Оцінка стійкості роботи цеху до дії вражаючих факторів ядерного вибуху

                                    Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

                            Київський національний університет  будівництва і архітектури

 

 

 

 

 

                                                         Кафедра цивільної оборони

 

 

 

 

 

                                               Домашня розрахунково-графічна робота

                                з безпеки життєдіяльності в  умовах надзвичайних ситуацій 

                                                                        на тему:

        «Оцінка стійкості роботи цеху до дії вражаючих факторів ядерного вибуху»

                                                                    Варіант №19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

ст. гр. ПЦБ-22

Чередніченко Б.А.

Перевірив:

Патрікеєв О.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                              Київ 2012

                                                                  

Зміст:

1. Вступ.
2. Розділ І.
3. Розділ ІІ.
4. Розділ ІІІ.
5. Список використаних джерел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            Вступ

Економіка держави відіграє важливу роль у озброєній боротьбі держав. Вона визначає характер і способи  ведення війни і здійснює визначний  вплив на військову потужність держави, на хід і кінець війни в цілому.

В сучасних умовах, коли НТП призвів до створення зброї  масового ураження, роль і значення економіки як найважливішого фактора  підготовки і ведення війни зросли ще більше.

Для того, щоб забезпечити  нормальне функціонування виробництва, зменшити можливість матеріальних витрат, потрібно ще в мирний час розробити і здійснити комплекс різних заходів, які будуть направлені на підвищення стійкості роботи об’єктів народного господарства у військовий час.

Однією з основних задач ЦО є проведення заходів, які направлені на підвищення стійкості роботи об’єктів в умовах військового часу.

Під стійкістю роботи промислового об’єкту розуміють  його здатність в умовах воєнного часу випускати продукцію в запланованому  об’ємі та номенклатурі, а при отриманні легких та середніх руйнувань чи порушенні зв’язків по кооперації та постачанні відбудовувати виробництво в мінімальний термін.

Під стійкістю роботи об’єктів, безпосередньо. Які не випускають матеріальні цінності, розуміють  їх здатність виконувати свої функції в умовах військового часу.

На стійкість роботи об’єктів народного господарства в  воєнний час впливають наступні фактори:

• Надійний захист робітників та працівників від зброї масового ураження;
• Здатність інженерно-технічного комплексу об’єкту протидіяти у деякій мірі ударній хвилі, світловому випромінюванню та радіації;
• Захист об’єкта від дії вторинних вражаючих факторів ( пожарів, вибухів, затоплень, отруєння СДОР );
• Надійність системи постачання об’єкту всім необхідним для виготовлення та випуску продукції ( сировиною, паливом, електроенергією, водою та ін. );
• Стійкість та неперервність управління виробництвом та ЦО;
• Підготовка об’єкта до проведення рятувальних та невідкладних аварійно-відновлюваних операцій та робіт по відбудовуванню пошкодженого виробництва.

Перераховані фактори  визначають  собою основні та загальні для всіх об’єктів народного  господарства, шляхи підвищення стійкості  в воєнний час, а саме:

І. Забезпечення необхідного захисту робітників та працівників від вражаючих факторів зброї масового ураження.  Робітничі маси – основна виробнича сила, а тому, стійкість економіки визначається саме здатністю захистити та зберегти цю силу. Надійно захистити виробничий персонал від зброї масового ураження можна тільки при поєднанні всіх трьох основних способів захисту ( укриття людей в захисних будівлях; проведення розосереджування робітників і працівників та евакуації їх сімей; використання засобів індивідуального захисту ) з врахуванням умов захисту людей є навчання їх правилом поводження за сигналами оповіщення ЦО, застосування способів та засобів захисту, надання допомоги.

ІІ. Захист основних виробничих фондів від дії факторів зброї масового ураження, в тому числі і від вторинних. Суть його в підвищенні опору будівель та споруд та конструкцій об’єкту до впливу вражаючих факторів ядерного вибуху, в захисті обладнання, засобів зв’язку, які складають матеріальну основу виробничого процесу.

ІІІ. Забезпечення стійкого постачання всім необхідним для випуску запланованої на військовий час продукції. Для виробництва продукції необхідні електроенергія, вода, паливо, сировина та інші матеріально-технічні засоби. Стійкість підприємств цими ресурсами дає змогу нормальному функціонуванню в умовах військового часу. Стійкість постачання досягається проведенням таких заходів, які сприяють підвищенню захисту комунально-енергетичних мереж, транспортних сполучень та джерел постачання, необхідного запасу палива, сировини та ін.

ІV. Підготовка до відбудови пошкодженого виробництва. Забезпечити абсолютних захист практично неможливо. Підготовка відбудови пошкодженого виробництва здійснюється заздалегідь та передбачає планування робіт по відбудові за декількома варіантами, підготовку ремонтних бригад, створення необхідного запасу матеріалів та обладнання, безпечний захист.

V. Підвищення надійності та оперативності управління виробництвом. Управління складає основну діяльність керівника виробництвом – очільника ЦО, а також його штабу по керівництву підлеглими йому органам, силами та полягає в організації їх дії та направлення зусиль на своєчасне виконання виробничих задач та задач ЦО. Тому забезпечення надійності та оперативності управління – важлива ланка в підвищенні стійкості роботи об’єкту в умовах швидкої зміни обстановки воєнного часу. Підвищення стійкості роботи об’єкту досягається своєчасним проведенням комплексу інженерно-технічних, технологічних та організаційних заходів, які направлені на максимальне пониження та створення умов швидкої ліквідації наслідків нападу.

 

Розділ I.

 

Вихідні дані для оцінки стійкості робіт цеху до впливу вражаючих факторів ядерного вибуху :

 

№	Найменування	Умовні позначення та одиниці виміру	Числові характеристики
1	Потужність вибуху	q, кг	10000
2	Вид вибуху		Повітряний
3	Радіус міста	R , км	5,5
4	Віддалення об’єкта  від центра міста (точки прицілу)	Rr, км	5,7
5	Імовірність максимального  відхилення боєприпасів від точки  прицілу	rвідх, км	0,7
6	Об’єкт розташований відносно міста по азимуту	β, град.	115
7	Рівень радіації на початок  утворення радіоактивного зараження (3 год. після вибуху)	Р/год.	167
8	Коефіцієнт послаблення:  кам’яних будівель	Кпосл.	-
	ПРУ	Кпосл.	50-100
	Коефіцієнт послаблення  дерев’яних будівель	Кпосл.	-
9	Тривалість робочої  зміни	12 годин

 

Характеристика  модельного цеху

 

№	Найменування	Характеристики
1	Тип будівель	Із металевим каркасом та бетонним наповненням
2	Дах (матеріал)	Черепиця червона
3	Дверні дерев’яні	Пофарбовані в білий  колір
4	Віконне оправлення	Пофарбовані в білий  колір
5	Конвеєрна прогумова  тканина	Є
6	Мотлох х/б темного  кольору	Є
	Крани та кранове обладнання	Є
7	Верстати: важкий, середній, легкий	Є
8	Електромережа- кабельні лінії	Підземні
9	Трубопровід	Заглиблений на 20 см.

 

 

 

 

 

Розділ II.

 

Оцінка стійкості цеху до дії вражаючих чинників ядерного вибуху.

 

1.Оцінка  витривалості об’єкта до впливу ударної хвилі

 

В якості кількісного показника  витривалості об’єкта до взаємодії  ударної хвилі приймається значення надмірного тиску, при якому будівлі, споруди, обладнання об’єкту зберігаються або отримують легкі та середні руйнування. Це значення мірного тиску прийнято вважати границею стійкості об’єкту до ударної хвилі зводиться до визначення ∆Рфlim.

 

Оцінка  стійкості виконується в такій  послідовності:

 

1. Визначення максимального значення надмірного тиску ударної хвилі ∆Рфlim, який очікується на об'єкті при ядерному вибусі:

1.1. На плані міста, в межах якого розміщується об'єкт відмічається положення точки прицілу, і вона з'єднується прямою лінією з центром об'єкта.

1.2. З точки прицілу в масштабі плану описується коло радіусом, який дорівнює можливому максимальному відхиленню ядерного боєприпасу r_відх. Точка перетину кола прямою, яка з'єднує точку прицілювання і центра об'єкта, приймається за можливий центр вибуху.

1.3. Обчислюємо відстань від об'єкта до найближчого ймовірного центра вибуху, Rх:

 

Rx = Rr - r_відх = 5,7 - 0,7 = 5 (км)

 

1.4. За (1, дод.1) знаходимо надмірний тиск боєприпасу потужністю 1000 кг на відстань 5 км до центра вибуху при повітряному вибусі. Він складає 30 кПа. Знайдене значення

∆Рф = 30 кПа і буде максимальним, оскільки воно відповідає випадку, коли центр вибуху буде на мінімальній відстані від об'єкта, ∆Р_фmax = 30 кПа.

 

2. Виділення основних елементів на об'єктах (цехів, ділянок виробництва, систем), від яких залежить функціонування об'єкта і випуск необхідної продукції та оцінка тривалості кожного елемента об'єкта:

2.1. Виділяємо основні елементи цеху металоконструкцій: будівля цеху, в технологічному обладнанні - крани та кранове обладнання, верстати важкі; електромережа - кабельні лінії підземні; трубопровід наземний.

 

2.2. На основі виділення технічної, будівельної документації знаходяться характеристики кожного елемента цеху.

 

2.3. Визначаються ступені руйнування  елементів цеху залежно від надлишкового тиску ударної хвилі за [1, дод.2] та заносяться в Таблицю 1. Результати оцінки стійкості модельного цеху до впливу ударної хвилі.

 

2.4. Визначається межа стійкості до ударної хвилі кожного елемента. Це надмірний тиск, при якому елемент отримує такий ступінь руйнування, при якому можливе відновлення зруйнованого елемента можливостями об'єкту та відновлення виробництва запланованої продукції в короткі терміни. Звичайно це можливо, коли елемент отримує середню ступінь руйнування.

Межа стійкості об'єкта до ударної  хвилі визначається за мінімальною  межею стійкості всіх елементів, які входять до складу об'єкта.

 

2.5. Висновок про стійкість до  ударної хвилі. Порівнюють знайдену  межу стійкості об'єкта ∆Р_фlim з очікуваним максимальним значенням надлишкового тиску ∆Р_фmax. Якщо виявиться, що:

 

∆Р_фlim ≥ ∆Р_фmax , то Обєкт стійкий до ударної хвилі

∆Р_фlim < ∆Р_{фmax ,}  не стійкий                                     

 

3. Висновок по стійкості модельного цеху та його елементів

 

Будівля цеху (зі збірний ЗБ) 20 кПа (межа стійкості) ≤ 30 кПа (∆Р_фmax ) – елемент не стійкий до ударної хвилі.

 

Крани та кранове обладнання 30 кПа (межа стійкості) ≥ 10 кПа (∆Р_фmax ) – елемент стійкий до ударної хвилі.

 

Верстати:

∙ легкий: 0 кПа ˂ 30кПа – елемент не стійкий.

∙ середній 25 кПа ˂ 30 кПа – елемент не стійкий.

∙ важкий 40 кПа ˃ 30 кПа – елемент стійкий.

Крани та кранове обладнання: 30 кПа = 30 кПа – елемент стійкий до ударної хвилі.

 

Електромережа – кабельні лінії (надземні) 30 кПа (межа стійкості) = 30 кПа (∆Р_фmax ) – елемент стійкий до ударної хвилі.

 

Трубопровід заглиблений: 250 кПа (межа стійкості) ≥ 30 кПа) – елемент стійкий до ударної хвилі.

 

∆Р_фlim = 20 кПа, а ∆Р_фmax = 10 кПа – об’єкт в цілому стійкий до впливу ударної хвилі.

 

2. Оцінка стійкості об’єкта до впливу світлового випромінювання ядерного вибуху.

В якості показника стійкості об'єкту до взаємодії світлового випромінювання приймається мінімальне значення світлового імпульсу, при якому може відбутись  загорання матеріалів або конструкцій  будівель або споруд, в результаті чого виникнуть пожежі на об'єкті. Це значення світлового імпульсу прийнято вважать межею стійкості об'єкта до взаємодії світлового випромінювання ядерного вибуху V_{св lim}.

 

1. За (1, дод. 4) знаходимо світловий імпульс для боеприпасу потужністю 1000 кг на відстані 5 км. до центру вибуху про порівняному вибуху. Він становить V_{св max} = 2900 кДж/м².

 

2. Виявляються горючі матеріали, елементи конструкцій і речовини.

 

3. . Визначається значення світлових імпульсів, при яких виникає згорання цих елементів, межі їх стійкості за [1, дод.5].

 

4. Визначаються межі стійкості до світлового випромінювання об'єкта в цілому.

 

5. Заповнюємо Відомість 1. Стійкість цеху до впливу світлового випромінювання: V_{св.випр.}=420 кДж/м²

 

Відомість 1. Стійкість цеху до впливу світлового випромінювання

 

Цех	Коротка характеристика	Елементи, що - згоряють	Світловий імпульс що викликає згоряння. кДж/м2	Межа стійкості елементів цеху	Межа міцності цеху. Vсв lim	Доцільна межа міцності Vсв max
Деревообробний	Бетонний	Дах : черепиця	1260	1260	420	2900
		Двері : пофарбовані в білий колір	1760	1760
		Віконне оправлення : пофарбовані  в білий колір	1760	1760
		Мотлох х/б темного кольору	420	420
		Конвеєрна прогумована тканина	840	840

 

 

6. Висновок про стійкість до світлового випромінювання. Так як, межа міцності цеху до світлового випромінювання V_{св lim} = 420 кДж/м² , а максимальне світлове випромінювання V_{св max} = 2900 кДж/м² , тому V_{св max} ˃ V_{св lim},отже об’єкт не стійкий до світлового випромінювання.
7. Визначаємо зону пожеж, в якій опиниться цех. Так як V_{св max} =2900 кДж/м², робимо висновок, що цех у зоні суцільних пожеж.

Висновок: на об’єкті при повітряному вибусі потужністю 1000 кг очікується V_{св max}= 2900 кДж/м² та ∆Р_фmax=30 кПа, що спричинює згорання елементів цеху. Необхідно підвищити стійкість роботи цеху. Застосувати вогнезахисну фарбу для дверей та віконних рам. Прибрати з цеху мотлох та конвеєрну прогумовану тканину замінити більш вогнетривким матеріалом, можливо замінити черепицю.

 

3. Оцінка стійкості об’єкта до радіоактивного ураження.

 

За критерій стійкості роботи об'єкту народного господарства приймається  допустима доза випромінювання, яку  можуть отримати люди за час роботи зміни в конкретних умова.

Під мас оцінки стійкості розраховуються дози випромінювання для кожної групи робочих, які знаходяться в однакових умовах. За дозою оцінюються можливість продовження роботи або необхідність припинення її на деякий час, надійність їм чисту від впливу радіації. Отримані висновки дозволяють визначити заходи по забезпеченню захисту від проникаючої радіації та радіоактивного ураження.

 

Визначаємо рівень радіації на 3 год. після вибуху:

 

Р₁=P_t x K_пер =167 р/год.

де Кпер=3,7 - коефіцієнт переліку рівня радіації на будь-який заданий час за (1, дод.14).

Коефіцієнт послаблення:

∙ Кам’яні будівлі К_посл=10

∙ ПРУ К_посл=100

Значення рівня радіації на об’єкті на 1 год після вибуху Р=8,59*167=1434,53 Р/год. Деревообробний цех може опинитись у зоні Г – надзвичайно небезпечного зараження із максимальним рівнем радіації 1434,53 Р/год.

 

Відомість 2. Режим продуктивної діяльності цеху в умовах радіоактивного зараження місцевості.

 

Типовий номер режим	Рівень радіації на 1 год. після  вибуху, Р/год.	Послідовність спостереження режиму захисту
		Довготривалість перебування в  ПРУ (час зупинення роботи об’єкта), діб	Довготривалість роботи об’єкту з  використанням для відпочинку ПРУ, діб	Довготривалість роботи об’єкту з  обмеженням перебування людей на відкритій місцевості протягом доби до 1-2 год., діб
5-Г-1	1434,5	7	10	58

 

 

Визначаємо дозу опромінення, яку можуть отримати робітники при  максимальному рівні радіації

Доза випромінювання в умовах радіоактивного зараження у будівлі цеху.

Д_здРЗ=Д_оптр/К_осл=5*Р(f_n^-0,2-f_r^-0,2)/К_осл

Де Р- максимальний рівень радіації на 1 год після вибуху, Р=1434,53 Р/год; f – час початку роботи в умовах Р3 дорівнює сумі часу підходу хмари вибуху та часу випадання радіоактивних речовин, яка в середньому дорівнює f_вип=1год.

Коефіцієнт послаблення дози радіації будівлі цеху дорівнює 7, тоді

Д_здРЗ=5*1434,53(1,114^-0,2-13,114^-0,2)/7=390,4 Р

Визначаємо дозу радіації в ПРУ

Д_здРЗ=5*1434,53(1,114^-0,2-13,114^-0,2)/75=36,44 Р

Визначається межа стійкості цеху в умовах радіоактивного ураження:

Р_{lim цех}=(Д_уст*К_осл)/(5(f_н^-0,2-f_k^-0,2))=Р_{1 мах}(Р/год)

f_n=1,114 год

f_n=13,114 год

Р_{lim цех}=183,7 Р/год

Визначається межа стійкості ПРУ  в умовах радіоактивного ураження:

Р_{lim ПРУ}=1968,5 Р/год

Висновок: цех і сховище не стійкі до радіації, ПРУ цеха стійкий.

 

 

 

 

                                                                      Розділ ІІІ

 

                         Заходи щодо підвищення стійкості  роботи цеху до впливу:

 

        Даний цех  не стійкий до впливу світлового  випромінювання та радіаційного  ураження.

 

                                                         Світлового випромінювання____________________________

 

Для підвищення стійкості до світлового випромінювання треба провести наступні роботи: вогнестійке фарбування даху. Фарбування відбувається фарбою світлого кольору.

Для кращого захисту технологічного процесу від впливу світлового випромінювання можна віднести такі заходи:

1)Зменшення в цехах до технічно  обґрунтованого мінімуму мотлоху  х/б, який потрібно ховати в  підвальних приміщеннях або місцях, де не має доступу світла; 

2)Застосування автоматичних ліній пожежогасіння як найбільш ефективних засобів для боротьби з пожежами від світлового випромінювання;

3)Конвеєрно-прогумовану тканину  ховати у металеві ящики.

 

                                                         Радіаційного ураження_______________________________

 

Для протидії радіаційного ураження необхідно провести герметизацію дверей, віконних пройомів та пройомів технологічних  магістралей. Пройоми, які не обов’язкові  для нормальної експлуатації обладнання, можуть закладатися цеглою. В системі  вентиляції встановлюються фільтри та герметизуючі засувки. Підготовлюються прилади для обезжирювання води, яка поступає на господарчі, побутові та промислові потреби. Створюються запаси дезактивуючих речовин, підготовлюються технічні засоби до їх застосування. Плануються можливі режими захисту робітників та працівників в умовах радіаційного ураження. Весь робітничий персонал забезпечується засобами індивідуальної гігієни.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радіуси руйнувань від світлової  хвилі

М 1:100 000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М 1:50 000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаних джерел

Защита объектов народного хозяйства от массового поражения: Справочник / Г. П. Демиденко, П. П. Кузьменко, П. П. Орлов и др.; Под ред. Г. П. Демиденко. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Высшая шк. Главное изд-во, 1989 г. – 289 с. : ил.