Визначення стійкості цеху до вражаючих факторів ядерного вибуху

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Запорізький національний технічний університет

Кафедра ОП і НС

Розрахунково-графічна робота

з курсу "Цивільний захист"

"Визначення стійкості цеху до вражаючих факторів ядерного вибуху"

Виконав: Брацило В.А.

Прийняв: Денщиков Є.О.

2014

ЗАГАЛЬНА ОБСТАНОВКА

По категорірованому з ЦЗ населеному пункту можливе застосування ядерної зброї. Необхідно провести оцінку стійкості промислового об'єкта до впливу вражаючих факторів ядерного вибуху та намітити інженерно-технічні заходи ЦЗ для підвищення стійкості його роботи в період надзвичайної ситуації воєнного характеру. Об'єкт розташований біля міста.

ОБОРОННО-ЕКОНОМІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ЗАВОДУ

Потужність підприємства - 1000 верстатів-автоматів у рік, для встаткування (обладнання) машинобудівних заводів, на суму 600 млн. гр. Виробнича програма передбачає, у воєнний час - виконання спеціальних замовлень. Для цього, за особливим планом, використовується 75% потужностей заводу.

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА

Технологічний процес виробництва передбачає:

Ш Механічну холодну обробку чавунних і сталевих деталей;

Ш Термічну обробку сталевих деталей;

Ш Зборку та налагодження верстатів;

Ш Виробництво предметів широкого вжитку;

Ш Експлуатацію, зберігання та ремонт автомобільної техніки.

РОЗМІЩЕННЯ Й ПЛАНУВАННЯ

Підприємство віднесене до 1-й категорії по ІТЗ ЦЗ та розташоване поблизу міста. Воно працює в 2-і зміни. Чисельність найбільшої зміни 3000 осіб. Промислова забудова займає площу 17 гектарів, адміністративно-господарська територія 6 гектарів, щільність забудови більше 30%. Наявність захисних споруд - на 2000 осіб. На заводі 10 цехів (з них 5 основні).

Вихідні дані варіанта

Транспортний цех - експлуатація автомобільної техніки з метою забезпечення виробничого процесу підприємства, а також зберігання та ремонт автомобільної техніки.

Будинок - одноповерховий з металевим каркасом, з дахом і стіновим заповненням із хвилястої сталі; покриття - хвиляста сталь; підлога - бетонна; двері і вікна - дерев'яні, пофарбовані в темний колір.

Технологічне обладнання:

Ш Верстати легкі;

Ш Електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкриті;

Ш Наземні резервуари для ПММ;

Ш Вантажні автомобілі і автоцистерни;

Ш Автобуси і спеціальні автомашини з кузовами автобусного типу;

Ш Гусеничні трактори;

Ш Крани та кранове обладнання.

Електропостачання - кабельні наземні лінії.

Трубопроводи - наземні.

Ш Відстань від центру міста до цеху R г =4,3 км;

Ш Очікувана потужність боєприпасів q = 100 кт;

Ш Імовірне максимальне відхилення ядерних боєприпасів від точки прицілювання (центру міста) r отк = 0,8 км;

Ш Швидкість середнього вітру V св = 40 км/год.

Ш Азимут на об'єкт відносно центру міста, А = 600;

МАКСИМАЛЬНЕ ЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ВРАЖАЮЧИХ ФАКТОРІВ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ, ОЧІКУВАННИХ НА ОБ'ЄКТІ

Максимальне значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі [вибух - повітряний]

Знаходимо ймовірну мінімальну відстань від центру вибуху:

Знаходимо надлишковий тиск за додатком №1. Необхідного значення відстані в таблиці немає, робимо інтерполяцію табличних даних:

Максимальне значення світлового імпульсу [вибух - повітряний]

Для ймовірної мінімальної відстані від центру вибуху за додатком №4 знаходимо максимальний світловий імпульс

Необхідного значення відстані в таблиці немає, робимо інтерполяцію табличних даних: ядерний вибух стійкість

Максимальне значення рівня радіації [вибух - повітряний]

Для ймовірної мінімальної відстані від центру вибуху і для боєприпасу потужністю 100 кт, швидкості вітру - 40 км/год за додатком 12. Необхідного значення відстані в таблиці немає, робимо інтерполяцію табличних даних:

Максимальне значення дози проникаючої радіації [вибух - повітряний]

Ймовірна мінімальна відстань від центру вибуху:

За додатком №9 при потужності вибуху 100 кт знаходимо значення рівня проникаючої радіації Дпр.max = 0 Р.

ОЦІНКА СТІЙКОСТІ РОБОТИ ОБ'ЄКТА ДО ВПЛИВУ УДАРНОЇ ХВИЛІ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ

1) Визначаємо максимальне значення надлишкового тиску, очікуваного на території підприємства. Для цього знаходимо мінімальна відстань до можливого центру вибуху:

Потім за додатком 1 знаходимо надлишковий тиск ДPф на відстані 3,5 км для боєприпасу потужністю кт при наземному вибуху (менш сприятливому). Необхідного значення відстані в таблиці немає, зробимо розрахунок зміни надлишкового тиску у розрахунку:

Цей тиск є максимальним очікуваним на об'єкті.

2) Виділяємо основні елементи транспортного цеху і визначаємо їх характеристики. Основними елементами цеху є: будівля, технологічне обладнання, електромережа і трубопровід. Їхні характеристики беремо з вихідних даних і записуємо в зведену таблицю результатів оцінки (додаток А, табл. 1).

3) По додатку 2 знаходимо для кожного елемента цеху надлишкові тиски, що викликають слабкі, середні, сильні і повні руйнування. Так, будівля цеху з вказаними характеристиками отримає слабкі руйнування при надлишкових тисках 7-10 кПа, середні - 10-15 кПа, сильні - 15-25 кПа, повні - 25-30 кПа. Ці дані відображаємо в таблиці за шкалою надлишкових тисків умовними знаками.

Аналогічно визначаємо і вносимо в таблицю дані по всіх інших елементів цеху.

4) Знаходимо межу стійкості кожного елемента цеху - надлишковий тиск, що викликає середні руйнування. Будівля цеху має межу стійкості до ударної хвилі - 10 кПа, верстати легкі - 12 кПа, електродвигуни потужністю до 2 кВт, відкриті - 40 кПа, наземні резервуари для ПММ - 20 кПа, вантажні автомобілі і автоцистерни - 30 кПа, автобуси і спеціальні автомашини з кузовами автобусного типу - 20 кПа, гусеничні трактори - 40 кПа, крани та кранове обладнання - 30 кПа, електромережа - 30 кПа, трубопроводи - 50 кПа.

5) Визначаємо межу стійкості цеху в цілому по мінімальній межі стійкості входячих до його складу елементів. Зіставляючи межі стійкості всіх елементів цеху, знаходимо, що межа стійкості транспортного цеху ДP ф lim = 10 кПа.

6) Визначаємо ступінь руйнування елементів цеху при очікуваному максимальному надмірному тиску і можливий збиток (відсоток виходу з ладу виробничих площ і обладнання).

Результати оцінки стійкості елементів цеху, ступені їх руйнування і відсоток виходу з ладу наведені в таблиці 2.1.

Для повного уявлення можливої обстановки на об'єкті і в районі його розташування доцільно нанести на план місцевості межі зон руйнувань у вогнищі ядерного ураження при заданій потужності боєприпасуПоложення зон можливих руйнувань у можливому осередку ядерного ураження показано на рисунку 2.1 (руйнування з центром на відстані Rx=3,5км від об'єкта при наземному вибуху потужністю q = 100 кт).

Таблиця 2.1 - Результати оцінки стійкості транспортного цеху до впливу ударної хвилі

Висновки

1) Транспортний цех може опинитися в зоні слабких руйнувань очага ядерного вибуху з імовірним максимальним надлишковим тиском у фронті ударної хвилі кПа, а межа стійкості транспортного цеху до ударної хвилі 10 кПа, що менше ДРфmax, а отже, цех не стійкий до ударної хвилі.

2) Можливий збиток при максимальному надмірному тиску ударної хвилі, очікуваний на об'єкті, призведе до скорочення виробництва на 10-20%.

3) Очікуване на об'єкті максимальний надлишковий тиск ударної хвилі кПа, а межі стійкості більшості елементів цеху більш 20 кПа, то целесообразно повысить предел устойчивости транспортного цеху до кПа.

4) Для підвищення стійкості транспортного цеху до ударної хвилі необхідно: вразливі вузли кранів і кранового обладнання закрити захисними кожухами, встановити додаткові колони кранів, трубопроводи та кабельні лінії закопати в землю, встановити додаткові контроткоси.

ОЦІНКА СТІЙКОСТІ РОБОТИ ОБ'ЄКТА ДО ВПЛИВУ СВІТЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ

1) Визначаємо максимальний світловий імпульс і надлишковий тиск ударної хвилі, що очікувані на території об'єкта. Знаходимо ймовірну мінімальну відстань до можливого центру вибуху:

По додатку 4 знаходимо максимальний світловий імпульс, а за додатком 1 - максимальний надлишковий тиск на відстані 3,5 км для боєприпасу потужністю q=100 кт при повітряному вибуху.

Надмірний тиск у фронті ударної хвилі

Максимальне значення світлового імпульсу:

2) Визначаємо ступінь вогнестійкості будівлі цеху. Для цього вивчаємо його характеристику, вибираємо дані про матеріали, з яких виконані основні конструкції будівлі, і визначаємо межі їх вогнестійкості. За додатком 6 знаходимо, що за вказаними у вихідних даних параметрах будівля цеху відноситься до II ступеня вогнестійкості. Результати оцінки, а також характеристики будівлі заносимо в підсумкову таблицю 3.1.

3) Визначаємо категорію пожежної небезпеки цеху. Відповідно до класифікації виробництва з пожежної безпеки (додаток 7), транспортний цех заводу відноситься до категорії В.

4) Виявляємо в конструкціях будівлі цеху елементи, виконані з горючих матеріалів, і вивчаємо їх характеристики. Такими елементами в цеху є: двері та вікна - дерев'яні, пофарбовані в темний колір.

5) Знаходимо світлові імпульси, що викликають загоряння зазначених елементів за додатком 5, в залежності від потужності боєприпасу, елементів та їх характеристики.

6) Визначаємо межу стійкості цеху до світлового випромінювання за мінімальним світловому імпульсу, що викликає загоряння в будівлі, і робимо висновок про стійкість об'єкта.

Таблиця 3.1 - Результати оцінки стійкості цеху до впливу світлового випромінювання ядерного вибуху

Висновки

1. На об'єкт при ядерному вибуху заданої потужності q=100 кт очікується максимальний світловий імпульс Исв.max = кДж/м 2 і надлишковий тиск ударної хвилі кПа, що викличе складну пожежну обстановку. Транспортний цех опиниться в зоні суцільних пожеж

2. Транспортний цех не стійкий до світлового випромінювання. Межа стійкості цеху - 250 кДж/м 2.

3. Пожежну небезпеку для цеху представляють двері і вікна з дерева і пофарбовані в темний колір. Доцільно підвищити межу стійкості транспортного цеху до кДж/м 2, провівши наступні заходи: замінити дерев'яні віконні рами і палітурки на металеві; оббити двері покрівельної сталлю по азбестового прокладці; провести в цеху профілактичні протипожежні заходи (збільшити кількість засобів пожежогасіння, своєчасно прибирати сміття в будівлі цеху і на його території).

ОЦІНКА СТІЙКОСТІ ОБ'ЄКТА ДО ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО ЗАРАЖЕННЯ Й ПРОНИКАЮЧОЇ РАДІАЦІЇ

1) Визначаємо максимальне значення рівня радіоактивного зараження та дози проникаючої радіації, що очікувані на території об'єкта. Знаходимо ймовірну мінімальну відстань до можливого центру вибуху:

По додатку 12 знаходимо очікуване значення рівня радіації на об'єкті на 1 годину після вибуху, а за додатком 9 - максимальна доза проникаючої радіації, що очікувані на території об'єкта на відстані 3,5 км для боєприпасу потужністю q=100 кт.

Очікуване значення рівня радіації на об'єкті на 1 годину після вибуху:

максимальна доза проникаючої радіації:

2) Визначаємо коефіціент послабнення дози радіації будівлі цеха.

З додатку 13 бачимо, що для одноповерхньової будівлі . Коефіціент ослаблення сховищем:

3) Визначаємо дозу радіації, яку можуть отримати робочі, находячись в будівлі та в сховище.

Доза радіації в умовах радіоактивного зараження в будівлі цеха:

Доза радіації в умовах радіоактивного зараження в сховищі:

4) Виявляємо межу стійкості роботи цеха в умовах радіаційного зараження:

5)

Таблиця 4.1 - результати оцінки стійкості транспортного цеха до дії радіоактивного зараження.

Висновки

1. Об'єкт може опинитися в зоні небезпечного зараження з максимальним рівнем радіації близько 400 Р/г на 1 г після вибуху. Дія проникливої радіації малоймовірно.

2. Транспортний цех не стійкий до дії радіоактивного зараження. Межа стійкості роботи цеха в умовах радіоактивного зараження

3. Сховище цеха забезпечує надійний захист персоналу в умовах радіоактивного зараження. Доза облучення за 12 годин дорівнює 0,011 Р.

4. У цілях підвищення стійкості необхідно провести наступні заходи:

- підвищить ступінь герметизації будівлі;

- підготувати систему вентиляції до очистить повітря від радіоактивного пилу;

- розробити режими радіаційного захисту для робочих.

Список літератури

Демиденко, Справочник, "Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения", К., изд. "Вища школа", 2009 г. (Главы - 7, 8, 9, 11,16)

Демиденко, "Повышение устойчивости работы объектов народного хозяйства в военное время", К., изд. "Вища школа", 2004 г. (Главы - 3, 4, 5, 7,12)

Размещено на Allbest.ru