Ііі. Оцінка стійкості об’єкту до дії світлового випромінювання ядерного вибуху

Визначити стійкість ковально-пресового цеху до дії світлового випромінювання ядерного вибуху.

Початкові дані:

Завод розташований на відстані 6.8 км від геометричного центру міста, по якому вірогідний ядерний удар; очікувана потужність 500кт; вірогідне максимальне відхилення епіцентру ядерного вибуху від точки прицілювання 0,8 км; будівля цеху: цегляна 3 пов. і більша, крівля – толь, двері дерев’яні – не пофарбовані, вікна – пофарбовані в темний колір.

Рішення:

1. Визначуваний максимальний світловий імпульс і надмірний тиск ударної хвилі, очікувані на території об'єкту, для чого знаходимо вірогідну мінімальну відстань до можливого центру вибуху:

R_x=R_r - r_відх= 6.8-0,8 = 6км.

По додатку 4 знаходимо мінімальний світловий імпульс, а по додатку І [І] - максимальний надмірний тиск на відстані 6км для боєприпасу потужністю g=500Кт, при повітряному вибуху:

И _{св мах} = 720кДж/м²; ΔР_{ф мах} = 20кПа.

2. Визначаємо ступінь вогнестійкості будівлі цеху. Для цього вивчаємо його характеристику (з умов прикладу), вибираємо дані про матеріали,з яких виконані основні конструкції будівлі, і визначувана межа їх вогнестійкості. По додатку 6[1] знаходимо, що по вказаних в початкових даних параметрах будівля цеху відноситься до II ступеня вогнестійкості. Результати оцінки, а також: характеристики будівлі цеху і його елементів заносимо в підсумкову оцінну табл.2.

3. Визначаємо категорію пожежної небезпеки цеху. Відповідно до класифікації виробництва по пожежній небезпеці, приведеній в додатку 7[І], ковально-пресовий цех заводу відноситься до категорії «Г».

4. Виявляємо в конструкціях будівлі цеху елементи, виконані з матеріалів, що згорають, і вивчаємо їх характеристики. Такими елементами в цеху є: крівля толь, двері дерев’яні нефарбовані, вікон оправн. по фарбі в темний колір.

5. Знаходимо світлові імпульси, що викликають спалахи вказаних вище елементів по додатку 5, залежно від потужності боєприпасу, елементів і їх характеристики.

6. Визначувана межа стійкості цеху до світлового випромінювання по мінімальному світловому імпульсу, що викликає загоряння в будівлі, і робимо висновок про стійкість об'єкту. Межею стійкості складального цеху до світлового випромінювання є И_св lim = 250кДж/м² Оскільки И_св lim < И_{св мах} то ковально-пресовий цех нестійкий.

7. Встановлюємо ступінь руйнування будівлі цеху від ударної хвилі при очікуваному максимальному надмірному тиску по додатку 2[1]. При ΔР_{ф мах} =20кПа будівля ковально-пресового цеху отримає середнє руйнування.

8. Визначаємо зону пожеж, в якій опиниться цех. Так як ΔР_{ф мах} =20кПа И_{св мах}= 295кДж/м² укладаємо, що ковально-пресовий цех може опинитися в зоні суцільних пожеж. Для наочного відображення обстановки в районі об'єкту на план місцевості наносимо межі зон пожеж при максимальному світловому імпульсі і надмірному тиску, очікуваних на об'єкті (дод.З).

9. Висновки:

На заданому об'єкті при ядерному вибуху заданої потужності очікується И_{св мах}= 295кДж/м² і ΔР_{ф мах}=20кПа, що викличе складну пожежну обстановку. Ковально-пресовий цех опиниться в зоні суцільних пожеж.

Доцільно підвищити межу стійкості цеху, провівши наступні заходи: замінити крівлю будівлі цеху на азбестоцементну; провести в цеху профілактичні протипожежні заходи.

IV. Оцінка стійкості об'єкту до дії проникаючої радіації і радіоактивного зараження.

Оцінити стійкість роботи ковально-пресового цеху до дії радіоактивного зараження і проникаючої радіації ядерного вибуху.

Початкові дані:

Завод розташований на південній околиці міста; видалення об'єкту від точки прицілювання R_r = 6,8км; очікувана потужність ядерного боєприпасу q = 500Кт; вірогідне максимальне відхилення боєприпасу від точки прицілювання г_відх = 0,8км; швидкість середнього вітру V_ce = 50км/год;

Напрям -у бік об'єкту;

Будівля цеху: цегляна 3пов. і більше.

Максимальна тривалість робочої зміни - 12 годин;

Д_уст=50Р

Рівень радіації на початок утворення радіоактивного зараження (З год. після вибуху)=250 Р/год;

Коефіцієнт ослаблення: Кам’яних будинків К_осл =10;

Сховище К_осл =1000

Рішення:

Визначаємо максимальне значення рівня радіоактивного зараження і дози проникаючої радіації, очікуваних на території заводу, для чого:

наносимо на карту (план) місцевості вірогідну вісь сліду радіоактивної хмари, провівши пряму через точку прицілювання по напряму середнього вітру (рис 4.);

визначаємо можливу мінімальну відстань від об'єкту до епіцентру ядерного вибуху: R_x =R_r- r_відх – 6.8 - 0,8 = 6км;

по додатку 12 при, q = 500Кт, R_x=6км знаходимо очікуване значення рівня радіації на об'єкті на 1 годину після вибуху: Р_{І мах} =10500 Р/ год;

по додатку 9[1]визначаємо максимальну дозу проникаючої радіації, очікуваної на об'єкті: Д_пр = 0.

Таким чином, ковально-пресовий цех може опинитися в небезпечній зоні В - радіаційного зараження з максимальним, рівнем радіації 10500 Р/год. Дії проникаючої радіації в районі цеху не очікується.

Визначаємо дозу випромінювання, яку можуть отримати робочі і службовці, знаходячись у виробничій будівлі і в захисній споруді, за робочу зміну (12 ч) при максимальному рівні радіації і дозі проникаючої радіації, очікуваних на об'єкті.

Доза випромінювання в умовах радіоактивного зараження в будівлі цеху:

Де Р_х - максимальний рівень радіації на 1 год після вибуху, дорівнює 6256 Р/год; t_н - час початку роботи в умовах РЗ, дорівнює сумі часу підходу хмари вибуху і часу випадання радіоактивних речовин, яке в середньому складає =1год

час закінчення роботи t_к = t_н +t_p = 1,12 +12 = 13,12год;

коефіцієнт ослаблення дози випромінювання будівлі цеху К_{посл.зд.РЗ} = 10;

Тоді

Оскільки для захисної споруди коефіцієнт ослаблення радіації від радіоактивного зараження К_{поаіубРЗ} =100, то доза радіації в захисній споруді:

Доза випромінювання від проникаючої радіації на об'єкті дорівнює нулю.

Визначувана межа стійкості роботи об'єкту в умовах, радіоактивного зараження, тобто граничне значення рівня радіації на об'єкті, до якого можлива робота в звичайному режимі; порівнюємо з очікуваним максимальним значенням рівня радіації і робимо висновки про стійкість об'єкту:

ОскількиР_{1 lim} < Р_{1 тах}, то об'єкт нестійкий до радіоактивного зараження.

Отримані результати зводимо в таблицю 3.

Аналіз результатів оцінки роботи ковально-пресового цеху заводу в умовах дії проникаючої радіації і радіоактивного зараоюення дозволяє зробити наступні висновки:

1. Об'єкт може опинитися в зоні надзвичайно небезпечного зараження з максимальним рівнем радіації близько 10500 Р/год. на 1 год після вибуху. Дія проникаючої радіації маловірогідна.

2. Ковально-пресовий цех не стійкий до дії радіоактивного зараження. Межа стійкості роботи цеху в умовах радіоактивного зараження Р_1lіт = 263Р/год.

3. Захисна споруда цеху забезпечує надійний захист виробничого персоналу в умовах радіоактивного зараження. Доза опромінювання за 12 год перебування в ньому складає 199,5Р, що значно нижче за допустиму норму одноразового опромінювання.