

Аварийная дизельэлектростанция (ДЭС) размещается на территории объекта в одноэтажном здании из кирпича.

Линии связи к СУС проложены подземным кабелем и воздушными линиями связи на деревянных опорах.

Дежурная смена объекта составляет Nос= 60 человек. Обеспеченность противогазами смены 100%.

Исходные данные для расчета

На расстоянии  R1 = 2 км от н.п. Клин размещается склад промышленных взрывчатых веществ (ТНТ) с общим эквивалентным  весом  q = 60 кт.

Дизельное топливо хранится в емкостях, цистернах на территории объекта (склад ГСМ) с общим весом  Q = 80 т. на расстоянии  R2 = 0,8 км. от ДЭС.

На расстоянии R3 = 3,5 км. от н.п. Клин расположено химическое предприятие, где находится  G = 90 т. сернистого ангидрида с удельной плотностью ρ = 1,46 т/м3 .

СДЯВ хранятся в обвалованных емкостях. Скорость ветра в приземном слое  ν = 2 м/с .

В случае аварии, разрушении ядерного реактора на АЭС начало облучения следует ожидать через  tн = 5 часов после аварии. Уровень радиоактивного излучения на это время (начало облучения) составляет  Pн = 7 Р/ч .

Обслуживающий персонал работает на открытой территории и в помещениях, время работы  tраб = 5 часов. Допустимая доза облучения для персонала объекта установлена руководством и составляет  Ддоп = 4 бэр.

Жители  н.п. Клин после получения сигнала оповещения  «Радиационная опасность» должны находиться в жилых домах и подвальных помещениях (ПРУ) в течение  tпрож = 8ч.

В районе  н.п. Клин возможно землетрясение интенсивностью  I = 6 баллов.

Оценка общей обстановки на объекте связи в случаях ЧС

Из рассмотрения общей характеристики объекта СУС видим, что в районе размещения могут произойти следующие чрезвычайные ситуации:

--- взрыв хранилища промышленных взрывчатых веществ (ТНТ);

--- взрыв хранилища дизельного топлива на территории объекта;

--- авария на химическом предприятии с разливом сернистого ангидрида;

--- авария на атомной электростанции (АЭС);

--- землетрясение с интенсивностью  I = 6 баллов.

В результате этих ЧС техногенного и природного характера могут возникнуть следующие поражающие факторы:

--- ударная волна и световое излучение (УВ и СИ) в случае взрыва склада ТНТ;

--- УВ и СИ в случае взрыва хранилища ГСМ на территории объекта;

--- сейсмическая волна в результате землетрясения интенсивностью  I = 6 баллов;

--- химическое заражение местности в результате аварии на химическом предприятии;

--- радиоактивное загрязнение местности (РЗМ) в случае аварии на АЭС.

Оценка безопасности жизнедеятельности людей и устойчивости функционирования объекта в случаях воздействия УВ, СИ и сейсмической волны

Из рассмотрения общей обстановки на объекте известно, что в районе размещения могут возникнуть:

--- УВ и СИ в случае взрыва склада ТНТ.

--- УВ и СИ в случае взрыва хранилища дизельного топлива (ГСМ) на территории объекта.

--- Сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью  I = 6 баллов.

Оценка БЖД людей  (жителей посёлка и персонала) и устойчивости функционирования объекта в случае взрыва склада ТНТ

Из общей характеристики объекта и данных для расчета известно, что склад промышленных взрывчатых веществ располагается на расстоянии R1=2 км от н.п. Клин. На складе хранится  q = 60 кт (60000 т.) тринитротолуола  (ТНТ).

Определим избыточное давление во фронте УВ  ∆Рф в кПа:

∆Рф= 105* ((qув)1/3 / R) + 410* ((qув)2/3 / R2) + 1370 (qув / R3 ),

где R- расстояние до центра взрыва в метрах ,

      qув = q /2  - тротиловый эквивалент в килограммах.

∆Рф=105*((60000000/2)1/3/2000) +410*((60000000/2)2/3 / 20002) +1370*((60000000/2) / 20003)                                                                                                                                 

∆Рф= 31,3 кПа.

При взрыве склада ТНТ возникает световой импульс в кДж/м2 , мощность которого определяется:

ИТНТ = 2/3 * ((110*q) / R2) * e-kR ,

где q – количество ТНТ , кт ;

      R – расстояние до центра взрыва , км;

      k – коэффициент ослабления светового излучения средой распространения, 1/км ,

            для практических расчётов  k = 0,1  1/км (совершенно чистый воздух).

ИТНТ = 2/3 * ((110*60) / 4) * e-0,1*2 = 901 кДж/м2 .

Выводы:  

1. Объект находится в зоне средних разрушений ( ∆Рф >20 кПа);

2. Из рассмотрения прочностных характеристик элементов объекта (табл.1) видим, что в результате взрыва склада ТНТ  и   ∆Рф= 31,3 кПа получат разрушения следующие элементы объекта  и  н.п. Клин:

1- этажные здания из дерева;

2- этажные здания из кирпича;

4- этажные здания из кирпича;

здания трансформаторных подстанций;

неукрепленная радиоэлектронная аппаратура (аппаратура связи).

3. Открыто расположенные люди могут получить травмы  1-й степени тяжести (легкая степень). Люди, находящиеся в помещениях и на рабочих площадках, могут получить травмы в результате воздействия вторичных поражающих факторов.

4. Из табл.1 видим, что при воздействии светового излучения   ИТНТ = 901 кДж/м2 могут возгореться, расплавиться следующие элементы объекта:

--- деревянные части зданий и сооружений;

--- деревянные опоры воздушных линий связи;

--- изоляционные материалы;

--- кровля мягкая (толь, рубероид).

5. Открыто расположенные люди могут получить ожоги 3-й степени тяжести (тяжелые ожоги) и поражения глаз.

Оценка БЖД людей и устойчивости функционирования объекта в случае взрыва хранилища дизельного топлива на территории объекта

Известно, что хранилище ГСМ  находится на территории объекта на расстоянии  R2 = 0,8 км от аварийной ДЭС и содержит 80т дизельного топлива  (Q = 80 т). Емкости с топливом содержатся открыто и частично под землей.

Избыточное давление во фронте  УВ  ∆РфГВС может быть определено в зависимости от коэффициента  K:

K = 0,014 * (R / Q1/3 )  ,Q,т, R,м.

К = 0,014 * (800 / 801/3 ) = 2,6  

Значит, выбираем формулу:  ∆РфГВС = 22 / (К* sqrt (lg K + 0,158))    при К>2

∆РфГВС = 22 / (2,6* sqrt (lg 2,6 + 0,158)) = 11,2 кПа (зона слабых разрушений).

При взрыве ГВС имеет место действие светового излучения в  кДж/м2

ИГВС = 2/3 * (110* Q / R2) * e-k*R  ,

где Q,кт, R,км, k=0,1  1/км.

ИГВС = 2/3 * (110* 0,08 / 0,8*0,8) * e-0,1*0,8 = 8,46 кДж/м2 .

Выводы:

1. Из таблицы 1 видим, что на расстоянии 800 м. получат разрушения и повреждения:

--- 1-этажные деревянные здания.

2. Открыто расположенные люди травм не получат.

3. В зоне бризантного действия взрыва ГВС избыточное давление во фронте УВ ∆Рф = 170 кПа, а радиус этой зоны  R1 = 80 м. Следовательно, в радиусе 80 м. от точки взрыва имеет место ∆Рф = 170 кПа и сплошной пожар за счет растекающегося горючего, поэтому все элементы объекта будут разрушены и повреждены.

В зоне действия продуктов взрыва с радиусом Rп = 90-136 м. избыточное давление уменьшается до 30 кПа на внешней границе, и поэтому все элементы объекта в радиусе 136 м. получат разрушения и повреждения.

4. При мощности светового излучения   ИГВС = 9 кДж/м2 элементы объекта повреждений не получат. Открыто расположенные люди ожогов не получат, но может иметь место временное ослепление людей при прямом взгляде незащищенными глазами на светящуюся область.

Оценка БЖД людей и устойчивости функционирования объекта в случае землетрясения

Из оценки обстановки известно, что в районе  н.п.Клин и объекта связи возможно землетрясение интенсивностью  I= 6 баллов. В этом случае, по своему ударному воздействию сейсмическая волна соответствует избыточному давлению ∆Рф = 20 кПа.

Выводы:

1. Из рассмотрения данных табл.1 видим, что в результате землетрясения с интенсивностью  I= 6 баллов получат повреждения следующие элементы объекта:

--- 1-этажные здания, деревянные;

--- 2-этажные здания из кирпича;

--- 4-этажные здания из кирпича;

--- незакрепленная РЭА;

--- здания ТП.

2. Люди могут получить травмы разной степени тяжести в результате воздействия вторичных поражающих факторов.

Разработка ИТМ по повышению БЖД персонала и жителей населенного пункта по повышению устойчивости функционирования объекта связи при воздействии УВ, СИ и сейсмической волны

Разработку ИТМ следует вести для наиболее мощных возможных поражающих факторов:

∆Рф= 31,3 кПа и 170…30 кПа в зонах бризантного действия и действия продуктов взрыва в случае взрыва хранилища ГСМ;

И = 901 кДж/м2 .

Для повышения ударостойкости элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) следует применять различные способы амортизации и крепления, защиты аппаратуры от механических повреждений.

С точки зрения повышения надежности работы аппаратуры следует предусматривать дублирование и резервирование важных узлов и элементов.

При рассмотрении вопросов теплового воздействия необходимо определить теплостойкость элементов аппаратуры, объекта. Следует учитывать возможность возгорания материалов и оборудования. Пожары могут привести к выходу объекта из строя на значительно больших расстояниях от центра взрыва, чем потери прочности, деформации несущих элементов РЭА.

.

Радиационная стойкость РЭА зависит от материалов и элементов, из которых изготовлена аппаратура; схемного и конструктивного исполнения; вида и мощности дозы ионизирующего излучения. Радиационная защита РЭА обеспечивается путем применения экранировки из поглощающих материалов либо рациональным размещением элементов и узлов аппаратуры, при котором наиболее радиационно-стойкие и массивные защищают другие, менее стойкие к радиации узлы и элементы РЭА.

Оценка БЖД жителей населенного пункта, персонала и устойчивости функционирования объекта в случае аварии на химическом предприятии

Из оценки обстановки известно, что химическое предприятие находится на расстоянии

R3 = 3,5 км. к западу от  н.п.Клин. На предприятии в обвалованных емкостях хранится   

G = 90 т. сернистого ангидрида с удельной плотностью ρ = 1,46 т/м3 .

Из долгосрочных метеорологических наблюдений известно, что скорость ветра в приземном слое составляет порядка  V= 2 м/с.

В результате изучения карты местности видим, что на пути распространения зараженного воздуха (ЗВ) местность неровная, окружена горами и возвышенностями. Только со стороны города местность равнинная, среднепересеченная, без значительных препятствий.

Определение параметров зоны химического заражения

Определение площади разлива сернистого ангидрида (СДЯВ)

Sр = G / (ρ*d) ,

где G – масса СДЯВ, т;

      ρ – удельная плотность, т/м3 ;

      d – толщина слоя разлива СДЯВ, м. ( d=0,45 м).

Отсюда для сернистого ангидрида с массой G=90 т., хранящегося в обвалованных емкостях:

Sр = 90 / (1,46* 0,45) = 137 м2 .

В параметры района вылива СДЯВ входят длина L и ширина  b района, а в идеальном случае район вылива – это окружность с радиусом  rр ,м:

rр = sqrt (Sр / π) = sqrt (137 / 3,14) = 6,6 м.

При  L= b= 2 rр    район разлива имеет длину и ширину  13,2 м.

Определение глубины зоны химического заражения  Г

Рассмотрим глубины зоны химического заражения для случаев вертикальной устойчивости воздуха – инверсия, изотермия и конвекция.

При скорости приземного ветра в 2 м/с глубина при изотермии  Гизот = 2,1 км, при инверсии  Гинв = 9 км, при конвекции  Гконв = 0,42 км.

Определение ширины зоны химического заражения  Ш

Ширина зоны химического заражения  Ш  зависит от глубины распространения зараженного воздуха:

--- ширина зоны при инверсии  Шинв = 0,03* Гинв = 0,03* 9 = 0,27 км;

--- ширина зоны при изотермии  Шизот = 0,15* Гизот = 0,15* 2,1 = 0,32 км;

--- ширина зоны при конвекции  Шконв = 0,8* Гконв = 0,8* 0,42 = 0,34 км.

Полученные параметры нанесем на карту (план) местности:

ЗДЕСЬ ДОЛЖЕН БЫТЬ РИСУНОК (образец на стр.19).

Вывод: Из рассмотрения зон химического заражения видим, что наиболее опасным является случай вертикальной устойчивости воздуха – инверсия. Ширина зоны при инверсии в районе поселка  Клин будет порядка 250-300 м., что при благоприятных условиях позволяет вывести людей за пределы зоны химического заражения (из очага поражения).

Определение времени подхода ЗВ к  н.п.Клин и объекту связи

Определение времени подхода ЗВ в минутах  к  н.п.Клин и объекту производится  по формуле:

                          tподх = R/ Vср* 60 ,

где R- расстояние от места разлива СДЯВ, м;

      Vср – средняя скорость переноса ЗВ воздушным потоком, м/с (множитель 60 обеспечивает перевод секунд в минуты).

Средняя скорость ветра отличается от скорости в приземном слое, так как с увеличением расстояния воздух поднимается, скорость перемещения ЗВ увеличивается и определяется 

Vср = (1,5;2)V.

Множители выбираются в зависимости от расстояния. Так, при расстоянии до точки наблюдения меньше 10 км  выбирается множитель 1,5 и больше 10 км – 2,0. Так как в нашем случае R3 = 3,5 км < 10 км, поэтому выбираем множитель 1,5. При скорости ветра в приземном слое  V= 2 м/с, средняя скорость ветра Vср = 3 м/с.

В результате, время подхода ЗВ к  н.п. Клин и объекту:

                          tподх = 3500/ 3* 60 = 19 минут

Вывод: За время подхода ЗВ к  н.п. Клин (19 минут), в небольшом поселке и на объекте при хорошо организованном оповещении о химической опасности можно подготовить людей к необходимости нахождения в химически опасной зоне. При благоприятных условиях можно вывести людей за пределы зоны заражения, так как в  н.п. Клин есть дороги, ведущие за пределы зоны.

Определение времени поражающего действия сернистым ангидридом (СДЯВ)

Время испарения  сернистого ангидрида из обвалованной емкости составляет 

tисп = tпораж = 14 часов

Вывод: Через 14 часов после начала химического заражения в  н.п. Клин и на объекте

уровень химического заражения должен уменьшиться до нормального. Перед возвращением людей в населенный пункт с чистой территории, из убежищ следует провести химическую разведку и при необходимости задержать сигнал «Отбой химической тревоги». Разведка должна определить необходимость проведения дегазационных работ в очаге химического поражения.

Определение возможных потерь П среди персонала и жителей поселка

Потери на объекте при рабочей смене  Nос = 60 человек и обеспеченности противогазами 100 %, при нахождении людей в помещениях (простейших укрытиях) потери составляют 4%. Следовательно, потери персонала на объекте составят  2,4 человека, т.е. 3 человека. Из них могут получить поражения легкой степени тяжести 25% - 1 человек, средней и тяжелой степени – 40% - 2 человека и поражения с летальным исходом 35% - 2 человека. Таким образом, потери среди персонала могут составить 5 человек, т.е. объект останется работоспособным.

Потери в  н.п. Клин (число жителей 550 человек, а с учетом рабочей смены 490 человек) при обеспеченности противогазами жителей поселка 55% и при нахождении людей в жилых домах составят 25% - 122,5 человека, т.е. 123 человека. Из них:

25% ≈ 31 человек могут получить поражения легкой степени тяжести;

40% ≈ 50 человек могут получить средние и тяжелые поражения;

35% ≈ 44 человека могут получить смертельные поражения.

Итак, в  н.п. Клин могут получить поражения разной степени тяжести 125 человек, из них 44 человека с летальным исходом.

Разработка ИТМ по повышению БЖД населения поселка и персонала объекта в случае аварии на химическом предприятии

В случаях химического загрязнения необходимо учитывать наличие средств индивидуальной защиты (противогазов), средств коллективной защиты (убежищ и противорадиационных укрытий – ПРУ).

Для повышения устойчивости функционирования объектов в случаях химического и радиоактивного загрязнений следует предусматривать возможность перевода аппаратуры в режим без обслуживания или работу сокращенными сменами. В этом случае, желательно, в аппаратных залах (цехах) иметь небольшие (мини-) убежища на 2-4 человека с возможностью визуального, электрического контроля за работой РЭА и возможностью выхода через тамбур в защитной одежде и СИЗ в зал (цех).

Необходимо учесть 100%-ное обеспечение противогазами, обеспечение семей с грудными детьми камерами защитными детскими (КЗД), создание защитных сооружений (убежищ) с фильтровентиляционными установками на территории объекта и населенного пункта.

Необходимо создание защитных сооружений в аппаратных залах, позволяющих вести дистанционное наблюдение за работой аппаратуры.

Руководству необходимо организовать команды разведки и дегазации.

Оценка БЖД персонала и жителей населенного пункта в случае радиоактивного загрязнения

В результате заблаговременного прогнозирования возможной радиационной обстановки известно, что радиоактивные осадки на объекте следует ожидать через 5 часов после аварии  tн = 5 ч., и уровень радиации на это время составит  Рн = 7 Р/ч.

Р1 = Р(t)/ Кп(t) = P5 / Кп5 = 7/ 0,525 = 13,3 Р/ч.

Объект и н.п. Клин находятся в зоне опасного радиоактивного загрязнения

Определение возможной дозы облучения персонала объекта, работающего на открытой территории и в помещениях

Знаем, что облучение начнется через 5 часов после аварии  tн = 5 часов, а время работы  tраб = 5 часов. Поэтому конец облучения для работающих наступит через 10 часов после аварии  tк = tн + tраб = 5+5 = 10 часов.

Определим уровень радиации в конце облучения:

Р10 = Р5* (Кп10 / Кп5) = 7*(0,4/ 0,525) = 5,3 Р/ч.

Определим дозу облучения персонала, работающего на открытой территории (Косл = 1):

Доблоткр = 1,7* (5,33*10 – 7*5) = 31,11 бэр.

Определим дозу облучения  персонала, работающего в помещениях (Косл = 7):

Доблпомещ = (1,7* (5,33*10 – 7*5)) / 7 = 4,44 бэр.

Вывод: На открытой территории за время работы 5 часов персонал получает дозу облучения  Доблоткр = 31,11 бэр, что превышает допустимую Ддопоткр = 7 бэр в 4,4 раза. Рабочая смена в помещениях получит Доблпомещ = 4,44 бэр, что превышает допустимую дозу облучения  Ддоппомещ = 4 бэр в 1,11 раза.

Определение допустимого времени пребывания персонала на РЗМ

1) Определим время пребывания персонала на открытой территории:

Сначала определим  коэффициент  α при  Kосл = 1, Ддоп = 7 бэр:

α = Р5 / (Кп5* Ддоп) = 7 / (0,525* 7) = 0,525.

При  α = 0,525 работа на открытой территории может продолжаться не более 4 часов

(tраб = 4 ч.)

2) Определим время пребывания персонала в помещениях:

Сначала определим коэффициент  α при  Kосл = 7, Ддоп = 4 бэр:

α = Р5 / (Кп5* Ддоп* К осл) = 7/ (0,525* 4* 7) = 0,48

При  α = 0,48 работа персонала в помещении может продолжаться не более четырех с половиной часов (tраб = 4,5 ч.)

Определим Добл жителей н.п. Клин за 8 часов проживания в жилых домах с учетом  Косл = 7.

Облучение начнется через 5 часов после аварии, а  tпрож жителей поселка равно 8 часов. Конец облучения наступит через 13 часов поле аварии  tк = tн + tпрож = 5+8 = 13 часов.

Определим уровень радиации в конце облучения:

Р13 = Р5* (Кп13 / Кп5) =7* (0,360/ 0,525) = 4,8 Р/ч

Определим дозу облучения  Добл жителей н.п. Клин за 8 часов проживания в жилых  домах с учетом  Косл = 7 жилых зданий:

Добл = 1,7* (4,8* 13 – 7* 5) / 7 = 6,654 бэр

Выводы:

1. На открытой территории первой смене можно работать не более 4 часов. Затем людей необходимо заменить. Каждая последующая смена может работать большее время (требуется жесткий график работы смены). Работа на открытой территории должна диктоваться очень высокой производственной необходимостью, т.к. Ддоп= 7 бэр>Ддопнрб= 0,5 бэр/г.    

2. В помещениях с  Косл = 7 целесообразно уменьшить время работы первой смены с тем, чтобы последующие смены могли работать большее время и облучение персонала было более равномерным, не превышающим  Ддоп . Следовательно, необходим жесткий график работы всех смен с учетом возможной дозы облучения.

3. Жители поселка н.п. Клин за 8 часов проживания в жилых домах с учетом  Косл = 7 жилых зданий получат дозу облучения  Добл = 6,654 бэр, что превышает  Ддоп = 3 бэр в 2,2 раза.

Разработка ИТМ по повышению БЖД персонала и жителей н.п. Клин в случае РЗМ

В настоящее время в Федеральном законе по радиационной защите рекомендованы следующие нормы дозовых нагрузок, требующих немедленного принятия решений руководством объектов, населенных пунктов и т.д.:

--- для профилактической или экстренной эвакуации доза облучения должна составлять  Добл = 50 бэр/сутки;

--- для временного переселения доза облучения должна составлять  Добл = 3 бэр в течение первого месяца проживания  Добл = 1 бэр в течение следующего месяца проживания на РЗМ;

--- для окончательного переселения с РЗМ доза облучения составляет  Добл = 100 бэр/пожизненно, т.е. за 70 лет жизни человека.

При разработке ИТМ следует обратить внимание на:

--- обеспечение непрерывной работы объекта в условиях РЗМ;

--- эвакуация, временное или пожизненное переселение людей из зоны РЗМ;

--- обеспечение режима защиты на РЗМ.

Список использованной литературы

1. Атаманюк В.Г. и др. Гражданская оборона.- М.: Высшая школа ,1987.