Расчет ущерба от ядерного взрыва и химического заражения
1.1 Исходные данные.
Исходные данные
радиус города
20
расположение объекта относительно центра города по азимуту ( град. )
90
удаление объекта от центра города, км
5
мощность ядерного боеприпаса ( тротилового эквивалента ), кт
100
вероятное отклонение боеприпаса от точки прицеливания ( центра города ), км
3
направление ветра
от центра взрыва на объект
средняя скорость ветра, км/ч
50
наименование объекта
литейный цех
1.2 Характеристика объекта.
здание – кирпичное, бескаркасное, с железобетонным перекрытием,
- оборудование – крановое,
- коммуникално-энергетические системы – кабельные линии.
1.3 Поражающие факторы ядерного взрыва.
Поражающими факторами ядерного взрыва являются:
- ударная волна
- световая радиация
- проникающая радиация
- радиоактивное заражение местности при наземном взрыве
- электромагнитный импульс.
1.3.1. Расчёт поражающего действия ударной волны.
Поражающее действие ударной волны: поражение людей и животных, разрушение зданий.
1. См. рисунок 2.
2.Характеристика степени поражения людей на объекте:
Взрыв, с учётом отклонения от точки прицеливания и наихудшем при этом варианте, произойдёт примерно в 2-х километрах от объекта. При этом максимальное избыточное давление на фронте ударной волны будет равно примерно 40-50 кПа ( по данным таблицы №2 ). Повреждения людей при этом будут оцениваться как средней степени тяжести или лёгкие, в зависимости от того, где будут находиться люди.
3. Характеристика разрушения объекта:
Т.к. избыточное давление на фронте ударной волны будет больше 40 кПа, то степень разрушения объекта будет оцениваться как сильная или, при превышении избыточным давлением значения 45 кПа, как полная. Подъёмно- транспортное оборудование при этом будет повреждено слабо. Степень повреждения кабельных линий будет оцениваться как средняя.
1.3.2 Расчёт поражающего действия светового излучения.
Поражающее действие светового излучения возможно на людей, животных, вызывая ожоги, и на различные материалы, вызывая их обугливание, воспламенение или устойчивое горение.
1. Величина светового излучения
Величина светового излучения при наихудшем варианте будет равна примерно 640 кДж/м?. При этом у людей будет 4-ая степень ожога, у животных – 3-я.
2. Характеристика различных материалов.
При этом значении светового излучения на территории объекта возможно воспламенение резиновых изделий, бумаги, соломы, стружки, сосновых пиломатериалов, кровельных покрытий из толи и рубероида или устойчивое горение предметов из тёмной хлопчатобумажной ткани.
3. Характеристика пожаров.
Т.к. значение светового излучения не превысит 640 кДж/м?, то на территории объекта возникнут отдельные пожары.
4. Расчёт продолжительности светового импульса.
Продолжительность светового импульса рассчитывается по формуле:
T = q?/? секунд, где q – мощность боеприпаса.
Таким образом, продолжительность светового импульса будет равна:
T = 100?/? ? 4.64 ?екунды.
1.3.3 Расчёт поражающего действия проникающей радиации.
1. Определение значений экспозиционной, поглощённой и эквивалентной доз вне помещения на территории объекта.
Экспозиционная доза – характеризует ионизирующее действие потока гамма-лучей и нейтронов из центра взрыва. Измеряется в Кл/кг (кулон на килограмм).
Проникающая радиация действует не более 25 секунд после взрыва. Экспозиционная доза зависит от вида ядерного взрыва, его мощности и расстояния от взрыва, а также от коэффициента ослабления радиации при наличии защиты. Если коэффициент ослабления на открытой местности равен 1, то в салоне автомобиля, к примеру, он равен 2, а в убежищах может достигать 1000 и выше.
Проникающая радиация вызывает лучевую болезнь. Существует 4 степени лучевой болезни: лёгкая (возникает при получении дозы 100-200 Р), когда в крови уменьшается количество лейкоцитов и примерно через 3 недели проявляется недомогание, чувство тяжести в груди, повышение температуры и пр.; средняя (возникает при получении дозы 201-400 Р), когда кол-во эритроцитов сокращается более чем наполовину и через 1 неделю проявляются те же симтомы, но в более тяжёлой форме; тяжёлая (возникает при получении дозы 401-600 Р), когда резко уменьшается не только количество лейкоцитов, но и эритроцитов и тромбоцитов, симптомы недомогания проявляются уже через несколько часов (без лечения болезнь заканчивается смертью в 20-70 % случаев); крайне тяжёлая (доза – более 600 Р) – без лечения заканчивается смертью в течение 2 недель.
В расчётном случае и с учётом того, что люди могут находиться в здании, экспозиционная доза не будет превышать 100 Р.
1.3.4 Расчёт зон заражения и доз облучения на следе радиоактивного облака.
В зависимости от степени заражения на следе радиоактивного облака выделяют следующие зоны радиоактивного заражения: умеренного (тип А), сильного (тип Б), опасного (тип В), чрезвычайно опасного (тип Г). Со временем, в следствие распада радиоактивных веществ на следе радиоактивного облака наблюдается спад уровня радиации. Чтобы определить уровень радиации в любой час после взрыва используется коэффициент К для перерасчёта: К= Р1 / Рt, где Р1 – уровень радиации на 1 час после взрыва.
1.См. рисунок 3.
2. Определение дозы, полученной работником в здании объекта.
Условие: работник находится на здании объекта 10 часов.
Рассчёт дозы производится по формулеД = Рср * Т / Косл, Р. , где Рср = (Рн + Рк) /2 (Рн и Рк – уровень радиации в начале и конце пребываия в зоне радиоактивного заражения). В расчётном случае Косл в здании = 5.
В расчётном случае Рср = (9350 + 9350/ 11) / 2 = 5100 Р/ч
Доза, полученная работником в помещении Д = 5100 * 10 / 5 = 10200 Р.
1.4 Выводы
Для повышения устойчивости объекта к данном взрыву необходимо провести следующие мероприятия:
* Разработать план накопления и строительства необходимого количества защитных сооружений, которым предусматривается укрытие рабочих и служащих в быстровозводимых укрытиях в случае недостатка убежищ, отвечающих современным требованиям.
* При проектировании и строительстве новых цехов повышение устойчивости может быть достигнуто применением для несущих конструкций высокопрочных и лёгких материалов (сталей повышенной прочности, алюминиевых сплавов). При реконструкции существующих промышленных сооружений, так же как и при строительстве новых, следует применять облегчённые междуэтажные перекрытия и лестничные марши, усиленные крепления их к балкам, применять лёгкие, огнестойкие кровельные материалы. Обрушение этих конструкций и материалов принесёт меньший вред, чем тяжёлые железобетонные перекрытия, кровельные и другие конструкции. В наиболее ответственных сооружениях могут вводиться дополнительные опоры для уменьшения пролётов, усиливаться наиболее слабые узлы и отдельные элементы несущих конструкций.
* Повышение устойчивости оборудования достигается путём усиления его наиболее слабых элементов, а также созданием запасов этих элементов, отдельных узлов и деталей, материалов и инструментов для ремонта и восстановления повреждённого оборудования. Некоторые виды технологического оборудования размещают вне здания - на открытой площадке территории объекта или под навесами. Это исключает повреждение его обломками ограждающих конструкций.
* Повышение устойчивости технологического процесса достигается заблаговременной разработкой способов продолжения производства при выходе из строя отдельных станков, линий или даже целых цехов за счёт перевода производства в другие цеха; размещением производства отдельных видов продукции в филиалах; путём замены вышедших из строя образцов оборудования другими, а также сокращением числа используемых типов станков и другого оборудования.
* Для повышения устойчивости системы энергоснабжения создаются дублирующие источники электроэнергии, газа, воды, пара путём прокладки нескольких подводящих коммуникаций и последующего их закольцевания.
* Должны проводиться мероприятия по уменьшению вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них.
2 Оценка химической обстановки при разрушении ёмкости с
сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ).
2.1 Исходные данные:
Исходные данные
Наименование СДЯВ
кислота
Эквивалентное количество СДЯВ по первичному облаку, т.
1
Эквивалентное количество СДЯВ по вторичному облаку, т.
10
Скорость ветра, м/с
2
Состояние вертикальной устойчивости воздуха
изометрия
Азимут расположения объекта и направления ветра относительно ёмкости со СДЯВ
90
Расстояние объекта от ёмкости со СДЯВ, км
1
Размер объекта
1 х 0,5 км
Высота обвалования емкости со СДЯВ, м
0,5
Наружная температура воздуха
20? ?
2.2 Определение опасности СДЯВ и зоны химического заражения (ЗХЗ).
2.2.1 Описание СДЯВ
Кислоту можно отнести к отравляющим веществам общеядовитого действия. Данное СДЯВ характеризуется стойкостью и токсичностью, оно поражает органы и ткани, вызывают воспалительно-некротические процессы и оказывают резорбтивное действие. Оксиды многих кислот также являются высокотоксичными соединениями. В организм человека кислота может проникать любыми путями (через дыхательные пути, кожу, и пищеварительный тракт). Попадая на кожу, кислота коагулирует тканевые белки и вызывает дегидратацию тканей, вследствие чего образуется сухой плотный струп. Из-за гибели нервных окончаний струп становится нечувствительным к внешним воздействиям. Поражение, как правило, распространяется на сосочковый слой кожи, а иногда распространяется и на большую глубину (химический ожог III-IV степени). Поражённый участок быстро омертвевает. Воздействие кислоты на глаза вызывает омертвление роговицы, что приводит к слепоте. Вдыхание паров кислоты также приводит к поражению людей.
2.2.2 Расчёт глубины ЗХЗ.
Полная глубина ЗХЗ рассчитывается по следующей формуле: Г = Г* + Г** , где Г* и Г** - соответственно большее и меньшее значения глубины ЗХЗ, рассчитываемые по первичному и вторичному облакам.
В рассчитываемом случае глубина ЗХЗ по первичному облаку равна 3.8 км , а по вторичному 10.8 км. В итоге полная глубина ЗХЗ будет равна 3.8 + 10.8 = 14.6 км.
2.2.3 Рисунок ЗХЗ в масштабе.
см. рисунок 4
2.2.4 Определение времени, за которое заражённое облако достигнет объекта.
Время подхода облака СДЯВ к объекту определяется по формуле T = R / Vп, ч. , где R – расстояние объекта от ёмкости со СДЯВ, км, Vп – скорость переноса переднего фронта заражённого облака, которая определяется скоростью ветра и вертикальной устойчивостью атмосферы (воздуха).
В расчётном случае скорость переноса воздуха будет равна 12 м/с. Отсюда время подхода облака будет равно:
T = 1 / 12 ч. = 5 минут.
2.2.5 Определение возможных людских потерь в очаге поражения
Расчётные условия
Количество работников, чел.
10000
Количество находящихся в укрытиях, чел.
5000
Обеспечено противогазами, чел.
8000
В этих условиях структура потерь людей из пострадавших составит:
Структура потерь людей из пострадавших
в укрытиях
на открытой местности
Лёгкой степени с выходом из строя до нескольких дней
175
313
Средней и тяжёлой степени, нуждающихся в госпитализации, с выходом из строя до двух недель и более
280
500
Со смертельным исходом
245
438
Общее количество пострадавших, чел
700
1250
2.3 Выводы
Мероприятия по снижению опасности заражённой местности и снижению потерь:
* На основании оценки химической обстановки принимаются меры защиты людей, разрабатываются мероприятия по ведению спасательных работ в условиях заражения и ликвидации последствий заражения, по восстановлению производственной деятельности объекта и обеспечению жизнедеятельности населения.
* При выборе режима защиты на объекте предусматривается: порядок применения средств индивидуальной защиты при продолжении производственной деятельности, прекращение работы в заражённых помещениях; пребывание в убежищах до проведения работ, исключающих поражения после выхода людей к рабочим местам. В условиях сильного заражения территории объекта может быть предусмотрена эвакуация людей в незаражённые районы с прекращением функционирования отдельных цехов или объекта в целом до проведения мероприятий по обеззараживанию территории, помещений и оборудования объекта.
* Примерные варианты типовых режимов работы объекта, проведения спасательных работ следует отрабатывать в мирное время с учётом направления ветра, конкретных условий работы объекта и обеспечения рабочих и служащих и личного состава формирований средствами индивидуальной и коллективной защиты.
Общие меры борьбы с профессиональными отравлениями:
* Устранение яда из технологического процесса.
* Совершенствование технологии и оборудования.
* Гигиенические и санитарно-технические мероприятия:
* Гигиеническая стандартизация сырья и готовых материалов.
* Ограничение времени пребывания рабочего в опасной зоне, использование спецодежды, противогазов и других средств индивидуальной защиты, правильная организация раблт, оказание экстренной медицинской помощи и т.п.
* Применение соответствующих типов планировки и расположения оборудования.
* Вентиляция.
* Инструктаж рабочих.
* Санитарно-просветительская работа.
Законодательные санитарные и лечебно-профилактические мероприятия:
* Ограниченная работа дня, увеличение длительности отпуска, более ранние сроки выхода на пенсию;
* Предварительные при поступлении на работу и последующие периодические медицинские осмотры рабочих;
* Дополнительная витаминизация рабочих.
1.Расчёт устойчивости объекта народного хозяйства к воздействию поражающих факторов наземного ядерного взрыва
1.1 Исходные данные.
1.2 Характеристика объекта.
1.3 Поражающие факторы ядерного взрыва.
1.3.1. Расчёт поражающего действия ударной волны.
2.Характеристика степени поражения людей на объекте:
3. Характеристика разрушения объекта:
1.3.2 Расчёт поражающего действия светового излучения.
1. Величина светового излучения
2. Характеристика различных материалов.
3. Характеристика пожаров.
4. Расчёт продолжительности светового импульса.
1.3.3 Расчёт поражающего действия проникающей радиации.
1. Определение значений экспозиционной, поглощённой и эквивалентной доз вне помещения на территории объекта.
1.3.4 Расчёт зон заражения и доз облучения на следе радиоактивного облака.
2. Определение дозы, полученной работником в здании объекта.
1.4 Выводы
2 Оценка химической обстановки при разрушении ёмкости с сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ).
2.1 Исходные данные:
2.2 Определение опасности СДЯВ и зоны химического заражения (ЗХЗ).
2.2.1 Описание СДЯВ
2.2.2 Расчёт глубины ЗХЗ.
2.2.4 Определение времени, за которое заражённое облако достигнет объекта.
2.2.5 Определение возможных людских потерь в очаге поражения
2.3 Выводы
Графическая часть