Расчет противорадиционного укрытия на предприятии АПК

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГУ ВПО

Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

Механико технологический институт

Кафедра: «Безопасности жизнидеятельности»

Расчетно графическая работа

На тему: «Расчет противорадиционного укрытия на предприятии АПК»

Выполнил:

студентка 151 гр.

Вяткина Е.В.

Проверил:

Соколов А.В.

Тюмень, 2012



Содержание

Введение

Исходные данные

1. Характеристика ограждающих конструкций зданий и сооружений

2. План здания

3. Расчёт коэффициента защищённости ПРУ

4. Дополнительные расчёты коэффициента защищённости ПРУ

5. Задачи

Список литературы



Введение

Противорадиационные укрытия (ПРУ). Они обеспечивают защиту укрываемых от воздействия ионизирующих излучений и радиоактивной пыли, отравляющих веществ, биологических средств в капельножидком виде и от светового излучения ядерного взрыва. При соответствующей прочности конструкций ПРУ могут частично защищать людей от воздействия ударной волны и обломков разрушающихся зданий. ПРУ должны обеспечивать возможность непрерывного пребывания в них людей в течение не менее двух суток

Защитные свойства ПРУ от радиоактивных излучений оцениваются коэффициентом защиты (К_з) или коэффициентом ослабления (К_осл), который показывает, во сколько раз укрытие ослабляет действие радиации, а следовательно, и дозу облучения.

Коэффициент защиты подвальных, полуподвальных, а также жилых и производственных помещений зависит от массы стен и перегородок, параметров помещений, от высоты и формы здания, размеров зараженной поверхности зданий (например, крыш), удаления их от защищаемых помещений, а также степени экранирования соседними зданиями. К_з рассчитывается по специальным эмпирическим формулам, изложенным в специальных руководствах (строительных нормах и правилах СНиП-11-11--77). радиция укрытие защищённость

В качестве ПРУ используют в первую очередь заглубленные части жилых домов и сооружений (подвалы, полуподвалы). Поэтому при жилищном и другом строительстве, проводимом в мирное время, должна быть предусмотрена строительными нормативами и правилами и заложена в проекты возможность использования заглубленных частей здания под ПРУ.

Погреб или подвал, сделанные из кирпича (камня), являются почти готовыми ПРУ. При необходимости устанавливают в них рамы усиления перекрытия, а сверху насыпают дополнительный слой шлака, грунта, чтобы общая толщина перекрытия составила 60--70 см. Оконные проемы подвала закладывают кирпичом, а выступающую над поверхностью часть стены подвала засыпают землей. У одного из окон подвала устанавливают вытяжной короб, а у другого окна оставляют не заделанным приточное отверстие (у погреба вентиляционная система делается обычно при строительстве). В приточный короб или щель закладывают фильтрующие материалы (марли, мешковина, соломенная резка, ткань Петрякова). Входные двери (люки) обивают войлоком, линолеумом, рубероидом, а их края уплотняют войлочными валиками или пористой резиной (поролоном).

Исходные данные

Исходные данные	Вариант
	3
1. Местонахождение ПРУ:	В одноэтажном здании
2. Материал стен:	Кб
3. Толщина стен по сечениям (см): внешние внутренние	30 24
4. Перекрытие (см): тяжелый бетон	10
5. Расположение низа оконных проемов (м):	2,0
6. Площадь оконных и дверных проемов против углов (м2): б1 б2 б3 б4	5, 9, 12 9, 4, 10, 6 8, 6, 25 10, 20
7. Высота помещения (м)	2,9
8. Размер помещения ()
9. Размер здания ()
10. Ширина зараженного участка	20

1. Характеристика ограждающих конструкций зданий и сооружений

№ п/п	Материал конструкций	Толщина (см)	Объёмная масса (кгс/м3)	Вес 1 м2 конструкции (кгс/м2)
1	СТЕНЫ: керамзитобетонные блоки и панели (Кб)	24 30	900	261 315
2	ПЕРЕРКРЫТИЯ: тяжелый бетон	10 15	2400	240 300

Примечание: При устройстве экранов, обваливания стен, укладки дополнительного слоя грунта на перекрытия принимать объёмную массу грунта 1800, песка - 2200, щебенки - 2800 кгс/м³

2. План здания

3. Расчёт коэффициента защищённости ПРУ

Предварительные расчёты таблица №1.

Сечение здания	Вес 1 м2 конструкции Кгс/м2		1-бст	Приведённый вес Gпр кгс/м2	Суммарный вес против углов Gб, кгс/м2	Кос.стен
А-А (нес.) Б-Б В-В (нес.) Г-Г (нес.) Е-Е Ж-Ж (нес.) 1-1 (нес.) 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6(нес.)	30 - 315 24 - 261 30 - 315 30 - 315 24 - 261 30 - 315 30 - 315 24 - 261 24 - 261 24 - 261 24 - 261 30 - 315	0,259 0,201 0,718 0,92 0,546 0,23 0,69 0,097 0,083 0,138 0,276 0,069	0,741 0,799 0,282 0,08 0,454 0,77 0,31 0,903 0,917 0,862 0,724 0,931	233,415 208,539 88,83 25,2 118,494 242,55 97,65 235,683 239,337 224,982 188,964 293,265	Gб1 = 572,67 Gб2 = 681,093 Gб3 = 707,211 Gб4 = 233,415	54,068 83,66 84,58 5

Определим коэффициент проёмности

;

;

Определяем суммарный вес против углов G_б.

G_б1= G_1-1+G_2-2 + G_3-3 = 97,65 + 235,683 + 239,337 = 572,67 кгс/м ²

G_б2 = G_Б-Б + G_В-В + G_Г-Г + G_Е-Е + G_Ж-Ж = 208,539 + 88,83 + 25,2 + 118,494 + 240,03 = 681,093 кгс/м ²

G_б3= G_4-4 + G_5-5 + G_6-6 = 224,982 + 188,964 + 293,265 = 707,211 кгс/м ²

G_б4= G_А-А =233,415 кгс/м ²

Находим кратность ослабления степени первичного излучения в зависимости от суммарного веса окружающих конструкций по таблице 28.

G_б1 = 572,67 = (550 + 22,67) кгс/м ²

550 кгс/м ² 45 ?1 = 600 - 550 =50

600 кгс/м ² 65 ?2 = 65 - 45 =20

?_ср= ?2/?1 = 20/50 =0,4

К_ст.б1 = 45 + 22,67*0,4 = 54,068

G_б2 = 681,093 = (650 + 31,093) кгс/м ²

650 кгс/м ² 90 ?1 = 700 - 650 = 50

700 кгс/м ² 120 ?2 = 120 - 90 = 30

?_ср= ?2/?1 = 30/50 = 0,6

К_ст.б2 = 65 + 31,093*0,6 = 83,66

G_б3 = 707,211 = (700 + 7,211) кгс/м ²

700 кгс/м ² - 65 ?1 = 650 600 = 50

650 кгс/м ² - 90 ?2 = 90 - 65 = 25

?_ср= ?2/?1 = 25/50 = 0,5

К_ст.б3 = 65 + 39,161*0,5 = 84,58

G_б4 = 233,415 кгс/м ² = (200 + 33,415) кгс/м ²

200 кгс/м ² - 4 ?1 = 250 - 200 =50

250 кгс/м ² - 5,5 ?2 = 5,5 - 4 = 1,5

?_ср = ?2/?1 = 1,5/50 = 0,03

К_ст.б4 = 4 + 33,415*0,03 = 5

Определяем коэффициент стены.

К_ст кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса ограждающих конструкций.



Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Коэффициент защиты К_з для помещений в одноэтажных зданиях определяется по формуле:

Определяем коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены.

Размер помещения (мЧм). 6х5

б₁= б₃ = 106,26⁰; б₂= б₄ = 73,74⁰

Определяем коэффициент перекрытия.

К_пер - кратность ослабления первичного излучения перекрытием.

10 см бетон - 294 кгс/м ²

250 кгс/м² - 4,5 ?1 = 250 - 200 =50

300 кгс/м² - 6 ?2 = 6 - 4,5 = 1,5

?_ср= ?2/?1 = 1,5/50 = 0,03

К_пер. = 4,5 + 44*0,03 = 5,82

Находим коэффициент V₁, зависящий от высоты и ширины помещения, принимается по таблице №29.

V₁ = 0,04

9.Находим коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения.



К₀= 0,09*а = 0,09*0,503 = 0,0453

Определяем коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки Км, от экранизирующего действия соседних строений, определяется по таблице №30.

К_м = 0,65

Определяем коэффициент, зависящий от ширины здания и принимаемый по таблице №29.

К_ш = 0,24

Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Коэффициент защищённости равен К_з=15,99, это меньше 50, следовательно здание не соответствует нормированным требованиям и не может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.

С целью повышения защитных свойств здания необходимо провести следующие мероприятия п. 2,5-6 СНиПа:

1.Укладка мешков с песком у наружных стен здания;

2.Уменьшение площади оконных проёмов;

3.Укладка дополнительного слоя грунта на перекрытие.



4. Дополнительные расчёты коэффициента защищённости ПРУ

Предварительные расчёты таблица №2

Сечение здания	Вес 1 м2 конструкции кгс/м2		1бст	Приве-дённый вес Gпр кгс/м2	Суммарный вес против углов Gб, Кгс/м2	Кос.стен
А - А Ж - Ж 1 - 1 6 - 6	80 - 1415 80 - 1415 80 - 1415 80 - 1415	0,13 0,115 0,345 0,034	0,87 0,885 0,655 0,966	1231,05 1246,615 926,825 1368,305	Gб1 = 926,825 Gб2 = 1246,615 Gб3 = 1368,305 Gб4 = 1231,05	634,125

1. Ширина мешка 50 см = 0,5 м

2. Объём массы песка 2000 - 2200 кгс/м²

3. Определяем вес 1 м²

2200*0,5=1100 кгс/м²

4.Уменьшаем площадь оконных проёмов на 50%.

5. Определяем коэффициент проёмности

6.Определяем суммарный вес против углов G_бi

G_б1 = (1- 1) = 926,825 кгс/м²

G_б2 = (Ж - Ж) = 1246,615 кгс/м²

G_б3 = (6 - 6) = 1368,305 кгс/м²

G_б4 = (А - А) = 1231,05 кгс/м²

7. Определяем коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены.

8. Укладываем слой грунта на перекрытие 20 см = 0,2 м.

9. Объём массы грунта

1800 кгс/м²;

1800*0,2 = 360 кгс/м².

10. Определяем вес 1 м² перекрытия грунта:

360 + 294 = 654 кгс/м²,

11. Определяем коэффициент перекрытия.

650 кгс/м² 50 ?1 = 700 - 650 = 50

700 кгс/м² - 70 ?2 = 70 - 50 = 20

?2/?1 = 20/50 = 0,4

К_пер = 50 + 4*0,4 = 51,6

12. Находим коэффициент V₁ зависящий от высоты и ширины помещения, принимается по таблице №29.

V₁ = 0,04

13. Находим коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения.

К₀= 0,09*а = 0,09*0,043 = 0,0039



14. Коэффициент, зависящий от ширины здания

К_ш = 0,24

15. Коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях

К_м = 0,65

16. Находим кратность ослабления степени первичного излучения в зависимости от наименьшего веса стены с окружающей конструкцию по таблице 28

G_б1 = 926,825 = (900 + 26,825) кгс/м

900 кгс/м ² 500 ?1 = 1000 - 900 =100

1000 кгс/м ² 1000 ?2 = 1000 - 500 = 500

?_ср= ?2/?1 = 500/100 = 5

К_ст.б1 = 500 + 26,825*5 = 634,125

17. Определяем коэффициент стены.

18.Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Коэффициент защищённости равен К_з=173,408 это больше 50, соответственно здание соответствует нормированным требованиям и может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.



5. Задачи

Рассчитать границы очага ядерного поражения и радиуса зон разрушения после воздушного ядерного взрыва мощностью Q₁= 300 кТ. Построить график, сделать вывод.

Дано: Q1= 175 кТ Q2=100 кТ R2п=1,9 км R2силь.=2,6 км R2ср.=3,2 км R2сл.=5,2 км	Решение. ; ; ; ;
R1 ? Зона полных разрушений - 50 кПа; Зона сильных разрушений - 30 кПа; Зона средних разрушений - 20 кПа; Зона слабых разрушений - 10 кПа;

Вывод: после воздушного ядерного взрыва мощностью 135 кТ, радиусы зон разрушения следующие: R_полн = 2,29 км; R_сильн. = 3,13 км; R_ср = 3,86 км; R_слаб = 6,27 км.

График зависимости зон разрушений очага ядерного поражения от избыточного давления

Рассчитать границы очага ядерного поражения и радиуса зон разрушения после наземного ядерного взрыва мощностью q₁ = 175 кТ, построить график, сделать вывод.



Дано: Q1= 175 кТ Q2=100 кТ Rп=1,7 км Rсиль.=2,5 км Rср.=3,8 км Rсл.=6,5 км	Решение. ; ; ; ;
R1 ? Зона полных разрушений - 50 кПа; Зона сильных разрушений - 30 кПа; Зона средних разрушений - 20 кПа; Зона слабых разрушений - 10 кПа;

Вывод: После наземного ядерного взрыва мощностью Q₁= 175 кТ, R_п= 2,05 км, R_сильн..= 3,01 км, R_ср.= 4,58 км, R_сл.= 7,83 км.

График зависимости зон разрушений очага ядерного поражения от избыточного давления

Рассчитать величину уровня радиации через 2; 6; 12; 24; 48 часов при ядерном взрыве и при аварии на АЭС. Построить график и сделать вывод.



Дано: P0 = 175 Р/ч t = 2; 6; 12; 24; 48 ч.	Решение. 1. Определим уровень радиации через 2; 6; 12; 24; 48 часов при аварии на АЭС.
Pt ?
2. Определим уровень радиации через 2; 6; 12; 24; 48 часов при ядерном взрыве.
Время	Уровень радиации
	АЭС	ЯВ
Р(t2)	123,74	76,17
Р(t6)	71,44	20,38
Р(t12)	50,52	8,87
Р(t24)	35,72	3,86
Р(t48)	25,26	1,68



Вывод: После ядерного взрыва снижение уровня радиации происходит быстрее, чем после аварии на АЭС.

График снижения уровня радиации

Рассчитать величину эквивалентной дозы, которую получают люди, находящиеся на территории загрязненной радиоактивными веществами в следствии аварии на АЭС в течение определённого времени. Сделать вывод.

Дано: P0= 175 Р/ч t = 2,5 ч, б = 70%, в = 30%	Решение.
Pt ?
Q - коэффициент качества или относительный биологический эквивалент, показывает во сколько раз данный вид излучения превосходит рентгеновское по биологическому воздействию при одинаковой величине поглощенной дозы, для б - излучения Q=20, в и г - излучения Q=1, n - излучения Q=5-10. Ответ:

Вывод: Люди, находящиеся на зараженной радиацией территории после аварии на АЭС в течение 2,5 часов получат эквивалентную дозу 0,5822 Зв. Данная доза представляет опасность для возникновения хронической лучевой болезни.

Рассчитать величину эквивалентной дозы, которую получают люди, находящиеся на радиационно-загрязненной территории в следствии ядерного взрыва. Сделать выводы.

Дано: P0= 175 Р/ч t = 2,5 ч, б = 70%, в = 30%	Решение.
Pt ?
Q - коэффициент качества или относительный биологический эквивалент, показывает во сколько раз данный вид излучения превосходит рентгеновское по биологическому воздействию при одинаковой величине поглощенной дозы, для б - излучения Q=20, в и г - излучения Q=1, n - излучения Q=5 -10. Ответ:

Вывод: Люди, находящиеся на зараженной радиацией территории после ядерного взрыва в течение 2,5 часов получат эквивалентную дозу 0,476 Зв. Данная доза не представляет опасность для возникновения лучевой болезни.



Список литературы

1. СНИП Строительные нормы и правила 11 - 11, 77 г, Защитные сооружения гражданской обороны.

2. В. Ю. Микрюков «Безопасность жизнедеятельности», высшее образование 2006 г.

3. Н.С. Николаев, И.М. Дмитриев «Гражданская оборона на объектах АПК», Москва ВО «АГРОПРОМИЗДАТ»

Размещено на Allbest.ru

...