Министерство  Российской Федерации

  по связи и информатизации

САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М.А. БОНЧ - БРУЕВИЧА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Безопасность  Жизнедеятельности 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

Методика  оценки устойчивости функционирования объектов связи в условиях ЧС 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент 6 курса группы Р-61з

Сердитов В.В.

студ. билет № 067041 

Проверил: 
 
 
 
 
 
 
 

2012

Санкт-Петербург

ЗАДАНИЕ

• Оценить обстановку на объекте связи (в дальнейшем - объект) в случае воздействия возможных поражающих факторов.
• Оценить безопасность жизнедеятельности персонала объекта (в дальнейшем - персонал), жителей поселка и устойчивость функционирования объекта связи (РПдЦ или СУС) в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.
• Разработать инженерно-технические мероприятия по повышению БЖД персонала, жителей населенного пункта и по повышению устойчивости функционирования объекта связи в случае ЧС.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА СВЯЗИ РПдЦ

• В результате изучения плана местности, карты (рис. 1, 2, 3) и плана объекта связи  стало известно, что:
• Объект связи расположен на северной окраине г. Сыктывкара, в котором проживает 255 тыс. чел.(Nрп = 255 тыс. чел.). Рядом с Радиопередающим Центром (РПдЦ) находятся 3 жилы двухэтажных дома. Обеспеченность противогазами  ватно-марлевыми повязками и респираторами жителей города 3%.
• Жители г. Сыктвыкара проживают в домах из кирпича и в 2-этажных комбинированных коттеджах (низ - каменный, верх - деревянный), также 2-этажных деревянных домах.
• Объект связи размещается в 1-этажном здании из кирпича. Оконные переплеты и дверные проемы из дерева, окрашены в белый цвет.
• Рабочая смена объекта составляет 15 чел.(Nос = 15 чел.). Обеспеченность противогазами 100%.
• Подвод электроэнергии к объекту связи осуществляется от двух независимых трансформаторных подстанций подземным кабелем.
• Дизель-электростанция отсутствует.
• Соединительные линии от узла связи государственной сети связи (УС ГСС) проложены подземным кабелем к РПдЦ.
• К сетевому узлу связи (СУС) и от него соединительные линии проложены подземным кабелем .
• Антенные опоры изготовлены из дерева, металла и железобетона.

Рисунок 1.Расположение РПдЦ от промышленных объектов.

Рисунок 2 Карта расположения жилого сектора и РПдЦ.

.

Рисунок 3Расположение на карте полигона бытовых отходов.

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

   В результате изучения объектов связи, где  возможны чрезвычайные (техногенные) ситуации, получены следующие исходные данные для расчетов:

• ВОС МУП «Сыктывкарский водоканал» расположен в 25 км. От объекта РПдЦ (м. Красная гора) – 35,1 тонны хлора, 0,8 тонн в единичной емкости, максимальный радиус зоны возможного химического заражения:

            - при разрушении  единичной емкости  1,75  км

            - при разрушении  объекта 13,2 км

• ФОС ЭМУП «Жилкомхоз» находится в 23-х км. от объекта, содержит: – 6,0 тонн хлора, 0,8 тонн в единичной емкости, максимальный радиус зоны возможного химического заражения:

            - при разрушении  единичной емкости  1,75  км

            - при разрушении  объекта  5,81 км

• ОАО «Сыктывкарпиво», находится в 22-х км. от объекта – 0,8 тонн аммиака, максимальный радиус зоны возможного химического заражения 0,3  км.
• ГУ «Республиканский стадион» находится в 26 км от РПдЦ, содержит: - 0,5 тонн аммиака, максимальный радиус зоны возможного химического заражения 0,09 км.
• На расстоянии 1 км в сторону востока от РПдЦ размещается ОАО «Монди СЛПК» - 140 тонн хлора, 54 тонн сернистого ангидрида, максимальный радиус зоны возможного химического заражения 24,7 км.
• склад промышленных взрывчатых веществ (Хлор, амиак) – R₁=1 км, на котором хранится q=54 000 т ТНТ (q=54 кт).
• На расстоянии 1,05 км в сторону юга от РПдЦ размещается склад хранилище НПЗ дизельного топлива, мазута размещается (частично под землей, частично в открытых емкостях) и содержит Q=2000 т дизельного топлива. Расстояние от хранилища ГСМ до ДЭС R₂=1км.
• На расстоянии R₃=2,5 км на северо-запад от ПС-3 размещается полигон бытовых отходов г. Сыктывкара, на котором возможно возгорание с выделением едких продуктов горения или выброса радиоактивных веществ террористами (местность открытая, равнинная). На основе долгосрочных метеорологических прогнозов скорость ветра в приземном слое составляет V=2 м/с.

• Объект размещается в близи производственного завода по переработке древесины и ТЭЦ вырабатывающий эл. энергию и  отопление домов города. Коэффициент ослабления зданий г. Сыктывкара и объекта РПдЦ  Косл =10.

   В результате заблаговременного прогнозирования  возможной радиационной обстановки известно, что радиоактивные осадки на объекте следует ожидать через 4 ч после аварии (t_н=4 ч) и уровень радиации на это время составит Р_н=3,78 Р/ч. Время работы персонала t_Д=6 ч.

   Руководством  определены дозы облучения на открытой территории Д_доп ⁼7 бэр и для работающих в помещениях Д_доп ⁼3 бэр.

   В районе г. Сыктывкара и объекта возможно землетрясение интенсивностью I= 4 баллов. 

   Хлор

   Хлор . зеленовато-желтый газ с резким запахом, плохо растворим в воде, сильный окислитель.

   Перевозится в сжиженном состоянии под  давлением, емкости при нагревании могут взрываться. При выходе в атмосферу дымит. Тяжелее воздуха (d=1,56 т/м3), скапливается в низких участках местности, подвалах, тоннелях. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожу. При соприкосновении возникают ожоги, при вдыхании появляется боль в груди, сухой кашель , рвота, нарушение координации движений, одышка, резь в глазах, слезотечение. Поражающая концентрация 0,01 мг/л при экспозиции 1 час. Средство защиты . общевойсковой противогаз, дегазирующее вещество . вода, щелочи.

   Аммиак

   Аммиак. бесцветный газ с резким запахом, легче воздуха (d=0.0008 т/м3), в сжиженном состоянии d=0.68 т/м3, хорошо растворим в воде. На воздухе дымит, горит при наличии постоянного источника огня. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Перевозится в сжиженном виде под давлением. Опасен при вдыхании. Вызывает кашель, удушье. Сильно раздражает слизистые оболочки, вызывает слезотечение, резь в глазах, учащенное сердцебиение. Поражающая концентрация 0.2 мг/л при экспозиции 6 часов, смертельная концентрация 7 мг/л при экспозиции 0.5 часа. Защита . специальный промышленный противогаз, дегазирующее вещество . вода.

ОЦЕНКА  ОБЩЕЙ ОБСТАНОВКИ НА ОБЪЕКТЕ СВЯЗИ

 В  СЛУЧАЯХ ЧС

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

взрыв хранилища  промышленных веществ.

взрыв хранилища  дизельного топлива;

авария на химическом предприятии с разливом аммиака и хлора;

авария на ТЭЦ электростанции;

авария на полигоне по переработке бытовых  отходов (возгорание с выделением едких  продуктов горения, или выброс радиоактивных  веществ на полигон.

землетрясение с интенсивностью I = 4 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 завода ЛПК;

УВ и СИ в случае взрыва хранилища ГСМ;

cейсмическая волна в результате землетрясения интенсивностью I=4 баллов;

химическое  заражение местности в результате аварии на химическом предприятии;

радиоактивное загрязнение местности (РЗМ) в случае аварии на полигоне бытовых отходов.  

Для оценки безопасности жизнедеятельности персонала и  жителей города Сыктывкара и устойчивости функционирования элементов объекта необходимо определить прочностные характеристики к воздействию избыточного давления во фронте УВ DРф, ударного воздействия сейсмической волны и светового излучения.

Прочностные характеристики элементов объекта связи определяются по табл. П. 2.6, П. 2.7 и сводятся в таблицу

Таблица 1 Прочностные характеристики элементов объекта связи

Примечание. Ударное воздействие сейсмической волны соответствует воздействию УВ (табл. П. 2.2).

ОЦЕНКА  БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЮДЕЙ

И УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА  В

СЛУЧАЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ УВ, СИ И СЕЙСМИЧЕСКОЙВОЛНЫ

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

• УВ и СИ в случае взрыва склада завода.
• УВ и СИ в случае взрыва хранилища дизельного топлива (ГСМ).
• Сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью I=4 баллов.
• Авария на химическом предприятии с утечкой  хлора.
• Возгорание свалки бытовых отходов, и задымления вредными отходами горения.

Оценка  БЖД людей (жителей  города и персонала) и устойчивости функционирования объекта в случае взрыва склада со взрывчатыми веществами.

    Из  общей характеристики объекта и  данных для расчета известно, что  склад промышленных взрывчатых веществ располагается на расстоянии R₁=1,05 км от объекта РПдС. На складе хранится q=54 кт (54000 т) взрывчатых веществ (ТНТ).

     По  ф-ле определяем избыточное давление во фронте УВ DР_Ф в кПа:

    где R - расстояние до центра взрыва в метрах, q_УB= q / 2 - тротиловый эквивалент в килограммах.

    В результате вычислений избыточное давление во фронте УВ DРф=42 кПа. 

    При взрыве склада взрывчатых веществ  возникает световой импульс в  кДж/м², мощность которого определяется по [3, ф-ла (2.7)]:

где q, кт , R — расстояние до центра взрыва в км, k - коэффициент ослабления светового излучения средой распространения, 1/км - для практических расчетов k = 0,1 1/км (совершенно чистый воздух).

В результате вычислений мощность светового импульса И^ТНТ= 3583 кДж/м². 

Выводы:

1. Объект находится в зоне сильных разрушений (DР_ф>40 кПа);

    2. Из рассмотрения прочностных характеристик элементов объекта (табл. 1) видим, что в результате взрыва склада взрывчатых веществ и DРф=42 кПа получат разрушения следующие элементы объекта и Жилые здания:

2-этажные здания  из кирпича;

3-этажные здания  из кирпича;

2-этажные коттеджи;

антенные опоры  из дерева, металла, железобетона;

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 И^ТНТ= 3583 кДж/м²    могут возгореться, расплавиться следующие элементы объекта:

деревянные  части зданий и сооружений;

деревянные  опоры антенно-фидерных устройств (АФУ);

изоляционные  материалы.

    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  вблизи то территории объекта на расстоянии R₂=1 км от аварийной ДЭС и содержит 1000т дизельного топлива (Q=1000 т). Емкости с топливом содержатся открыто и частично под землей.

   Избыточное  давление во фронте УВ DP_ф^ГВС может быть определено по [3, ф-лы (2.4), (2,5)] в зависимости от величины коэффициента K.

при K < 2                        (1)

                       или 

при K > 2                         (2) 
 
 

где  

В результате вычислений получаем значение коэффициента K=2,42>2, а поэтому выбираем формулу (2).

   Таким образом, при взрыве горюче-воздушной  смеси (хранилища ГСМ) на расстоянии1000м от хранилища избыточное давление во фронте DP_ф^ГВС =12,4 кПа (зона слабых разрушений).

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

где Q, кт, R, км, k=0,1 1/км.

   В результате величина мощности светового  излучения И^ГВС=66 кДж/м².

Выводы:

    1. Из табл. 1 видим, что на расстоянии 1000 м получат разрушения и повреждения:

3-этажные  здания из кирпича; 

2-этажные  коттеджи; неукрепленные элементы  РЭА.

2. Открыто расположенные люди травм не получат.
3. В зоне бризантного действия [3] взрыва ГВС избыточное давление во фронте УВ DРф=170 кПа, а радиус этой зоны Ri = 90 м (табл. П.2.1). В зоне действия продуктов взрыва с радиусом R_п =90...253 м (табл. П.2.1) избыточное давление уменьшается до 30 кПа на внешней границе, и поэтому все элементы объекта в радиусе 153 м получат разрушения и повреждения.

    4. При мощности светового излучения И^ГВС =15 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 жилых домов и объекта связи возможно землетрясение интенсивностью I =4 баллов. В этом случае по своему ударному воздействию сейсмическая волна соответствует избыточному давлению DРф=10 кПа (табл. П.2.2).

    Выводы

    1. Из рассмотрения данных табл. 1 видим, что в результате землетрясения с интенсивностью I =5 баллов получат повреждения следующие элементы объекта и жилых домов:

    3-этажные  здания из кирпича; 

    2-этажные  коттеджи; незакрепленная РЭА.

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

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

   Разработку  ИТМ следует вести для наиболее мощных возможных поражающих факторов:

   DРф=20,1 кПа и 170...30 кПа в зонах бризантного действия и действия продуктов взрыва в случае взрыва хранилища ГСМ;

И = 416 кДж/м².

   При разработке ИТМ по повышению БЖД  жителей жилых домов, персонала объекта и при разработке устойчивости функционирования объекта необходимо воспользоваться рекомендациями, приведенными в [прил. 4], рассмотреть возможность повышения прочностных характеристик элементов объекта, сооружений, РЭА, существующих зданий.

ОЦЕНКА  БЖД ЖИТЕЛЕЙ НАСЕЛЕННОГО  ПУНКТА, ПЕРСОНАЛА  И УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА В СЛУЧАЕ АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКОМ ПРЕДПРИЯТИИ

   Из  оценки обстановки известно, что химическое предприятие ОАО «Монди СЛПК» находится на расстоянии R3=1 км к северо-востоку от передающего центра на предприятии в не обвалованных емкостях хранится 140 тонн хлора, 55 тонн сернистого ангидрида, максимальный радиус зоны возможного химического заражения 24,7 км.

   G_хлор=100 т. хлора с удельной плотностью r=1,56 т/м³ и G_{сер.анд}=55 т. сернистого ангидрида с r=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 равнинная, среднепересеченная без значительных препятствий.

Определение параметров зоны химического  заражения

Определение площади  разлива хлора и сернистого ангидрида (СДЯВ) 

где G - масса СДЯВ, т, р - удельная плотность, т/м³, d- толщина слоя разлива СДЯВ, м (для не обвалованных емкостей d=0,05 м, для обвалованных d=0,45...0,5 м).

   Отсюда  для хлора и сернистого ангидрида с общей массой G =155 т, хранящегося в не обвалованных емкостях, S_p=2050 м² » 2000 м².

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

   Следовательно, радиус разлива r_р=25 м и при L = b= 2r_р, т. е. район разлива имеет длину и ширину 50 м.

Определение глубины зоны химического  заражения Г.

   Определение глубины распространения ЗВ Г  производится по табл. П.2.3. и примечаниям  к таблице. Следует рассмотреть  глубины зоны химического заражения  для случаев вертикальной устойчивости воздуха - инверсия, изотермия и конвекция. Из табл. П.2.3. следует, что при скорости приземного ветра в 2 м/с глубина при изотермии ГИЗОТ(хлор)=8 км (в населенных пунктах со сплошной застройкой, в лесных массивах), при инверсии ГИНВ =15 км и при конвекции

   ГКОНВ =1,6 км (см. прим. 1 к табл. П.2.3).

Определение ширины зоны химического  заражения Ш

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

ширина зоны при инверсии Ш^ИНВ =0,03*Г^ИНВ =0,8км;

ширина зоны при изотермии Ш^ИЗОТ =0,15*Г^ИЗОТ =0,85 км;

ширина зоны при конвекции Ш^КОНВ =0,8* Г^КОНВ =0,9 км.

Полученные параметры  нанесем на карту (план) местности (рис. 3):

Вывод. Из рассмотрения зон химического заражения (рис. 3) видим, что наиболее опасным является случай вертикальной устойчивости воздуха -инверсия. Ширина зоны при инверсии в районе РПдЦ 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. РПдЦ и объекту связи

    Определение времени подхода ЗВ в минутах к н.п. Тучки и объекту производится по 

где R - расстояние от места разлива СДЯВ, м, V_ср - 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, и скорость перемещения ЗВ увеличивается и определяется V_cp= (1,5; 2,0) 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 ⁼1 км < 10 км, а поэтому выбираем множитель 2 и при скорости ветра в приземном слое V= 2 м/с средняя скорость ветра V_cp = 4 м/с.

В результате время подхода ЗВ к РПдЦ и жилым домам t_ПОДХ ⁼4 мин.

   Вывод. За время подхода ЗВ к РПдЦ, равное 4 мин, необходимо организовано эвакуироваться применяя индивидуальные средства защиты. И на объекте при хорошо организованном оповещении о химической опасности можно подготовить людей к необходимости нахождения в химически опасной зоне, а при благоприятных условиях можно вывести людей за пределы зоны заражения, так как есть дороги, ведущие за пределы зоны.

Определение времени поражающего  действия сернистым  андигидом(СДЯВ)

   Для определения времени поражающего  действия воспользуемся табл. П.2.4 и примечаниями к этой таблице.

   Из  таблицы видно, что время испарения  аммиака из необвалованной емкости составляет t_исп = t_пораж =1,3 ч=1ч 20 мин.

   Вывод. Через 1 ч 20 мин после начала химического заражения в районе жилых домов радиопередающего центра и на объекте РПдЦ уровень химического заражения должен уменьшиться до нормального, но 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

Для решения  этой задачи воспользуемся данными  табл. П.2.5.

   Из  таблицы видно, что потери на объекте  при рабочей смене N_OC= 15 чел. и обеспеченности противогазами 100%, при нахождении людей в помещениях (простейших укрытиях) потери составляют 4%.

   Следовательно, потери персонала на объекте составят 1, 2чел., т. е. 1 чел. Из них могут получить поражения легкой степени тяжести 25% - 1 чел., средней и тяжелой степени - 40% - 1 чел. и поражения с летальным исходом 35% - 1чел. Таким образом, потери среди персонала могут составить 3 чел., т. е. объект останется работоспособным.