Підвищення стійкості роботи об'єктів народного господарства в надзвичайних умовах
вогненого імпульсу; £ — потужність вибуху, Мт; А — коефіцієнт поглинання світлової енергії матеріалом; X — кут між напрямком поширення світла і перпендикуляром до освітленої поверхні.
Оцінюючи стійкість об'єкта проти світлового випромінювання ядерного вибуху, необхідно визначити максимальне значення світлового імпульсу С7„тах яке може бути на об'єкті.
Для оцінки стійкості об'єкта проти світлового випромінювання необхідні такі вихідні дані: характеристика будівель і споруд; характер виробництва, які горючі матеріали застосовуються у виробництві; вид готової продукції та місце її зберігання.
Оцінку стійкості об'єкта до світлового випромінювання доцільно проводити у такій послідовності: визначити ступінь вогнетривкості будівель і споруд, виявити горючі матеріали, елементи конструкцій і речовини; розрахувати світлові імпульси, за яких відбудеться спалахування елементів із займистих матеріалів; визначити категорію виробництва за пожежною небезпекою.
Пожежна небезпека виробництва визначається технологічним процесом, матеріалами які застосовуються у виробництві та готовою продукцією. За пожежною небезпекою технологічного процесу всі об'єкти поділяються на п'ять категорій: А, Б, В, Г, Д.
Категорія А — склади бензину; приміщення стаціонарних кислотних і лужних акумуляторних установок.
Категорія Б — цехи приготування і транспортування деревного борошна; розмельні відділи млинів; цехи виготовлення цукрової пудри; мазутне господарство електростанцій.
Категорія В — лісопильні, деревообробні, столярні, меблеві, бондарні й лісотарні цехи; цехи текстильної і паперової промисловості; заводи сухої первинної обробки льону, конопель і луб'яних волокон; зерноочисні відділення млинів і зернові елеватори; склади паливно- мастильних матеріалів; відкриті склади мастил і мастильне господарство електростанцій; закриті склади вугілля.
Категорія Г — кузні; зварні цехи; приміщення двигунів внутрішнього згоряння; головні корпуси електростанцій; розподільне обладнання з вимикачами й апаратурою з вмістом мастила 60 кг і менше в одиниці обладнання; високовольтні лабораторії; котельні.
Категорія Д — цехи переробки м'ясних, рибних, молочних продуктів; насосне й водоприймальне обладнання електростанцій; насосні станції для перекачування негорючих рідин.
До категорій А, Б і В не належать виробництва, в яких горючі рідини; гази і пари спалюються як паливо, а також виробництва, в яких технологічний процес протікає із застосуванням відкритого вогню. Склади поділяються на категорії відповідно до пожежної небезпеки матеріалів що знаходяться на них стосовно вказівок даних категорій.
Розрахункові дані зводять у таблицю результатів оцінки і роблять висновки, в яких вказують: межу стійкості об'єкта проти світлового імпульсу 1/ов1іт; очікуваний максимальний світловий імпульс і/овГпах; найбільш пожежонебезпечні елементи об'єкта і можлива обстановка на об'єкті. Об'єкт вважається стійким проти світлового імпульсу, якщо С/сДіт > С/,,тах.
На основі висновків розробляють конкретні заходи підвищення пожежної стійкості об'єкта.
Оцінка уразливості об'єкта від радіоактивного забруднення і проникаючої радіації починається з визначення максимальних очікуваних значень рівня радіації і дози проникаючої радіації.
За показник стійкості об'єкта приймається допустима доза радіації, яку можуть одержати люди за час робочої зміни.
Стійкість об'єкта проти радіаційного ураження можна оцінювати у такій послідовності. Визначити: граничні рівні радіації (Р/год) на об'єкті, за яких можлива виробнича діяльність у звичайному режимі або в режимах радіаційного захисту; ступінь захищеності працюючих; дози радіації, які може одержати виробничий персонал; втрати сільськогосподарських тварин і зниження їх продуктивності (%); втрати сільськогосподарських рослин та їх урожайність (%); втрати і ураження лісових насаджень і в результаті цього зниження господарської діяльності лісогосподарських об'єктів; стійкість роботи об'єктів в цілому.
Після аналізу зробити висновки про очікувані максимальні рівні радіаційного забруднення території об'єкта і дози проникаючої радіації; ступінь забезпечення захисту працюючих, тварин і обладнання, техніки, урожаю, кормів, води; можливість безперервної стійкої роботи об'єкта за умови, що сумарна доза опромінення працюючих не перевищуватиме допустимої дози; можливість виробництва запланованої, доброякісної продукції та заходи підвищення стійкості роботи об'єкта, підвищення рівня захисту працюючих.
Оцінка можливих збитків від ядерного вибуху проводиться на основі характеристики впливу кожного з уражаючих факторів. У зв'язку з тим, що найбільш небезпечним (за територією і тривалістю ураження) є радіоактивне забруднення місцевості, розглянемо приклад розрахунку збитків від впливу цього уражаючого фактора.
Для оцінки наслідків впливу радіоактивного забруднення необхідні такі дані: радіаційна обстановка в населених пунктах, на відкритій місцевості — місцях знаходження людей, на полях і пасовищах, на фермі та ділянках, де перебуває худоба поза приміщеннями, можливі втрати людей, поголів'я сільськогосподарських тварин, продуктивності
Підвищення стійкості роботи об'єктів народного господарства в надзвичайних умовах тварин, урожаю сільськогосподарських культур; чисельність працездатного населення і характеристика його розміщення (на відкритій місцевості, в будинках, протирадіаційних укриттях) з урахуванням ступеня захищеності від впливу радіації; поголів'я сільськогосподарських тварин у громадському й особистому господарствах за видами і віковими категоріями, характеристика їх розміщення на період випадання радіоактивних продуктів; планова продуктивність сільськогосподарських тварин; площі посівів сільськогосподарських культур, планові урожайності й валові збори урожаю, фази розвитку рослин на календарний час випадання радіоактивних речовин.
Порядок розрахунків. У результаті радіоактивного забруднення територія окремого господарства може опинитися в одній або кількох дозових зонах. Виходячи з цього, встановлюється чисельність людей, поголів'я сільськогосподарських тварин, розміри площі посівів різних сільськогосподарських культур, лісових насаджень, які потрапили в ту або іншу дозову зону. Розрахунок втрат людей проводиться з урахуванням розміщення їх у ПРУ, а розрахунок втрат тварин — окремо для кожного виду і вікової групи з урахуванням утримання (пасовищне, стійлове, загінне). Послідовність розрахунків наведена у табл. 119.
Втрати в рослинництві від впливу радіації зумовлені головним чином зниженням урожайності сільськогосподарських культур. Розрахунки втрат урожаю проводяться окремо для кожної культури з урахуванням фази розвитку на період випадання радіоактивних речовин (табл. 120).
Набір доз у кожному конкретному випадку залежить від конкретної обстановки.
Втрати у тваринництві від впливу радіоактивного забруднення зумовлені в основному загибеллю тварин у результаті променевої хвороби і зниження продуктивних якостей у поголів'я, що вижило. Втрати продукції тваринництва визначають окремо для кожного виду продукції з урахуванням зниження продуктивності тварин, які опинилися в тій або іншій дозовій зоні, а також з урахуванням типу утримання тварин у цій зоні (пасовищний, стійловий, загінний). Послідовність розрахунків втрат продукції тваринництва наведено в табл. 12 1.
Розрахунки втрат населення. В оцінці стійкості роботи об'єкта особливе значення має аналіз розрахунку виробничих сил в умовах радіоактивного забруднення. Розглянемо це на прикладі.
Приклад. Населений пункт потрапив у три дозові зони: 400 — 600, 600 — 800 і 800 — 1200 Р. У зв'язку з цим виникла необхідність оцінити наслідки впливу радіації на працездатне населення, сільськогосподарських тварин і посіви сільськогосподарських культур.
Таблиця 119.Послідовність розрахунків втрат людей і тварин від радіаційного ураження
|
Таблиця 120.Послідовність розрахунків втрат урожаю сільськогосподарських культур в умовах радіоактив ного забруднення
|
Таблиця 121.Послідовність розрахунків втрат продукції тваринництва в умовах радіоактивного забруднення
|
Працездатне населення. Необхідно зібрати дані про чисельність населення, яке потрапило в дозові зони, з урахуванням його захищеності.
Потім складають розрахункову таблицю, в яку переносять дані про чисельність населення в дозових зонах та його захищеність, про можливі втрати людей при різному ступені їх захищеності від дії гамма-радіації, використовуючи для розрахунків табл. 122. Для кожних умов знаходження людей і дозової зони втрати людей розраховують у послідовності, наведеній у табл. 119.
Наприклад, людей, які потрапили в дозову зону 400 — 600 Р без укриття (N01), було 15. Імовірність втрат людей (К) у цій зоні становить 15 %. Втрати людей, які знаходилися протягом 4 діб у даній дозовій зоні на відкритій місцевості, дорівнюватимуть:
2\ Г _= * „,- Я = і І Л = Зособи.
Аналогічно розраховують втрати працездатного населення в усіх інших дозових зонах з урахуванням умов перебування людей.
Сільськогосподарські тварини. Оцінювання наслідків впливу радіації на сільськогосподарських тварин необхідно починати із визначення поголів'я худоби, яке потрапило в різні дозові зони, з урахуванням різних умов її утримання.
Розрахункові таблиці складають за кожним видом тварин з урахуванням знаходження поголів'я тварин у кожній дозовій зоні. Основою для оцінки безповоротних втрат тварин і птиці є дані табл. 123. Якщо тварини під час випадання радіоактивних речовин знаходилися в приміщенні, тоді вноситься поправка на коефіцієнти ослаблення гам- ма-радіації стінами приміщення (табл. 124). Розрахувати втрати молока у корів у результаті впливу радіації можна за табл. 125.
М'ясна продуктивність у худоби і птиці, які одержали дози зовнішнього гамма - опр оміненн я, що не призвели до загибелі (менше 600 Р), практично не знижується. Тварини, які перебували на пасовищах і, крім зовнішнього гамма-опромінення, одержали і внутрішнє бета-, гамма-опромінення за рахунок надходження радіоактивних речовин з кормами, знижують м'ясну продуктивність у середньому на 15 — 2 0 %.
Сільськогосподарські культури. Для оцінки стійкості вирощування сільськогосподарських культур в умовах радіоактивного забруднення необхідні такі дані: посівні площі культур, урожайність, заплановані валові збори урожаю, фази розвитку культур при випаданні радіоактивних речовин зони радіоактивного забруднення.
2 ° о со
| 1 о о о о о СИ С І |
| о я |
| я •• О и .2 |
| <1 I |
| я а Ф я о в * я а я Н а ю |
| я | |
| ч | |
| в | |
| =я | |
| я гЬ | |
| Ї а | |
| о | |
| к | |
| н | |
| я | ь- |
| а | II |
| - | і |
| я | |
| а | |
| я | |
| Е- | |
| О | |
| а |
| =я я я оЧ я >я я в ^я ф а ч |
| Ф ЯГ |
| о и |
| а н № |
| В £ я о я * о . М $ |
| я А |
| '•і <т X |
| « К Я я я Ч і * о я о я ч о |
| 1а |
| я к |
| го |
| о о |
| о о о о |
о
см о о I о о
о о
| о о о о |
| о о 00 о |
| ю о о> о |
СЦ
| о о |
| 'а |
| о см |
'й я
В
о
о о со
I
Ро
| жХ И я (Й4 о а" В |
| X к н о 1 § га се |
| X к СО И щ О о й ей К га. |
| ® я |
| £ § 8 § га ш>> В |
| ев К га вз >> В |
| о с о |
| СБ (В В В |
| X |
| >я '3" п |
| Я" я В |
| о О, |
Таблиця 124. Імовірність втрат основних видів сільськогосподарських тварин в цілому у стаді при стійловому утриманні від впливу гамма- радіації, %
|
Розглянемо послідовність проведення розрахунків на прикладі озимої пшениці.
Вихідні дані. Планова урожайність озимої пшениці іга, = 19 ц/га, посіви озимої пшениці потрапили у три дозові зони, їх площа розподілилася за зонами так: у зоні 400 — 600 Р — = 280 га; у зоні 600 — 800 Р — 5 ц = 150 га; у зоні 800 — 1200 Р — 5, = 70 га.
Імовірність втрат урожаю К при випаданні радіоактивних речовин на посіви у фазу колосіння рослин за даними табл. 126 буде дорівнювати: для зони 400—600 Р — К, = ЗО %; для зони 600—800 Р — К, = 40 %; для зони 800 — 1200 Р — К, = 60 %.
Вписуємо вихідні дані у розрахункову таблицю за зразком, наведеним у табл. 120.
Розраховуємо за кожною дозовою зоною плановий валовий урожай М. = т,8. Визначаємо втрати урожаю у кожній дозовій зоні:
| Таблиця 125. Імовірність втрат молока у корів, що вижили після радіаційного впливу, %
|
Потім підраховуємо втрати в усіх дозових зонах для визначення втрат урожаю в цілому у господарстві:
М „ т = М.ті + мЕт2 + м.т1.
Визначаємо урожай, який зберігся у зонах: М* = М, - М В результаті розрахунків встановили, що втрати урожаю озимої пшениці в цілому у господарстві становитимуть 1186 ц. Втрати валово-
М, -100 1186 100 го збору урожаю при цьому будуть: = 38 4 %
М. 3059
запланованого валового збору.
Збережений валовий збір урожаю озимої пшениці дорівнюватиме 13 036 ц, тобто 13 036 100 = 61,1 % 21190
Оцінюємо урожайність озимої пшениці після впливу радіації на посіви (М,) :
М-М,, 21190-8154
10,3 ц/га.
5 500
Таким чином проводять розрахунки за іншими культурами. Оцінка стійкості до електромагнітного імпульсу (ЕМІ). З метою підвищення стійкості роботи об'єктів необхідно дати оцінку стійкості до ЕМІ електрозабезпечення, засобів зв'язку, електричних систем, радіотехнічних засобів і комп'ютерних систем об'єкта.
| Таблиця 126. Імовірність втрат урожаю сільськогосподарських культур в умовах радіоактивного забруднення місцевості, %
|
Оцінювання стійкості до ЕМІ проводиться в такій послідовності: визначається очікувана ЕМІ-обстановка, що характеризується наявністю ЕМІ-сигналів при ядерному вибуху і параметрами: часом наростання і спаду електромагнітного поля, напруженістю полів; визначаються можливі значення токів і напруг в елементах системи, що наведені від впливу ЕМІ визначається чутливість апаратури і її елементів до ЕМІ, тобто межові значення наведених напруг і токів, коли робота системи ще не порушується; електротехнічна й електронна система розподіляється на окремі ділянки, які аналізуються з виділенням основних, від яких залежить робота; визначається коефіцієнт безпеки кожної ділянки системи, а також межа стійкості системи в цілому. Одержані результати розрахунків аналізуються й, оцінюються а потім слід зробити висновки, в яких потрібно відмітити: найбільш уразливі ділянки, ступінь стійкості системи до впливу ЕМІ, які необхідно провести організаційні й інженерно-технічні заходи спрямовані на підвищення стійкості уразливих окремих ділянок і системи в цілому.
При розробці інженерно-технічних заходів, спрямованих на підвищення стійкості електротехнічних і електронних систем, мають бути застосовані способи боротьби з наслідками впливу ЕМІ або захист від проникнення імпульсів — не допустити наведені токи до чутливих вузлів і елементів устаткування.
Сучасний рівень знань про природу і властивості ЕМІ дає можливість розробити захист від нього і впровадити заходи захисту, до яких входять схеми стійкі до електромагнітної інтерференції, радіоелектронні елементи, стійкідоЕМІ, екранування окремих пристроїв або цілих електронних систем.
Основна мета захисних пристроїв від ЕМІ — не допустити наведені токи до чутливих вузлів. Найбільш простим способом захисту є укладання обладнання повністю або окремих вузлів у захисні то- копровідні заземлені екрани і установка спеціальних захисних пристроїв на всіх лініях, трубопроводах, отворах і вікнах, які з'єднують внутрішні приміщення з обладнанням і зовнішнім середовищем. Ефективним буде заземлення окремих монтажних контурів (незалежно від заземлення екранів), застосування скручених пар проводів, провідних зв'язків усередині обладнання за деревовидною схемою. Для захисту провідних ліній або антен доцільно послідовно з грозовим розрядником встановлювати полосові фільтри.
Приклад типового захисту вхідних функціональних кабельних ліній показано на рис. 85.
Для захисту силового кабелю на вході в обладнання можна застосувати радіочастотні дросельні катушки і надшвидкодіючі варистори -резистори, які міняють свій опір залежно від напруги (рис. 86).
Якщо обладнання живить постійним током інші прилади і вузли, тоді для захисту від ЕМІ можна встановлювати додаткові радіочастотні дросельні катушки і пристрої, що придушують коливання перехідних процесів (рис. 87).
Антени захищати від ЕМІ можна за допомогою надшвидкодію- чих газорозрядних ламп. Вони витримують у режимі передачі потужність до 100 Вт і захищають від ЕМІ (рис. 88).
Підвищення стійкості роботи об'єктів народного л.
Рис. 85. Схема захисту вхідних фу- иуціональних кабельних ліній:
1 — імпульс; 2 — захисний екран кабелю; 3 — ізольована жила кабелю; 4 — екран; 5 — розрядник для захисту від перенапруги; 6 — фільтр; 7 — заземлення; 8 — діод; 9 — вивідний хвилевід
|
Рис. 86. Захист вихідних силових кабельних ліній:
Рис. 87. Типовий захист обладнання з живленням постійним током:
1 — джерело постійного струму; 2 — радіочастотна дросельна катушка; 3 — швидкодіючий варистор; 4 — екранований провід
|
Рис. 88. Захист антени:
1 — антена; 2 — приймальний передатчик; 3 — газорозрядна лампа
|
1 — фазний провід; 2 — централь; 3 — земля; 4 — швидкодіючий варистор; 5 — обладнання, що захищається
Мікрофони, зовнішні репродуктори, інше периферійне обладнання, а також лінії, що ведуть до них, можна захищати за допомогою фільтрів нижніх частот і швидкодіючих варисторів (рис. 89).
Оцінюючи стійкість роботи і проведення заходів підвищення стійкості роботи мережі електропостачання, оповіщення, ЕОМ та іншого важливого устаткування в умовах надзвичайних ситуацій керівникам і спеціалістам необхідно враховувати можливе ураження від ЕМІ та захист від нього.
Оцінка стійкості об'єкта проти впливу хімічних і біологічних засобів. Оцінюючи стійкість об'єкта до впливу ОР і СДЯР необхідно визначити: тип ОР чи СДЯР, межі осередку хімічного зараження й ураження, площу зони зараження; глибину поширення зараженого повітря; стійкість хімічних речовин на місцевості; час можливого перебування людей у засобах захисту органів дихання і в захисних спорудах; кількість заражених людей, тварин; площі; можливі втрати людей, тварин, загибель сільськогосподарських культур і лісових насаджень.
Основним критерієм стійкості роботи об'єкта в умовах хімічного зараження є втрати людей, тварин і рослин.
Оцінку стійкості об'єкта до впливу біологічних засобів необхідно починати з таких вихідних даних: встановити вид біологічних засобів, які можуть
X X
^^ Л пппгчу>у
Рис. 89. Схема захисту ліній мікрофонів і репродукторів: 1 — мікрофон; 2 — екранована пара проводів; 3 — швидкодіючий варистор; 4 — до радіоустановки; 5 — зовнішній репродуктор; 6 — екранована пара проводів; 7 — до радіоустановки
|
| N1—1 !/]_[- |
бути загрозою для об'єкта, ступінь небезпеки для людей, тварин; ступінь захищеності людей, тварин, продукції тваринництва і рослинництва, води та ін. Оцінюючи стійкість об'єкта до впливу біологічних засобів, необхідно визначити вид збудника, ступінь його небезпечності, межі зараження, можливість і швидкість поширення інфекційних захворювань людей, тварин та небезпечних хвороб рослин; можливі втрати людей, тварин, посівів сільськогосподарських культур; необхідність введення карантину й обсервації.
На основі оцінки стійкості зробити висновки і розробити заходи щодо підвищення стійкості об'єкта до можливого ураження біологічними засобами та ліквідації осередку біологічного ураження і відновлення стійкості виробничої діяльності об'єкта.