ДИПЛОМ / Раздел ДП Безопасность и охрана труда, Методические указхапния и примеры расчета / ПРимеры выполнения расчетов по ОТ
.pdfUсв.lim> Uсв.max |
(17.20) |
Пример 17.4. Определить последствия воздействия светового излучения для цеха машиностроительного завода.
Исходные данные: завод располагается на расстоянии 6 км от геометрического центра города (Rг = 6 км), по которому вероятен ядерный удар; ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q =0,5Мт, вероятное максимальное отклонение центра (эпицентра) ядерного взрыва отточки прицеливания rотк.= 0,8 км (взвыв наземный). Здание цеха одноэтажное, кирпичное без каркаса, предел огнестойкости несущих стен – 2,5 ч. Чердачное перекрытие из железобетонных плит с пределом огнестойкости 1 ч, кровля мягкая (толь на деревянной обрешетке); двери и оконные рамы деревянные, окрашены в темный цвет; в цехе ведется обточка и фрезерование деталей машин; плотность застройки 30%.
Решение: Определим максимальный световой импульс и избыточное давление ударной волны на территории объекта, для чего найдем вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва по формуле
(17.12)
Rx = Rr – rотк.= 6 –0,8 = 5,2 км
По табл. 17.5 находим максимальный световой импульс Uсв.max = 1200 кДж/м2, а по табл. 17.1 – максимальное избыточное давление на расстоянии 5,2 км для боеприпаса мощностью q = 0,5 Мт при воздушном взрыве
Рф max ≈ 25 кПа.
Определим степень огнестойкости здания цеха, для чего выберем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции (сгораемые, несгораемые, трудносгораемые). С учетом предела огнестойкости несущих стен (по условию примера 2,5 часа) по табл. 12.2 (глава 12) находим – II степень огнестойкости.
Определим категорию пожарной опасности механического цеха. По табл. 12.3 (глава 12) видим, что цех относится к категории Д, т.к. в механическом цехе производство связано с обработкой металлов в холодном состоянии, горячие материалы не применяются.
Выявим в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов – это двери и оконные переплеты, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет, а также кровля толевая по деревянной обрешетке (древесина неокрашенная).
По табл. 17.6 найдем световые импульсы, вызывающие возгорание указанных элементов: доски, окрашенные в темный цвет – Uсв. = 300 кДж/м2; толь – Uсв. = 620 кДж/м2; доски неокрашенные – Uсв. = 600 кДж/мг.
Определим предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании, –
Uсв.lim = 300 кДж/м'.
355
Сравним предел устойчивости со световым импульсом ядерного взрыва:
Uсв.lim<Uсв.max(300<1200), значит механический цех не устойчив к световому излучению.
Установим степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по табл. 17.2 (позиция 1.11): при ожидаемом избыточном давлении ядерного взрыва Рф = 25 кПа здание цеха (одноэтажное, кирпичное, бескаркасное) получит средние разрушения.
Определим зону пожаров, в которой окажется цех. Найдем радиусы внешних границ зон отдельных, сплошных пожаров и пожаров в завалах для наземного взрыва по формулам (17.16), (17.18), (17.19).
Радиус зоны отдельных пожаров: R1 1,75 3q = 1,75 3500= 14 км
Радиус зоны сплошных пожаров: R2 1,0 3q 1,0 3500 = 8 км
Радиус зоны пожаров в завалах: R3 0,4 3q 0,4 3500= 3,2 км
Т.к. завод находится на расстоянии 5,2 км от предполагаемого центра взрыва, он окажется в зоне сплошных пожаров.
Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с границей зоны полных разрушений.
Выводы: На объекте при взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс Uсв.max = 1200 кДж/м2 и избыточное давление Рф max = 25 кПа, цех окажется зоне сплошного пожара.
Механический цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 300 кДж/м2.
17.4. Радиоактивноезаражениеместности
Радиоактивное заражение – поражающийфакторядерноговзрыва, вызываемый осколкамиделенияядерногогорючего,наведеннойрадиоактивностьюинепрореагировавшей частьюзаряда.
Осколки деления – смесь80нестабильныхизотопов,которыепретерпеваютβ-распад сиспусканиемγ-квантов.
Привзрывеядерногобоеприпасарадиоактивныепродуктыподнимаютсяввоздухвместе с облаком взрыва, перемешиваясь вместе с частицами грунта, перемещаются на значительныерасстояния,образуяследрадиоактивногооблака[15].Следимеетформувытянутого эллипсаиусловноделитсяначетырезоны:умеренного(А),сильного(Б),опасного(В)ичрезвычайноопасного(Г)заражения(рис.17.3).
356
Рис.17.3.Следрадиоактивногооблака
Границызонхарактеризуютсядозойγ-излучения(отмоментаобразованияследадорас- пада) или мощностью дозы (уровнем радиации) через час после взрыва. Связь между дозой излучениядополногораспада(Д ) иуровнемрадиации(Рt) навремязаражениявыражается соотношением
Д =5Рt t, |
(17.21) |
гдеРt – уровеньрадиациинавремяt,Р/ч; t–время,прошедшеепослевзрыва,ч.
ВнешняяграницазоныАхарактеризуетсядозойД = 40 рад иуровнемрадиациина1 часпослевзрыва Р1= 8 рад/ч. Долязоны–60%отплощадиследа.Навнешнейграницезо- ныБ–доза Д = 400рад; уровеньрадиацииР1=80рад/ч; долязоны–20%.
НавнешнейграницезоныВ– Д =1200рад; Р1= 240 рад/ч; долязоны–13%. ДлязоныГ–дозаД = 4000рад; уровеньрадиацииР1= 800 рад/ч; долязоны7%.
Размеры зон характеризуются длиной L и шириной Ш. Длина зоны определяется по
формулам[41] |
|
|
|
|
|
|
LA 16LГ ; |
LБ 5LГ ; |
LВ 2,5LГ ; |
LГ |
|
(17.22) |
|
q |
||||||
ШириназонызараженияШ зависитотдлинызоныL искоростиветраиυ определяет- |
||||||
сяпоформулам |
|
|
|
|
|
|
Ш=0,1·L, |
при υ =100 км/ч; |
|
|
|
(17.23) |
|
Ш=0,2· L, |
при υ=50 км/ч; |
|
|
|
(17.24) |
|
Ш=0,4· L, |
при υ =25 км/ч. |
|
|
|
(17.25) |
С течением времени вследствие распада радиоактивных веществ уровни радиации уменьшаются.Спадрадиацииподчиняетсязависимости
Рt =5Р1 t-1,2, |
(17.26) |
гдеРt –уровеньрадиацииналюбоезаданноевремяпослевзрыва,Р/ч;
357
Р1 –уровеньрадиациина1часпослевзрыва(эталонный),Р/ч; |
|
Р1 = K· Рt, |
(17.27) |
гдеРt –уровеньрадиациинавремяt,Р/ч; |
|
К –коэффициентпересчета(табл.17.7); |
|
t–время,прошедшеепослевзрыва,час; |
|
t= tизм–tвзр, |
(17.28) |
гдеtвзр – времявзрыва,ч;
tизм– времяизмеренияуровнярадиации,ч.
Таблица17.7-Коэффициентдляпересчетауровнейрадиациинаразличноевремяпослевзры- ва
Вре |
|
Вре |
|
Вре |
|
|
|
Вре |
|
|
Вре |
|
мя по- |
К |
мя по- |
К |
мя по- |
|
|
К |
мя по- |
К |
мя по- |
К |
|
сле |
|
сле |
|
сле |
|
|
|
сле |
|
|
сле |
|
взрыва |
|
взрыва |
|
взрыва |
|
|
|
взрыва |
|
взрыва |
|
|
1.0 |
1.0 |
8.0 |
12. |
21. |
|
|
38. |
7.0 |
468 |
|
19. |
155 |
|
|
|
1 |
0 |
|
6 |
|
|
|
0 |
|
2 |
1.5 |
1.6 |
9.0 |
14. |
22. |
|
|
40. |
8.0 |
550 |
|
20. |
164 |
|
|
|
0 |
0 |
|
8 |
|
|
|
0 |
|
9 |
2.0 |
2.3 |
10. |
15. |
23. |
|
|
43. |
9.0 |
633 |
|
30. |
268 |
|
|
0 |
9 |
0 |
|
0 |
|
|
|
0 |
|
4 |
2.5 |
3.0 |
11. |
17. |
24. |
|
|
45. |
10. |
718 |
|
45. |
435 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
3 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
3.0 |
3.7 |
12. |
19. |
су- |
|
|
|
11. |
805 |
|
ме- |
|
тки |
|
|
- |
|
сяцы |
- |
||||||
|
|
0 |
7 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
3.5 |
4.5 |
13. |
21. |
1.5 |
|
|
73. |
12. |
894 |
|
2 |
616 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
0 |
7 |
|
|
7 |
|
0 |
|
|
|
0 |
4.0 |
5.3 |
14. |
23. |
2.0 |
|
|
104 |
13. |
984 |
|
3 |
100 |
|
|
0 |
7 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
00 |
4.5 |
6.0 |
15. |
25. |
2.5 |
|
|
136 |
14. |
107 |
|
4 |
140 |
|
|
0 |
7 |
|
|
|
|
0 |
5 |
|
|
00 |
5.0 |
6.9 |
16. |
27. |
3.0 |
|
|
169 |
15. |
116 |
|
6 |
185 |
|
|
0 |
9 |
|
|
|
|
0 |
9 |
|
|
00 |
5.5 |
7.7 |
17. |
30. |
3.5 |
|
|
204 |
16. |
126 |
|
8 |
326 |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
0 |
3 |
|
|
00 |
6.0 |
8.6 |
18. |
32. |
4.0 |
|
|
239 |
17. |
135 |
|
10 |
426 |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
0 |
8 |
|
|
00 |
6.5 |
9.5 |
19. |
34. |
5.0 |
|
|
312 |
18. |
145 |
|
год |
540 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
0 |
4 |
|
|
00 |
|
|
|
|
|
358 |
|
|
|
|
|
|
7.0 |
10. |
20. |
36. |
6.0 |
389 |
|
|
|
|
|
3 |
0 |
4 |
|
|
|
|
|
|
Примечание: Еслиизвестенуровеньрадиациина1часпослевзрыва- Р;, тоуровень радиацииналюбоевремяР = Р\1К. Наиболееинтенсивныйспад радиациинаблюдаетсяза первыедвоесуток,ионидётпопринципу7/10,т.е.сувеличениемвременив7разуровеньрадиации уменьшается в10 раз. Местность считается заражённой, если уровень радиации составляет0,5рад/чиболее. Режимзащитынаселениявзависимостиотэталонногоуровнярадиации(начаспослевзрыва)устанавливаетсяпотабл.17.8.
Таблица 17.8 – Режимы защиты рабочих и служащих
Условный |
Эталонный |
|
Содержание режима |
|
Общая |
номер ре- |
уровень ра- |
время, непрерывно- |
продолжительность |
продолжительность |
продолжи- |
жима |
диации P1, |
го пребывания лю- |
работы с использо- |
работы с пребыва- |
тельность |
|
(Р/ч) |
дей в ПРУ, t1 |
ванием для отдыха |
нием в домах и на |
режима, |
|
|
|
ПРУ, ч |
местности (до 2ч. в |
сут. |
|
|
|
|
сутки), ч, t3 |
|
|
|
|
|
|
|
А-1 |
25 |
1 |
|
10 |
До 0,5 |
А-2 |
40 |
2 |
|
21 |
До 1 |
А-3 |
80 |
3 |
9 |
24 |
1.5 |
Б-1 |
100 |
4 |
11 |
30 |
2 |
Б-2 |
140 |
6 |
18 |
36 |
2,5 |
S-3 |
180 |
8 |
24 |
64 |
4 |
Б-4 |
240 |
12 |
28 |
101 |
6 |
В-1 |
300 |
16 |
32 |
192 |
10 |
В-2 |
400 |
24 |
48 |
288 |
15 |
В-3 |
600 |
48 |
72 |
480 |
25 |
Г-1 |
800 |
96 |
96 |
504 |
30 |
Г-2 |
1500 |
|
Защита не обеспечивается |
|
Дозаизлучения,полученнаялюдьми,рассчитываетсяпоформуле
Д |
ДТ |
Р1 |
(17.29) |
|
|
КОСЛ 100
гдеДТ – экспозиционнаядоза,полученнаянаоткрытойместностиприуровнерадиациив100Р/чначаспослевзрыва,Р(табл.17.9);
КОСЛ – коэффициент ослабления радиации(для подвальныхпомещенийКОСЛ = 50, длякаменныхзданийКОСЛ = 10, длядеревянныхзданий КОСЛ =3).
359
Таблица 17.9 – Дозы облучения на открытой местности при уровне радиации 100 Р/ч на 1ч после ядерного взрыва (Дт)
Время начала облучения, ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время пребывания людей на зараженной местности, ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
30 |
|
36 |
48 |
60 |
72 |
96 |
120 |
144 |
192 |
216 |
240 |
0,5 |
74,5 |
113 |
I58 |
186 |
204 |
220 |
231 |
240 |
249 |
256 |
|
262 |
273 |
282 |
289 |
295 |
301 |
306 |
310 |
322,1 |
|
331 |
344,4 |
354,4 |
362.2 |
374 |
382,6 |
389,6 |
399,9 |
403.9 |
407.5 |
1 |
39,0 |
64,8 |
98,8 |
121 |
138 |
151 |
161 |
170 |
178 |
184 |
|
190 |
201 |
209 |
216 |
222 |
228 |
233 |
237 |
248,4 |
|
257,1 |
270,4 |
280,3 |
288.1 |
299,7 |
308,4 |
305,2 |
325,5 |
329,5 |
333,1 |
1,5 |
25,1 |
44,8 |
72,8 |
91 |
106,4 |
117 |
127 |
135 |
142 |
149 |
|
154 |
164 |
172 |
179 |
185 |
190 |
195 |
199 |
210,2 |
|
218,8 |
231,9 |
241,7 |
249.3 |
261 |
269,6 |
276,4 |
286,6 |
290,6 |
294,2 |
2 |
19 |
34 |
56,4 |
72,8 |
858 |
96,4 |
105 |
113 |
119 |
125 |
|
131 |
140 |
148 |
155 |
161 |
166 |
170 |
174 |
185,3 |
|
193,7 |
206,6 |
216,3 |
223.8 |
235,4 |
244,1 |
250.7 |
261 |
264,9 |
268,5 |
2,5 |
14,9 |
28 |
46,2 |
61,6 |
72,5 |
82.8 |
90,4 |
97,6 |
103,9 |
109 |
|
115 |
123 |
131 |
137 |
143 |
149 |
152 |
156 |
167,1 |
|
175,4 |
188,1 |
197., |
205,1 |
216,6 |
225,1 |
231,9 |
242,1 |
246 |
249,9 |
3 |
12,2 |
22,4 |
38.8 |
51,8 |
62,4 |
713 |
77,8 |
84,6 |
91,9 |
95,8 |
|
100 |
110 |
117 |
124 |
130 |
134 |
138 |
142 |
150,4 |
|
161,1 |
173,6 |
183.1 |
190,6 |
201,9 |
210,4 |
217,1 |
227,3 |
231,2 |
234,7 |
4 |
8,8 |
16,4 |
29.4 |
40,2 |
49,2 |
56,6 |
63,4 |
69,4 |
74,7 |
79,4 |
|
83,8 |
91,6 |
98,3 |
104 |
109 |
114 |
118 |
122 |
131,9 |
|
139,7 |
152,1 |
161,2 |
168,6 |
179,8 |
188,2 |
194.8 |
204,9 |
208,9 |
212,3 |
5 |
6,8 |
13 |
23.6 |
32,4 |
40 |
46,8 |
52,8 |
58 |
62,8 |
67,2 |
|
71,2 |
78,5 |
84,7 |
90,2 |
95,3 |
99,8 |
104 |
108 |
116,8 |
|
124,5 |
136,3 |
145.4 |
152,6 |
163,7 |
172 |
178.5 |
188.6 |
192,5 |
195.9 |
6 |
5,5 |
10,6 |
19,4 |
27 |
33,8 |
39,8 |
45 |
49,8 |
54.2 |
58,2 |
|
62 |
68.7 |
74.5 |
79,8 |
84,6 |
88.9 |
92,9 |
96,6 |
105,2 |
|
112,6 |
124,2 |
133,3 |
140,1 |
151,1 |
159,3 |
165,8 |
175.7 |
179,6 |
183,1 |
7 |
4,7 |
9 |
16,5 |
23,3 |
293 |
34,6 |
39,4 |
43,9 |
47,8 |
51,6 |
|
55,1 |
61.6 |
66,7 |
71.6 |
76,1 |
80,3 |
83,8 |
87,2 |
95,9 |
|
103,1 |
114,4 |
123,1 |
130,1 |
140.8 |
149 |
155,4 |
165,3 |
169,2 |
172,6 |
8 |
3,9 |
7,6 |
14,4 |
20,4 |
25,6 |
30,4 |
34,8 |
38,8 |
42.6 |
46,1 |
|
49,3 |
55,1 |
60,4 |
653 |
69,5 |
73,5 |
77,2 |
80,5 |
88,2 |
|
95,2 |
106,2 |
114,8 |
121,6 |
132,2 |
140,5 |
146.7 |
156.5 |
160,4 |
163,7 |
9 |
3,5 |
6,8 |
12,8 |
18,1 |
22,9 |
27,4 |
31,3 |
35,1 |
38,6 |
41,8 |
|
45,3 |
50,4 |
55,2 |
59,6 |
63,7 |
67,3 |
70,5 |
73,4 |
81,9 |
|
88,7 |
99,5 |
107,9 |
114.6 |
125,1 |
133,1 |
139,4 |
149,1 |
152,9 |
156,4 |
10 |
3.1 |
6 |
11,2 |
16 |
20,4 |
24,5 |
28,2 |
31,7 |
34,9 |
37,9 |
|
40,7 |
46 |
50.8 |
55,1 |
59,7 |
62,8 |
66,2 |
69,4 |
763 |
|
83 |
93,5 |
101,7 |
108,4 |
118,8 |
126,6 |
132,9 |
142,6 |
146.3 |
149,8 |
12 |
25 |
4,8 |
9,2 |
13,2 |
17 |
203 |
23,7 |
26,7 |
29,5 |
323 |
|
34,8 |
49,6 |
43,9 |
47,9 |
51,4 |
54,7 |
57,9 |
60,8 |
67,4 |
|
73,6 |
83,7 |
91,6 |
98,1 |
108,2 |
115.9 |
122,1 |
131,6 |
135,4 |
138,8 |
14 |
2,1 |
4 |
7,8 |
11,3 |
14,5 |
17,5 |
203 |
23 |
25,6 |
28,1 |
|
30,4 |
34,7 |
38,7 |
42,4 |
45,7 |
48,9 |
51,8 |
543 |
63,7 |
|
69,8 |
79,6 |
87,4 |
93,7 |
103,7 |
111,3 |
117,4 |
126,9 |
130,7 |
134,1 |
16 |
1,8 |
3,5 |
6,7 |
9,7 |
12,5 |
15,2 |
17,8 |
20,3 |
22,6 |
24,8 |
|
26,9 |
30,9 |
34,6 |
37,9 |
41,1 |
44 |
46,4 |
48,8 |
603 |
|
66,2 |
75,9 |
83,4 |
89,9 |
99,6 |
107,1 |
113,2 |
122,6 |
126,4 |
129,7 |
18 |
1,6 |
3 |
5,8 |
8,5 |
11,1 |
13,6 |
15.9 |
18,1 |
20.2 |
22 |
|
24 |
27,7 |
31 |
343 |
37,1 |
39,5 |
41,9 |
443 |
54,7 |
|
603 |
69,5 |
76,9 |
83,1 |
92,6 |
100 |
106 |
115,2 |
119 |
122,3 |
20 |
1,4 |
2,7 |
5,3 |
7,8 |
10,1 |
12,3 |
14,4 |
16,4 |
18,4 |
203 |
|
22,1 |
25,4 |
28,5 |
31,1 |
333 |
35,9 |
38.3 |
40,6 |
49,9 |
|
553 |
643 |
713 |
773 |
86,6 |
93,8 |
99,7 |
108,8 |
112,5 |
115,8 |
22 |
1,2 |
2,4 |
4,8 |
7 |
9,1 |
11,1 |
13,1 |
15 |
16,8 |
18,5 |
|
20,1 |
23,3 |
262 |
28,6 |
31 |
32,4 |
32,4 |
37 |
46 |
|
51,1 |
59,7 |
66,5 |
72,2 |
81,4 |
88,5 |
94,3 |
103,4 |
107 |
110,2 |
24 |
1,1 |
2,2 |
43 |
6,3 |
8,3 |
10,2 |
12 |
13,7 |
15,8 |
16,9 |
|
18,5 |
21,4 |
23,8 |
26J |
28,6 |
30,9 |
33,1 |
35,1 |
42,6 |
|
473 |
55,7 |
623 |
67,9 |
76,9 |
83,9 |
89,6 |
98.5 |
102,1 |
105,3 |
36 |
0,6 |
1,2 |
2,4 |
3,6 |
4,8 |
6 |
7,2 |
8,4 |
9,6 |
10,7 |
|
11,8 |
14 |
16 |
17,9 |
19,4 |
21,1 |
22,7 |
24,3 |
39,6 |
|
443 |
52,2 |
58,7 |
64,1 |
72,8 |
79,7 |
853 |
94,2 |
97,7 |
100,9 |
48 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
3,9 |
4,7 |
5,5 |
6,3 |
7,1 |
7,9 |
|
8,7 |
10,2 |
11,6 |
13 |
14,4 |
15,6 |
16,8 |
18 |
27,9 |
|
31.6 |
33,1 |
43,4 |
48.1 |
55.6 |
62,1 |
673 |
75,3 |
18.9 |
81,7 |
72 |
0,3 |
0,6 |
1.2 |
1,7 |
2,2 |
2,7 |
3.2 |
3,7 |
4,2 |
4,7 |
|
5,2 |
6,2 |
7,2 |
8,4 |
8,9 |
9,1 |
10,4 |
11.3 |
21,4 |
|
243 |
29,9 |
34,6 |
38,6 |
45,5 |
51,1 |
55.9 |
63.5 |
66,7 |
69,5 |
96 |
03 |
0,4 |
1 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3 |
33 |
4 |
4,4 |
|
4,8 |
5,6 |
6,4 |
7,2 |
8 |
8,6 |
9,2 |
9,8 |
14,2 |
|
163 |
20,6 |
24 |
27,5 |
33,1 |
37,8 |
41,9 |
48,6 |
51.4 |
53,5 |
120 |
0,15 |
0.3 |
0,6 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
1.8 |
2,1 |
2,4 |
2,7 |
|
3 |
3.4 |
3,8 |
4,2 |
4,6 |
5 |
5,4 |
5,8 |
8,4 |
|
9,8 |
12,4 |
15 |
17,.2 |
21,3 |
24,8 |
28,1 |
32,9 |
35,7 |
37,9 |
240 |
0,03 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
|
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
1,1 |
1,2 |
4,4 |
|
4,8 |
6 |
7,3 |
8,1 |
10,9 |
13,1 |
15 |
18,5 |
20,1 |
21,6 |
360
Потери людей при облучении в зависимости от полученной дозы определяются по табл.
17.10.
Таблица 17.10 – Выход из строя людей при однократном внешнем облучении
Доза об- |
Сани- |
Безвоз- |
Примечание |
лучения |
тарные по- |
вратные по- |
|
|
тери |
тери |
|
0-50 |
- |
- |
Возможны некоторые изменения в крови |
50-120 |
10% |
|
У пораженных в течение суток тошнота |
120-170 |
25% |
- |
У пораженных в течение суток тошнота |
170-220 |
50% |
- |
У пораженных в течение суток тошнота |
220-330 |
100% |
20% |
Оставшиеся в живых выздоравливают в течение |
|
|
|
3-х месяцев |
330-500 |
100% |
50% |
Выздоравливание в течение 6 месяцев |
500-750 |
100% |
почти |
Рвота и тошнота 4 часа после облучения |
|
|
100% |
|
750- |
100% |
100% |
Рвота и тошнота через 1 -2 часа после облуче- |
1000 |
|
|
ния |
ПРИМЕР 17.5. Ядерный взрыв произошел в 3 часа утра, время начала облучения 2 часа, время пребывания людей на зараженной местности 96 часов. Определить эталонные уровни радиации для п. Лебяжье. Рассчитать дозы облучения для людей, находящихся в подвальных помещениях, в каменных домах, в деревянных домах и определить потери людей. Разработать режимы защиты населения. Уровень радиации и время его измерения для
п. Лебяжье –
100(Р/ч)
1200(ч)
РЕШЕНИЕ: Определяем время после взрыва по формуле (17.28) для населенного пункта Лебяжье. Измерение уровня радиации произведено в 1200, взрыв произошел в 300, время после взрыва
t= tизм–tвзр,= 12 – 3 = 9 ч
По времени, прошедшему после взрыва, определяем коэффициент К
(табл. 17.7) К=14.
Приводим уровень радиации к одному часу после взрыва по формуле
(17.27)
Р1 = K Рt =14 100 = 1400 Р/ч
361
Определяем зону радиоактивного заражения, в которой окажется населенный пункт: от 800 и более Р/ч – зона чрезвычайно опасного заражения.
Определим дозу облучения ДТ, полученную населением на открытой местности при уровне радиации 100 Р/ч (табл. 17.9), если время начала облучения 2 ч, а время пребывания людей на зараженной местности 96 ч
ДТ =235,4 Р.
Так как по условиям задачи люди находятся в подвальных помещениях, каменных и деревянных домах, рассчитываем дозу облучения по формуле (17.29)
- в подвальных помещениях |
|
|
Д |
ДТ Р1 |
|
235,4 1400 |
= 65,9 Р |
|||||||
|
КОСЛ 100 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 100 |
||||
- в каменных домах |
Д |
ДТ Р1 |
|
|
|
235,4 1400 |
=329,5 Р |
|||||||
КОСЛ 100 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
10 100 |
|
|
|
|||||
- в деревянных домах |
Д |
|
ДТ Р1 |
|
|
|
235,4 1400 |
=1098,5 Р |
||||||
КОСЛ 100 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
3 100 |
|
|
|
Определяем потери людей при облучении (табл. 17.10). При дозе облучения в подвальных помещениях 65,9 Р возможны изменения в крови людей. Для дозы в каменных помещениях 329,5 Р санитарные потери составляют 100%, безвозвратные – 20%. Люди, оставшиеся в живых, выздоравливают в течение 3-х месяцев. Для дозы 1098,5 Р безвозвратные и санитарные потери составят 100%. У людей рвота и тошнота наблюдается через 2 часа после облучения.
Определяем режим защиты населения (табл. 17.8). Для уровня радиации на час после взрыва 1400 Р/ч номер режима Г-2, защита людей не обеспечивается.
17.5. Поражающее действие электромагнитного импульса
Наобразованиеэлектромагнитногоимпульса(ЭМИ)расходуетсянебольшаячастьядернойэнергии,однакоонспособенвызватьмощныеимпульсытоковинапряженийвпроводах икабеляхвоздушныхиподземныхлинийсвязи,сигнализации,управления,электропередачи, вантеннахрадиостанцийит.п.
ВоздействиеЭМИможетпривестиксгораниючувствительныхэлектронныхиэлектрическихэлементов,ксерьёзнымнарушениямвцифровыхиконтрольныхустройствах[14].
ЭМИ распространяется на десятки и сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям, пробивает изоляцию, выжигает элементы электросхем радиоаппаратуры,вызываеткороткоезамыканиеврадиоустройствах,ионизациюдиэлектриков,искажаетилиполностьюстираетмагнитнуюзапись,лишаетпамятиЭВМ.
362
Человек подвергается опасности в районе действия ЭМИ только в случае непосредственногоконтактастокопроводящимипредметами.
При разработке защитных мер главное задачей является исключение доступа наведенныхтоковкчувствительнымузламиэлементамзащищаемогооборудования.
Одним из методов защиты аппаратуры является применение металлических экранов с заземлением,которыегасятвысокочастотнуюэнергиюиотражаютэлектромагнитныеволны.
Аппаратуру можно защитить, применяя разрядники и плавкие предохранители, реагирующиенапревышениетокаилинапряжениявцепи.
Для защиты антенн, мачт, опор линий электропередач применяют грозозащитные устройства,плавкиевставки,автоматическиеотключатели.
ПриоценкевоздействияЭМИнатокопроводящиеэлементынеобходимоучитывать,что ЭМИимеетгоризонтальнуюивертикальнуюсоставляющиена-пряженностейэлектрического поляипоэтомудолжныопределятьсязначениянапряжений,наводимыхкакнавертикальных, такинагоризонтальныхучасткахлинии.Основнуюопасностьпредставляетвертикальнаясоставлявшаянапряженностиэлектрическогополя,котораяпревосходитгоризонтальнуювсотнираз.
Максимальноезначениенапряженностейэлектрическихполейпри наземных ядерных взрывах можноопределитьпоформулам(В/м)
- вертикальнаясоставляющая
Ев = 5·103·[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q) |
(17.30) |
- горизонтальнаясоставляющая |
|
Ег = 10·[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q) |
(17.31) |
гдеR – расстояниеотцентравзрыва,км; q–мощностьвзрыва,кг.
Максимальноезначениенапряженностейэлектрическихполейпри воздушных взрывах определяетсяпоформулам(В/м)
- вертикальнаясоставляющая
Ев = 5·103·К[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q) |
(17.32) |
- горизонтальнаясоставлявшая |
|
Ег = 10·К[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q) |
(17.33) |
гдеК – коэффициентасимметрии,учитывающийвлияниеповерхностиземли. Напряжения,наводимыевлинияхтокопроводящихэлементахэлектрорадиосистем,
можноопределитьпоформулам - ввертикальныхучасткахлиний
Uв=Ев· l/ ; |
(17.34) |
|
363 |
- вгоризонтальныхучасткахлиний
Uг = Ег· l/ ; |
(17.35) |
гдеl– длинапроводника(токопроводящегоэлемента),м;–коэффициентэкранированиялинии(элемента).
Пример 17.6. Оценить поражающее действие ЭМИ для механического цеха завода. Завод расположен на расстоянии 6 км от вероятной точки прицеливания; ожидаемая мощность боеприпаса 1000 Кт; взрыв наземный; вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания 0,6 км.
В цехе установлены станки программного управления, в которых чувствительными к воздействию ЭМИ элементами является: электропитающий кабель длиной 100м. имеющий вертикальное ответвление к электродвигателям высотой 1,5 м: допустимые колебания напряжения сети ±15%, коэффициент экранирования кабеля равен 2, рабочее напряжение 380В; система программного управления станками, состоящая из пульта управления, разводящей сети и блоков управления станками; пульт управления выполнен на микросхемах, имеющих токопроводящие элементы высотой 0,05 м; рабочее напряжение 12В, питание от общей сети напряжением 220В через трансформатор; допустимые колебания напряжения ±15%. Разводящая сеть имеет горизонтальную линия 50 м и вертикальные ответвления высотой 2 м к блокам управления станков. Рабочее напряжение 220В, допустимые колебания ±15%, коэффициент экранирования 2.
Решение. Определяем возможное минимальное расстояние от центра взрыва до механического цеха по формуле (17.12)
Rx = Rr – rотк.= 6 –0,6 = 5,4 км
Рассчитываем ожидаемые максимальные значения вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности электрического поля по формулам (17.30) и (17.31)
Ев = 5·103·[(1+2·5,4)/5,43] · lg(14,5·1000) = 1580 В/м
Ег = 10·[(1+2·5,4)/5,43] · lg(14,5·1000)= 3,2 В/м
Определяем максимальное ожидаемое напряжение наводок по фор-
мулам (17.34) и (17.35)
а) в системе электропитания в горизонтальных и вертикальных лини-
ях:
Uг = Ег· l/ = 3,2·100/2 = 155 В;
364