Устойчивость функционирования объекта и его систем в ЧС

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

    Кафедра Пожарной безопасности и защиты в  ЧС  
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Защита населения в ЧС»

на тему: «Устойчивость функционирования объекта  и его систем в ЧС» 
 

Выполнил(а):    О.В. Кукушкина

Группа  – 

Специальность – «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» 

Проверил:

доцент                                                              С.П.Куринный  
 
 
 

Курсовая  работа защищена с оценкой                    м 
 
 
 
 

Ростов-на-Дону 2010 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..……3

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………….…..5

1. Определение  практической устойчивости объектов……………………………..….5

2. Расчет режима  в радиационной защите населения…………………………………..7

3. Расчет противорадиационной  защиты противорадиационных укрытий…………………………………………………………………………………….9

4. Оценка химической  обстановки……………………………………………………...13

5. Оценка пожарной  и инженерной обстановки…………………….............................17

6. Взрыв газовоздушной  смеси………………………………………………………….20

ПРАКТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ…………………………………………………………...…23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………..27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………..29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

      Одной из основных задач гражданской обороны  является проведение мероприятий, направленных на повышение устойчивости работы объектов условиях военного времени и ЧС. В современных условиях, когда научно-технический прогресс привел к созданию оружия массового поражения необходимо более ответственно подходить к решению проблем безопасности населения и объектов народного хозяйства. Для этого необходимо проводить исследование устойчивости объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях.

      Под устойчивостью работы объекта народного  хозяйства понимают способность  его в условиях военного времени  и ЧС выпускать продукцию в запланированном объеме и номенклатуре, а при получении слабых и средних разрушений или нарушении связей по кооперации и поставкам восстанавливать производство в минимальные сроки.

      Под устойчивостью работы, объектов, непосредственно  не производящих материальные ценности, понимают способность их выполнять свои функции в условиях военного времени. На устойчивость работы объектов экономики в военное время влияют следующие факторы: надежность защиты рабочих и служащих от воздействия оружия массового поражения; способность инженерно-технического комплекса объекта противостоять в определенной степени ударной волне, световому излучению и радиации; защищенность объекта от вторичных поражающих факторов (пожаров, взрывов, затоплений, заражения сильнодействующими ядовитыми веществами); надежность системы снабжения объекта всем необходимым для производства продукции (сырьем, топливом, электроэнергией, водой и т. п.); устойчивость   и   непрерывность   управления   производством   и   ГО, подготовленность объекта к ведению    аварийно-спасательных и других неотложных работ и работ по восстановлению нарушенного производства.

      Цель  курсовой работы – усвоение практических навыков проведения исследования устойчивости и функционирования объекта в  ЧС.

      Для ее реализации в ходе работы были поставлены следующие задачи:

  1. Произвести расчет давления ударной волны для полных, сильных и средних разрушений.
  2. Произвести расчет коэффициента защиты противорадиационного убежища.
  3. Произвести расчет режимов защиты населения при действии на территориях, зараженных радиоактивными веществами.

          Процесс планирования проведения исследования можно разделить на три этапа:

  1. Подготовительный. На этом этапе разрабатываются документы, а также определяется состав  участников исследования.
  2. Непосредственная оценка устойчивости объекта.
  3. Разработка мероприятий, повышающих устойчивость работы объекта.

      Цель  исследования в том, что бы выявить  уязвимые места в работе объекта  и выработать наиболее эффективные  рекомендации, направленные на повышение  его устойчивости. В дальнейшем эти рекомендации включаются в план мероприятий по повышению устойчивости объекта.

При написании  курсовой работы использовались труды  таких российских

 ученых в данной области, как Постник М.И.,Журавлёв В.П., Пущенко С.Л., Яковлев А.М., Папсуев М.А., Кириллов Г.Н. и другие. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.  Определение практической  устойчивости объектов

      Под пределом устойчивости инженерно-технического комплекса объекта (здания, сооружения) принимают такую степень разрушений, при которой производство полностью сохраняется, а в случае разрушения отдельных элементов объекта (здания), их возможно восстановить и возобновить производство в кратчайшие сроки.

      Исследование  устойчивости функционирования объекта  в ЧС проводится поэтапно (рис.1), по определенным методикам.

      Оценка  устойчивости функционирования объекта  в ЧС заключается в определении (расчете) параметров прогнозируемых поражающих факторов, воздействующих на объект и  сравнение их с фактической устойчивостью  элементов производственных комплексов  объекта.

 
 

 
 

 
 
 

Рис. 1. Схема организации исследования устойчивости функционирования объектов в ЧС

      За  предел устойчивости, по избыточному  давлению, можно, как правило, принять  внутреннюю границу слабых разрушений основных производственных элементов.

      Однако  общую устойчивость инженерно-технического комплекса следует оценивать не только по физической устойчивости его элементов по отношению к ударной волне ядерного взрыва, но и, прежде всего, по срокам их восстановления.

      Для оценки устойчивости определяют значения избыточного давления, вызывающие соответствующие степени разрушения, зависящие от конструктивных особенностей здания и вида применения материалов, а не от источника этого давления.

      Для оценки устойчивости зданий рекомендуется использовать эмпирические формулы, апробированные ВЦОК ГО, которые дают однозначные решения и более широко учитывают некоторые конструктивные особенности зданий и сооружений.

Предлагаются  формулы:

-   для производственных зданий

ΔРф = 0,14* Кп*Кк* Км*Кс*Кв* Ккр; 

-   для жилых, общественных и административных  зданий:

ΔРф = 0,23* Кп*Кк*Км* Кс* Кв, 

где  ΔРф - величина избыточного давления при соответствующем значении Кп;

      Кп - числовой коэффициент, характеризующий степень разрушения - Кп = 1 для полных; Кп = 0,87 для сильных; Кп = 0,56 для средних и Кп = 0,35 для слабых разрушений;

        Кк - коэффициент, учитывающий тип  конструкции: бескаркасная -1, каркасная  -2, монолитная железобетонная - 3,5;

      Км - коэффициент, учитывающий вид материала: дерево - 1, кирпич - 1,5, железобетонные, с коэффициентом армирования μ < 0,03 - 2, тоже μ > 0,03 или с металлическим каркасом μ - 3; Кс - коэффициент, учитывающий сейсмичность: для объектов, запроектированных без учета сейсмики - 1, для учитывающих сейсмику -1,5;

      Кв - коэффициент, учитывающий высоту зданий (парусность) определяется по формуле:

                                        Кв =                                                

где Нзд - высота здания, м;

        Ккр - коэффициент, учитывающий  влияние на устойчивость кранового оборудования, определяется по формуле:

Ккр= 1+4,65 *10'-3Q,

где  Q - грузоподъемность крана, т; при наличии кранов разной грузоподъемности принимается их среднее значение.

К приведенным  формулам целесообразно ввести дополнительный поправочный коэффициент, учитывающий степень проемности (Кпр), так как увеличение проемности уменьшает парусность объекта.

Величина  Кпр составит: при проемности до 10% - 1, от 10 до 50% - 1,1, больше 50% - 1,3. 

2. Расчет режима  в радиационной  защите населения

   Уровень радиации при взрыве зависит от расстояния от эпицентра, мощности и вида взрыва, и от зоны радиоактивного заражения, в которой может оказаться объект, или формирование ГО. Поэтому, заранее разрабатывают режимы (3-5 для каждой зоны) радиационной защиты, в зависимости от вероятных пределов уровней радиации для данного объекта или населенного пункта.

   Фактические защитные свойства защитных сооружений определяются по формулам раздела "6" СНиП II-11-77* (коэффициент ослабления "А" для убежищ и коэффициент защиты "Кз" для ПРУ).

   В соответствии с требованиями нормативных  документов на объектах экономического хозяйства и в районах рассредоточения рабочих, служащих и формирований ГО, выведенных в районах сооружения (зона возможных слабых разрушений и 20 км зона) с введением угрожаемого положения, все ПРУ должны усиливаться с доведением коэффициента защиты до установленного норматива для зон и соответствующих категорий укрываемых.

   На  остальной территории загородной зоны, на объектах экономического хозяйства и для населения, коэффициент защиты ПРУ должен быть также доведен до нормативных значений, установленных для зоны.

      Организация мероприятий радиационной защиты в  структурных подразделениях объекта осуществляется их руководителями и должностными лицами (работниками), назначенными в этих подразделениях для проведения повседневной работы по ГО и организации эвакуационных мероприятий.

      Противорадиационная  защита (ПР) - это комплекс мероприятий ГО, направленных на предотвращение или ослабление воздействия ионизирующих излучений, ОВ и СДЯВ.

      Фактические защитные свойства зданий и сооружений, простейших укрытий, приспосабливаемых подвалов и других заглублений сооружений также смогут быть определены по формулам "Кз" или приняты по справочным данным. Например, деревянные жилые дома обеспечивает коэффициент ослабления  Косл (з) = 2;

  • в каменных одноэтажных домах - Косл (Кз) = 10;
  • в каменных многоэтажных домах - Косл (Кз) = 20-30;
  • в производственных многоэтажных зданиях - Косл (Кз) - 7 и т.д. 
    Необходимо учитывать отдаленность жилья от места работы и возможность     использования транспортного средства. Для пешего движения Косл=1, для всех     видов транспорта Косл=2.

   Отдыхающие  смены предприятий, продолжающих свою деятельность в городах, должны размещаться так, чтобы общее время доставки туда и обратно не превышало четырех часов, из них пешее движение - не более одного часа в одном направлении.

   При разработке режимов поведения необходимо учитывать возможность прекращения производственной деятельности по сигналам ГО, опасность вторичных факторов - возможность затопления, взрывов, пожароопасность и т.п. Должна учитываться сменность работы (одна или две смены по 10 - 12 часов).

   Режим работы является частью общего режима в районе следа радиоактивного облака. Под режимом поведения людей понимают, повторяющееся с определенной периодичностью в течении суток, продолжительность и условия работы, передвижения и отдыха рабочих и служащих (населения).

   Режим работы рабочих и служащих и режим поведения населения определяют руководители объектов и штабы ГО, из условия, чтобы за время пребывания на радиоактивно зараженной местности люди не получили дозу облучения выше допустимой для данного случая.

   Режим радиационной защиты можно определить расчетным путем, используя усредненные показатели, учитывающие защитные свойства зданий (сооружений) и продолжительность пребывания в них людей. Такими усредненными показателями являются:

  • коэффициент защищенности людей (Сэ);
  • коэффициент безопасной защищенности людей (Сбз);

   Коэффициент защищенности показывает, во сколько  раз доза радиации, накопленная людьми за сутки при установленном режиме поведения, меньше дозы, которую они получили бы за сутки, находясь непрерывно на открытой местности.

   С =

где 24 - количество часов в сутках; t1 - время открытого пребывания людей на зараженной местности (t1); t2, t3, tn, - время пребывания людей в течении этих суток в укрытиях, зданиях, транспортных средствах и т.п. (ч); K1, К2. Kn, - коэффициенты ослабления гамма-излучения укрытиями, зданиями и т.п. 

3. Расчет противорадиационной  защиты противорадиационных  укрытий

   Защита  рабочих и служащих и неработающего  населения от радиоактивных воздействий при радиоактивном заражении местности обеспечивается укрытием их в ПРУ или простейших укрытиях, имеющих достаточную величину.

      Основными мерами защиты населения при возникновении  радиоактивного загрязнения являются:

  • использование коллективных и индивидуальных средств защиты;
  • применение средств медицинской профилактики;
  • соблюдение необходимых режимов поведения;
  • эвакуация;
  • ограничение доступа на загрязненную территорию;
  • исключение потребления загрязненных продуктов питания и воды;
  • санитарная обработка людей, дезактивация одежды, техники, сооружений, территории, дорог и других объектов.

   Коэффициент защиты - число, показывающее, во сколько  раз меньшую дозу радиации получит человек, укрывающийся в защитном сооружении, по сравнению с дозой, которую он получил бы, находясь на открытой местности.

   Методика  расчета, защитных свойств убежищ, различных  зданий и сооружений дана в главе 6 СНиП I I-11-77* "Нормы проектирования. Защитные сооружения ГО".

   Простейшие  укрытия обеспечивают только ослабление радиационных воздействий в пределах фактического Кз.

   Увеличение  Кз обеспечивается за счет осуществления  мероприятий по увеличению массы площадей ограждающих конструкций, эффективность некоторых из них рассмотрена в примерах расчета.

   Коэффициент защиты для помещений укрытий  в одноэтажных зданиях (цех, жилой дом, служебное или вспомогательное помещение) определяют по формуле:

   Кз =

где К1 - коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены и принимаемый по формуле

 К1 =
                                     

аi - плоский угол в градусах с вершиной в центре помещения, против которого расположена i-я стена укрытия, при этом учитываются наружные и внутренние стены здания, суммарный приведенная масса 1 м2 которых в одном направлении менее 1000 кгс.

      При наличии нескольких стен с суммарно приведенной массой менее 1000 кгс/м2 коэффициент Кет определяют:

а) при разнице  масс менее 200 кгс/м2 по средней массе всех стен:

Qcp =

         

б) при большей  разнице массе - как средний коэффициент  для всех Кст:

Кстср =

  

   Кпер - кратность ослабления первичного излучения перекрытием, определяемая по табл. 5.12

   V1 - коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения, принимаемый по табл. 5.13 (№29 - по СНиП)

   Ко - коэффициент, учитывающий понижение  в помещении вторичного излучения, определяемый согласно п. 2.4. указаний;

   Км - коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия соседних соединений, принимаемый по табл. 5.14 (№30 - СНиП)

   Кш - коэффициент, зависящий от ширины зданий (учитывает долю излучений от пыли, выпавшей непосредственно на покрытие здания).

   Коэффициент Ко следует принимать при расположении низа оконного проема (светового отверстия) в наружных стенах на высоте подоконника от пола укрытия до 0,8 м равным 0,8а : 1,5 м - 0,15а, 2 м и более - 0,09а. Коэффициент "а" определяют по формуле:

   а =

 

где So - площадь оконных и дверных проемов (площадь незаложенных проемов и отверстий); Sn - площадь пола укрытия.

   Коэффициент защиты для помещений укрытий  на первом этаже в многоэтажных зданиях из каменных материалов и кирпича определяют по формуле:

   Кз =

 

 

   Коэффициент защиты для помещений укрытий, расположенных  на первом этаже внутри многоэтажного  здания, когда ни одна стена этих помещений непосредственно не соприкасается с радиоактивно-зараженной территорией:

   Кз =

                                             

   Коэффициент защиты Кз для укрытий, расположенных  в не полностью заглубленных подвальных и цокольных этажах:

   Кз =

   Кп - кратность ослабления перекрытием  подвала (цокольного этажа) вторичного излучения, рассеянного в помещении первого этажа, определяемая в зависимости от массы 1 м2 перекрытия.

   Ко - коэффициент, принимаемый при расположении низа оконного и дверного проемов (светового отверстия) в стенах на высоте от пола первого этажа 0,5 м и ниже, равным 0,15; и 1 м и более - 0,09а.

   Для загубленных в грунт или обсыпанных сооружений (без надстройки) с горизонтальными, наклонными, тупиковыми или вертикальными входами, коэффициент защиты определяют по формуле:

Кз =

      

где Vj -обозначения те же, что и в формуле ; λ - часть суммарной дозы радиации, проникающей в помещение через входы, определяются по формуле:

λ = Квх-П90

где - П90 коэффициент, учитывающий тип и характеристику входа, принимаемый по табл. 5.14; Квх - коэффициент, характеризующий конструктивные особенности входа и его защитные свойства.

   В сооружениях арочного типа при определении  Кпер толщину грунтовой обсыпки принимают для самой высокой точки покрытия.

   Коэффициент защиты полностью загубленных подвалов и помещений, расположенных во внутренней части не полностью загубленных подвалов, а также не полностью загубленных подвалов и цокольных этажей, при суммарной массе выступающих частей наружных стен с обсыпкой 1000 кгс/м2 и более определяют по формуле:

   Кз =

   При наличии нескольких входов, значение X определяют как сумму значений по всем входам. Если во входе предусматривается устройство стенки экрана или двери массой более 200 кгс/м, то значение X определяется по формуле:

   Х =

* П90

      П- количество входов;

      Кстэ - кратность ослабления излучения  стенкой экраном (дверью)

   Для вертикального входа, оборудованного в перекрытии и закрываемого люком размером 0,7 х 0,7 м, величину коэффициента Квх следует принимать при расстоянии между осью входа и центром помещения от 1,5 м - 0,001; 3 м - 0,0005; 6 м, и более-0,0001. 

4. Оценка химической  обстановки

     Под химической обстановкой понимают совокупность последствий химического заражения  местности СДЯВ (0В), оказывающих  влияние на деятельность объектов народного  хозяйства, сил ГО и населения.

     Химическая  обстановка создается в результате разлива (выброса) СДЯВ или применения химического оружия с образованием зон химического заражения и очагов химического поражения.

     Оценка  химической обстановки включает:

  1. определение масштабов и характера химического заражения; анализ их влияния на деятельность объектов, сил ГО и населения;
  2. выбор наиболее целесообразных вариантов действии, при которых исключается поражение людей.

     Оценка  химической обстановки производится методом  прогнозирования и по данным разведки.

     На  объектах народного хозяйства химическую обстановку выявляют посты РХН, звенья и группы радиационной и химической разведки.

     Исходными данными для оценки химической обстановки являются:

  1. тип и количество СДЯВ, средства применения химического оружия и тип 0В;
  2. район и время выброса (вылива) ядовитых веществ, применения химического оружия; степень защищенности людей;
  3. топографические условия местности и характер застройки на пути распространения зараженного воздуха;
  4. метеоусловия (скорость и направление ветра в приземном слое, температура воздуха и почвы, степень вертикальной устойчивости воздуха),

     Различают три степени вертикальной устойчивости воздуха: инверсию, изотермию и конвекцию.

     Инверсия возникает обычно в вечерние часы примерно за 1 ч до захода солнца и разрушается в течение часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиванию его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций зараженного воздуха.

     Изотермия характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может возникать также и в утренние и вечерние часы как переходное состояние от инверсии к конвекции (утром) и наоборот (вечером).

     Конвекция возникает обычно через 2 ч после восхода солнца и разрушается примерно за 2—2,5 ч. до его захода. Она обычно наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних, что способствует быстрому рассеиванию зараженного облака и уменьшению его поражающего действия.