Методическое пособие для выполнения курсовой работы по безопасности

ч. 1 ... ч. 4 ч. 5 ч. 6 ч. 7 ч. 8 ч. 9

Рассмотрим порядок оценки устойчивости гидромелиоративного объекта (насосной станции) к воздействию светового излучения на конкретном примере.


Исходные данные:

  • Ожидаемая мощность боеприпаса q =100 кт;

  • взрыв – наземный;

  • удаление объекта от точки прицеливания Rr = 5 км;

  • вероятное максимальное отклонение центра взрыва от точки прицеливания rотк= 0,8 км;

  • скорость среднего ветра Vв.ср. = 50 км/час;

  • направление среднего ветра – на объект;

  • площади территории, зданий и сооружений объекта Sп=3500 м2; Sт=10000м2;

  • группа огнестойкости зданий и сооружений объекта II;

  • категория пожарной опасности производства Д;

  • защитное сооружение – БВУ, параметры перекрытия: hб=20 см; hгр.=50 см

  • установленная доз облучения Дуст.= 25 Р;

  • максимальная продолжительность рабочей смены – 12 часов.


Решение
1. Находим вероятное минимальное расстояние до центра взрыва:

Rх=Rr - rоткл.= 5км – 0,8 км = 4,2 км;

2. По приложению 1 находим ΔPф для боеприпаса 100 кт на удалении 4,2 км от центра взрыва, имея ввиду, что взрыв наземный. Значение ΔPф будет максимально возможным, так как оно соответствует случаю, когда центр взрыва взят для минимального удаления от объекта, т.е. ΔPф = 0,15 кгс/см2.

3. Определяем максимальное значение светового импульса, для чего используем приложение 4: Uсв.мах= 4 кал/см2.

4. Находим максимальное значение уровня радиации на один час после взрыва по приложению 9, входными данными в которое будут q = 100 кт, Rх= 4.2. км и Vwср = 50 км/час, при которых PImax = 4000 р/ч (выписка, прил. 1).

Полученные данные сводим в таблицу и в дальнейшем будем использовать при оценке устойчивости объекта к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва.


q

(кт)


Rx

(км)


Vwср

(км/час)


ΔPф

(кг/см2)



Uсв.мах

(кал/см2)



PImax

(Р/ч)


100

1,2

50

0,15

4

4000

Методику оценки устойчивости гидромелиоративного объекта к воздействию светового излучения рассмотрим на примере оценки устойчивости насосной станции.


Исходные данные:

- максимальное значение светового импульса на объекте составляет (прогнозирование) Uсв.мах = 4 кал/см2;

- здание насосной станции: одноэтажное, сборное, каркасного типа с железобетонными ограждающими конструкциями (предел огнестойкости 2,5 часа), двери и оконные рамы – деревянные, окрашенные в темный цвет, кровля мягкая (толь на деревянной обрешетке);

- Sп = 3500 м2; Sт = 10000 м2.


Решение:


  1. Определяется степень огнестойкости здания насосной станции. По приложению № 6 находим, что здание насосной станции относится ко II степени огнестойкости.

  2. Определяем категорию пожарной опасности насосной станции. Т.к. при работе насосной станции горючие материалы не применяются, то по таблице (приложение 6) отнесем её по пожарной опасности к категории «Д».

  3. Выявляем в конструкциях насосной станции элементы, выполненные из сгораемых материалов. Такими элементами здесь являются: двери и оконные рамы, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет, толевая кровля по деревянной обрешетке.

  4. Находим световые импульсы, вызывающие возгорание указанных выше элементов здания по таблице (приложение 5). Двери и оконные рамы при q=0,5 Мт воспламеняются от светового импульса 8 кал/см2, толевая кровля – от 16 кал/см2.

  5. Результаты оценки устойчивости насосной станции к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва.




Эле-

мент


объек

та


Краткая

характе-


ристика

элемента


объекта

Степень

огне-


стой-

кости


здания

Катего-

рия, по-


жарной

опаснос-


ти

произ-


водства

Возгорае-

мые эле-


менты

(матери-


алы) в

здании,


их хар-ка

Вызыва-

ющие


возгора-

ние эле-


менты

здания


(кал/см2)

Предел

устой-


чивости

к свето-


вому

излу-


чению.

Зона

пожаров, в кото-рой мо-

жет ока-

заться


объект

На-

сос-


ная

стан-


ция

Здание

одноэтаж-

ное кар-

касного


типа с

железобе-

тонными

ограждаю-



щими кон-

струкция-

ми; пре-дел огне-

стойкости

несущих стен – 2,5 час.

II
Д

Двери и

оконные


рамы, де-

ревянные


окраше-

ны в тём-

ный цвет.
Кровля

толевая


по дере

вянной


обре

шетке.


8

14,5


8

Очаго-вого

пожара

8 .Делаем вывод об устойчивости объекта: пределом устойчивости насосной станции к световому излучению является Uсв.lim = 8 кал/см2, т.к. Uсв.lim > Uсв.max (5 кал/см2), то насосная станция устойчива к воздействию светового излучения.

Определим плотность застройки на объекте путём отношения площади зданий, сооружений и территории:

П = = = 35%


  1. Зная плотность застройки и группу огнестойкости зданий и сооружений (II) делаем вывод, что на объекте возможно образование участков очаговых пожаров.



Выводы и предложения:
- Насосная станция устойчивая к световому излучению.

  • Пожарную опасность для н.с. представляют двери и оконные рамы, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет, а также кровля – толь по деревянной обрешетке.

Для снижения пожарной опасности необходимо:

а) Заменить кровлю здания на асбестоцементную;

б) заменить оконные рамы на металлические;

в) оббить дверь кровельной сталью на асбестовой прокладке;

г) провести профилактические противопожарные мероприятия (установить противопожарный щит; своевременно убирать мусор в здании н.с. и на территории объекта);

д) в период реконструкции объекта спланировать уменьшение плотности застройки объекта.



Приложение 1

Избыточные давления ударной волны при различных мощностях
ядерного боеприпаса и расстояниях до центра взрыва



Мощность боеприпаса,

кт

Избыточные давления РФ, кгс/см2

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

Расстояние до центра (эпицентра) взрыва, км

1

0,21
0,27

0,22
0,28

0,26
0,30

0,29
0,33

0,32
0,36

0,36
0,40

0,45
0,47

0,54
0,54

0,75
0,69

1,40
1,10

2

0,27
0,35

0,28
0,36

0,31
0,40

0,34
0,44

0,38
0,49

0,45
0,50

0,57
0,59

0,68
0,68

0,95
0,87

1,75
1,40

3

0,31
0,40

0,32
0,42

0,36
0,44

0,41
0,48

0,47
0,52

0,52
0,57

0,65
0,68

0,78
0,78

1,10
1,00

2,00
1,60

5

0,37
0,47

0,41
0,50

0,45
0,54

0,50
0,58

0,55
0,63

0,61
0,68

0,77
0,80

0,82
0,92

1,20
1,20

2,40
1,90

10

0,46
0,59

0,50
0,64

0,55
0,69

0,61
0,74

0,67
0,80

0,77
0,85

0,96
1,00

1,15
1,15

1,60
1,50

3,00
2,40

20

0,60
0,70

0,70
0,80

0,80
0,90

0,85
0,97

0,90
1,00

1,00
1,10

1,10
1,20

1,50
1,50

2,00
1,90

2,20
3,00

30

0,70
0,80

0,80
0,90

0,90
1,00

0,93
1,05

1,00
1,10

1,10
1,20

1,20
1,30

1,35
1,75

2,23
2,13

2,65
3,40

50

0,80
1,00

0,90
1,10

1,00
1,20

1,10
1,25

1,20
1,30

1,30
1,40

1,40
1,50

2,00
2,00

2,70
2,60

4,50
4,20

100

1,00
1,20

1,20
1,30

1,30
1,40

1,40
1,50

1,60
1,70

1,70
1,90

2,10
2,20

2,60
2,50

3,80
3,20

6,50
5,20

200

1,20
1,50

1,40
1,60

1,50
1,70

1,60
1,80

1,80
2,00

1,90
2,20

2,50
2,60

2,90
3,00

4,40
3,80

7,90
6,40

300

1,37
1,70

1,57
1,83

1,67
1,93

1,85
2,10

2,70
2,30

2, 27
2,55

2,80
2,93

3,35
3,60

4,95
4,40

9,10
7,30

500

1,70
2,10

1,90
2,30

2,00
2,40

2,30
2,60

2,60
2,80

3,00
3,20

3,40
3,60

4,20
4,40

6,00
5,50

11,50
09,00

1000

2,20
2,90

2,40
3,00

2,70
3,40

3,00
3,50

3,30
3,60

3,60
4,00

4,30
4,50

5,00
5,40

7,50
7,00

14,30
11,20

2000

2,70
3,40

3,00
3,70

3,30
3,90

3,60
4,20

4,20
4,60

4,60
5,10

5,60
5,70

6,80
7,00

9,50
8,80

18,00
14,20

5000

3,70
4,70

4,20
5,00

4,40
5,40

5,00
5,70

5,60
6,20

6,50
6,80

7,60
7,80

9,20
9,30

13,00
12,00

24,00
19,60

10000

4,80
6,00

5,30
6,30

5,60
6,70

6,30
7,20

7,00
7,70

7,90
8,50

9,30
9,60

11,40
11,60

16,20
15,30

31,40
24,50

Примечание: Числитель – для воздушного взрыва

Знаменатель – для наземного взрыва


Приложение 2

Степени разрушения элементов объекта
при различных избыточных давлениях ударной волны, кгс/см2



Элементы объекта

Разрушение

слабое

среднее

сильное

1

2

3

4

Массивные промышленные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъёмностью 23-50 т

0,2-0,3

0,3-0,4

0,4-0,5

То же, с крановым оборудованием грузоподъёмностью 60-100 т

0,2-0,4

0,4-0,5

0,6-0,8

Бетонные и железобетонные здания и здания антисейсмической конструкции

0,25-0,35

0,8-1,2

1,5-2,0

Здания с лёгким металлическим каркасом и бескаркасной конструкции

0,1-0,2

0,2-0,3

0,3-0,5

Промышленные здания с металлическим каркасом и бетонным заполнением с площадью основания около 30%

0,1-0,2

0,2-0,3

0,3-0,4

Многоэтажные железобетонные здания с большой площадью остекления

0,08-0,2

0,2-0,4

0,4-0,9

Здания из сборного железобетона

0,1-0,2

0,2-0,3

--

Одноэтажные здания с металлическим каркасом и стеновым заполнением из волнистой стали

0,05-0,07

0,07-0,1

0,1-0,15

То же, с крышей и стеновым заполнением из волнистой стали

0,07-0,1

0,1-0,15

0,15-0,25

Кирпичные бескаркасные производственно вспомогательные здания с перекрытием (покрытием) из железобетонных сборных элементов одно- и многоэтажные

0,10-0,2

0,2-0,35

0,35-0,45

То же, с перекрытием из деревянных элементов

0,08-0,15

0,15-0,25

0,25-0,35

Здания фидерной или трансформаторной подстанции из кирпича или блоков

0,1-0,2

0,2-0,4

0,4-0,6

Складские кирпичные здания

0,1-0,2

0,2-0,3

0,3-0,4

Лёгкие склады-навесы с металлическим каркасом и шиферной кровлей

0,1-0,25

0,25-0,35

0,35-0,5

Склады-навесы из железобетонных элементов

0,2-0,35

0,35-0,7

0,8-1

Административные многоэтажные здания с металлическим или железобетонным каркасом

0,2-0,3

0,3-0,4

0,4-0,5

Кирпичные малоэтажные здания (один - два этажа)

0,08-0,12

0,12-0,2

0,2-0,3

Деревянные дома

0,06-0,08

0,08-0,12

0,12-0,2

Разрушение обычного остекления

0,005-0,01

0,01-0,015

0,015-0,03

То же, из армированного стекла

0,01-0,015

0,015-0,02

0,02-0,05

Здания ГЭС

0,5-1

1-2

2-3

Створы плотин

0,2-0,7

0,7-1

1

2. Некоторые виды оборудования

Станки тяжёлые

0,25-0,4

0,4-0,6

0,6-0,7

Станки средние

0,15-0,25

0,25-0,35

0,35-0,45

Станки лёгкие

0,06-0,12

--

0,35-0,45

Краны и крановое оборудование

0,2-0,3

0,3-0,5

0,5-0,7

Подъёмно-транспортное оборудование

0,2

0,5-0,6

0,6-0,8

Электродвигатели мощностью до 2 кВт, открытые

0,2-0,4

0,4-0,5

--

То же, герметические

0,3-0,5

0,5-0,7

--

Электродвигатели мощностью от 2 до 10 кВт, открытые

0,3-05

0,5-0,7

--

То же, герметические

0,4-0,6

0,6-0,75

--

Электродвигатели мощностью 10 кВт и более, открытые

0,6-0,7

0,7-0,8

--

То же, герметические

0,6-0,7

0,7-0,8

--

Трансформаторы от 100 до 1000 кВт

0,2-0,3

0,3-0,5

0,5-0,6

Трансформаторы блочные

0,3-0,4

0,5-0,6

--

Генераторы на 100 … 300 кВт

0,3-0,4

0,5-0,6

--

1

2

3

4

Открытое распределительное устройство

0,15-0,25

0,25-0,35

--

Масляные выключатели

0,1-0,2

0,2-0,3

--

Контрольно-измерительная аппаратура

0,05-0,1

0,1-0,2

0,2-0,3

Магнитные пускатели

0,2-0,3

0,3-0,4

0,4-0,6

1

2

4

4

Электролампы в плафонах

--

--

--

Электролампы открытые

--

--

--

Стеллажи

0,1-0,25

0,25-0,35

0,35-0,5

3. Коммунально-энергетические сооружения в сети

Газгольдеры и наземные резервуары для ГСМ и химических веществ

0,15-0,2

0,2-0,3

0,3-0,4

Подземные металлические и железобетонные резервуары

0,2-0,5

0,5-1

1-2

Частично заглубленные резервуары

0,4-0,5

0,5-0,8

0,8-1

Наземные металлические резервуары и ёмкости

0,3-0,4

0,4-0,7

0,7-0,9

Деревянные заглублённые хранилища слойчатой конструкции

0,2-0,4

0,4-0,6

0,6-1

Открыто расположенное оборудование артезианских скважин

0,7-1,1

1,1-1,3

1,3-1,7

Водонапорные башни

0,1-0,2

0,2-0,4

0,4-0,6

Котельные, регуляторные станции и др. сооружения и кирпичные здания

0,07-0,13

0,13-0,25

0,25-0,35

Металлические вышки сплошной конструкции

0,2-0,3

0,3-0,5

0,5-0,7

Трансформаторные подстанции закрытого типа

0,3-0,4

0,4-0,6

0,6-0,7

Тепловые электростанции

0,1-0,15

0,15-0,2

0,2-0,25

Распределительные устройства и вспомогательные сооружения электростанций

0,3-0,4

0,4-0,6

0,6-0,8

Кабельные подземные линии

2-3

3-6

6-10

Кабельные наземные линии

0,1-0,3

0,3-0,5

0,5-0,6

Воздушные линии высокого напряжения

0,25-0,3

0,3-0,5

0,5-0,7

Воздушные линии низкого напряжения

0,2-0,6

0,6-1

1-1,6

Воздушные линии низкого напряжения на деревянных опорах

0,2-0,4

0,4-0,6

0,6-1

Силовые линии электрифицированных железных дорог

0,3-0,5

0,5-0,7

0,7-1,2

Подземные стальные трубопроводы на сварке диаметром до 350 мм

6-10

10-15

15-20

То же, диаметром свыше 350 мм

2-3,5

3,5-6

6-10

Подземные чугунные и керамические трубопроводы на раструбах, асбоцементные на муфтах

2-6

6-10

10-20

Трубопроводы, заглублённые на 20 см

1,5-2

2,5-3,5

5

Трубопроводы наземные

0,20

0,5

1,3

Трубопроводы на металлических или железобетонных эстакадах

0,2-0,3

0,3-0,4

0,4-0,5

Смотровые колодцы и задвижки на сетях коммунального хозяйства

2-4

4-6

6-10

Сети коммунального хозяйства (водопровод, канализация, газопровод) заглублённые

1-2

4-10

10-15

Сооружения коммунального хозяйства без ограждающих конструкций

0,5-1,5

1,5-2,5

2,5-3

4. Средства связи

Воздушные линии телефонно-телеграфной связи

0,2-0,4

0,4-0,6

0,6-1

Шестовые воздушные линии связи

0,2-0,3

0,3-0,6

0,6-1

Кабельные наземные линии связи

0,1-0,3

0,3-0,5

0,5-0,6

Кабельные подземные линии связи

0,2-0,3

--

0,5-1

Телефонно-телеграфная аппаратура вне укрытий

0,1-0,3

0,3-0,5

0,5-0,6

Антенное устройство

0,1-0,2

0,2-0,3

0,3-0,4

Переносные радиостанции

--

0,6-0,7

0,7-1,1

5. защитные сооружения

Отдельно стоящие убежища, рассчитанные на избыточное давление ударной волны 5 кгс/см2

5-6

6-7

7-9













1

2

3

4

Отдельно стоящие и встроенные убежища, рассчитанные на 3 кгс/см2

3-4

4-5,5

5,5-6,5

То же, рассчитанные на 2 кгс/см2

2-3

3-3,7

3,7-4,5

То же, рассчитанные на 1 кгс/см2

1-1,4

1,4-1,8

1,8-2,2

То же, рассчитанные на 0,5 кгс/см2

0,5-0,7

0,7-0,9

0,9-1,1

Противорадиационные укрытия (ПРУ), рассчитанные на 0,3 кгс/см2

0,3-0,4

0,4-0,6

0,6-0,9

Подвалы без усиления несущих конструкций

0,2-0,3

0,3-0,6

0,6-0,8

Входы в убежище с одеждой крутосетей

0,3-0,4

0,4-0,8

0,8-1,2

Входы в убежище без одежды крутосетей

0,3-0,4

0,4-0,6

0,6-0,8













6. Средства транспорта, строительная техника, мосты, плотины, аэродромы

Грузовые автомобили и автоцистерны

0,2-0,3

0,3-0,55

0,55-0,65

Легковые автомобили

0,1-0,2

0,2-0,3

0,3-0,5

Автобусы и специальные автомашины с кузовами автобусного типа

0,15-0,2

0,2-0,45

0,45-0,55

Гусеничные тягачи и тракторы

0,3-0,4

0,4-0,8

0,8-1

Шоссейные дороги с асфальтовым и бетонным покрытием

1,2-3

3-10

10-20

Железнодорожные пути

1-1,5

1,5-2

2-3

Подвижной железнодорожный состав

0,3-0,4

0,4-0,8

0,8-1

Землеройные дорожно-строительные машины

0,5-1,1

1,1-1,4

1,7-2,5

Металлические мосты с длиной пролёта 30-45 м

0,5-1

1-1,5

1,5-2

То же, пролётом 100 м и более

0,4-0,8

0,8-1

1-1,5

Мосты железнодорожные с пролётами 20 м

0,5-0,6

0,6-1,1

1,1-1,3

То же с пролётами до 10 м

0,5-1

1-3,5

3,6-3,8

Деревянные мосты

0,4-0,6

0,6-1,1

1,1-1,3

Бетонные плотины

10-20

20-50

50

Земляные плотины шириной 80-100 м

1,5-7

7-10

10

Приложение 3



ч. 1 ... ч. 4 ч. 5 ч. 6 ч. 7 ч. 8 ч. 9