РГР №1. Оценка обстановки на объекте экономике при взрыве
Контрольная работа
Никонова Н.Д.
УБ-12-2
Вариант 12 (2)
Иркутск, 2012г.
РГР №1. Оценка обстановки на объекте экономике при взрыве
| Индекс | Обозначение |
| 90° | |
| Центр города | |
| От центра взрыва на объект | |
| Л |
1.1 Исходные данные
1- радиус города, км
2- расположение объекта относительно центра города по азимуту, град.
3- расстояние (удаление) объекта от центра города , км
4- мощность ядерного боеприпаса (тротилового эквивалента) , кт
5- место взрыва – центр города
6- направление ветра – по азимуту
7- скорость ветра, км/ч
8- наименование объекта (цеха)
1.2 Характеристика объекта
Литейный цех (Л)
Здание – кирпичное бескаркасное с ж/б перекрытием
Оборудование – крановое
ЭС – кабельные линии
1.3 Поражающие факторы наземного ядерного взрыва
Ударно воздушная волна - область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны образуется вакуум, вследствие чего возникают сильные потоки воздуха со скоростью 20-100 м/с. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей.
Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьезно повреждаются или разрушаются под воздействием избыточного давления 2160-3600 кг/м² (0,22-0,36 атм).
Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.
Защитой от ударной волны для человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.
Световая радиация - представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. . Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.
Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °С. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).
Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.
При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.
Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.
В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.
Приникающая радиация - поток гамма-излучения и нейтронов, испускаемых из зоны и облака ядерного взрыва.
Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.
Проникающая радиация, распространяясь в среде, ионизирует ее атомы, а при прохождении через живую ткань - атомы и молекулы, входящие в состав клеток. Это приводит к нарушению нормального обмена веществ, изменению характера жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма или к генетическим (наследственным) изменениям. В результате такого воздействия возникает лучевая болезнь.
Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Ее уровень снижается в 10 раз после прохождения 11 см стали, либо 35 см бетона, либо 50 см грунта/кирпичной кладки, либо 1 м древесины.
Электромагнитный импульс- ядерный взрыв сопровождается электромагнитным излучением в виде мощного короткого импульса, поражающего главным образом, электрическую и электронную аппаратуру.
Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.
Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).
Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:
1. Проникающая радиация, исходящая из центра взрыва, проходит через протяженные проводящие предметы.
2. Гамма-кванты рассеиваются на свободных электронах, что приводит к появлению быстро изменяющегося токового импульса в проводниках.
3. Вызванное токовым импульсом поле излучается в окружающее пространство и распространяется со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.
Под воздействием ЭМИ во всех проводниках индуцируется высокое напряжение. Это приводит к пробоям изоляции и выходу из строя электроприборов — полупроводниковые приборы, различные электронные блоки, трансформаторные подстанции и т. д. В отличие от полупроводников, электронные лампы не подвержены воздействию сильной радиации и электромагнитных полей, поэтому они длительное время продолжали применяться военными.
Радиоактивное загрязнение местности- заражение поверхности земли, атмосферы, водоемов и различных предметов радиоактивными веществами, выпавшими из облака ядерного взрыва.
Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.
Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа, бета и гамма. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.
В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.
Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.
Установка на боевую часть ядерного заряда оболочки из кобальта вызывает заражение территории опасным изотопом 60Co (гипотетическая грязная бомба).
1.3.3 Расчет поражающего действия ударной воздушной волны
С
Ю
Азимут (90°)
 | |||
 | |||
Рис. 1
Условное обозначение:
- место взрыва
- объект
- зона легкого поражения (2,2 – 3,2 км)
- зона средней тяжести (1,7 – 2,2 км)
- зона тяжелого поражения (1,2 – 1,7 км)
- зона крайне тяжелого поражения ( < 1,2 км)
Зоны поражения людей:
Легкие – от 20 до 40 кПа
Средней тяжести – > 40 до 60 к Па
Тяжелые - > 60 до 100 кПа
Крайне тяжелые - > 100 кПа
q = 200 кт
Расстояние от взрыва = 2 км
Ризб=?
Интервал (2,2 – 1,9) км = 0,3(0,1 * 3) км
Ризб на 0,1 км = (60 кПа – 50 кПа) : 3 = 3,3 кПа
Ризб на 2 км = 60 кПа – 3,3кПа = 56,7 кПа
Поражающее действие ударной воздушной волны:
• степень поражения людей: среднее, т.к. Ризб находится в промежутке от 50 до 60 кПа
• степень разрушения объекта: полное и восстановлению не подлежит
• степень разрушения оборудования: среднее, можно восстановить, но с капитальным ремонтом
• Степень разрушения КЭС: сильное
1.3.2 Расчет поражающего действия светового излучения
q = 200 кт
Расстояние от взрыва = 2 км
СИ = ?
Интервал (2,5 – 2,1) км = 0,4(0,1 * 4) км
СИ на 0,1 км = (1000 кДж/м² - 640 кДж/м²) : 4 = 90 кДж/м²
СИ на 2 км = 640 + 90 = 730 кДж/м²
Так как СИ у нас равен 730 кДж/м², то степень ожога у людей будет IV, а у животных III.
IV степень ожога - омертвение не только кожи и подкожной клетчатки, но и глубоко расположенных тканей - сухожилий, мышц и костей. Обожженная поверхность покрыта плотной коркой коричневого или черного цвета, не чувствительна к раздражениям.
Лечение пострадавших с глубокими ожогами проводится только в стационаре.
Доврачебная помощь:
- необходимо как можно быстрее прекратить действие фактора ожогового поражения;
- удалить радиоактивные вещества с поверхности кожи путем смыва струей воды или специальными растворителями;
- для уменьшения боли и последующего повреждения тканей, охлаждения места ожога в первые 20 минут после травмы используют холод: охлаждают льдом или другими средствами, поливают проточной холодной водой или прикладывают ткань, которая смочена ею (необходимо помнить, что у маленьких детей длительное охлаждение может вызывать опасную для жизни гипотермию);
- одежду, которая пристала к обожженной коже, не отрывают, а, при необходимости, обрезают вокруг ран;
- одежду, что не сгорела, не намокла, не тлеет - лучше не снимать;
- обожженных необходимо согреть, напоить (лучше - жидкостью с поваренной солью и питьевой содой).
- дать радиозащитные средства (радиопротектор – цистамин);
- на пораженную поверхность наложить асептическую повязку;
- пострадавшего в кратчайшие сроки доставить в лечебное учреждение.
От данного СИ (730 кДж/м²) будут воспламенены: кровля мягкая (толь, рубероид) и обивка сидений автомобиля. Устойчивое горение будут иметь резиновые изделия, бумага, солома, стружка.
Пожар— неуправляемое, несанкционированное горение веществ, материалов и газовоздушных смесей вне специального очага, приносящее значительный материальный ущерб, поражение людей на объектах и подвижном составе, которое подразделяется на наружные и внутренние, открытые и скрытые.
Продолжительность (Т) СИ определяется по формуле:
Т =q, где q - мощность боеприпаса, кт.
Получаем что Т= 200 = 5,8 с
1.3.3 Расчет поражающего действия проникающей радиации (ПР)
Экспозиционная дозауказывает, какое количество электричества образуется при ионизации радиоактивного излучения.
q = 200 кт
Расстояние от взрыва = 2 км
ЯВ = ?
Интервал (2,1 – 1,7) км = 0,4(0,1 * 4) км
ЯВ на 0,1км = (1000 Р – 300 Р) : 4 = 175 Р
ЯВ на 2 км = 300 Р + 175 Р = 475 Р
Поглощенная доза указывает энергию радиоактивного излучения, поглощенной единицей массы.
Дп = Дэ / 114 Р = 475 Р / 114 Р =4,2 Р
Эквивалентная доза определяет дозу, полученную биологической тканью.
Дэкв = Дп * Кк. = 4,2 * 20 = 84 Зв
Дэкв = Дп * Кк. = 4,2 * 2 = 8,4 Зв
Дэкв = Дп * Кк. = 4,2 * 1 = 4,2 Зв
Дэкв = Дп * 114 = 4,2 * 114 = 478,8 Гр
III степень лучевой болезни при экспозиционной дозе = 475 Р. Резко уменьшается количество не только лейкоцитов и эритроцитов, но и тромбоцитов. Симптомы недомогания проявляются через несколько часов.
1.3.4 Расчет зон заражения и доз облучения на следе радиоактивного облака
| Мощность взрыва, км | Скорость ветра, км | Размеры зон в км | |||||||
| А | Б | В | Г | ||||||
| L | III | L | III | L | III | L | III | ||
С
Ю
 |
Азимут 90º
Г В Б А
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
 |
800 Р/ч 240 Р/ч 80 Р/ч 8 Р/ч
Рис. 2
Условное обозначение:
- место взрыва
- объект
А – умеренная зона загрязнения
Б – сильная зона загрязнения
В – опасная зона загрязнения
Г – чрезвычайно опасная зона загрязнения
Для определения дозы радиации (Д), полученной за время пребывания в ЗРЗ, используется формула:
Рср * t
Д = -------------, Р,
Косл
где t – время пребывания в ЗРЗ, ч.;
Косл – коэффициент защиты укрытия (ослабления радиации); для расчета данный коэффициент принять равным 5;
Рср – средний уровень радиации, Р/ч:
Рн + Рк
Рср = -------------- , Р/ч,
где Рн и Рк – соответственно уровень радиации в начале и в конце пребывания в ЗРЗ, Р/ч. Уровень радиации в конце пребывания в ЗРЗ принимается по варианту как Рt.
Рк = Рt = Р2 = 17100 / 2,3 = 7435Р/ч
Рср = (17100 + 7435) : 2 = 12267,5 Р/ч
Д = 12267,5 * 2/5 = 4907 Р
Выводы по РГР №1:
По таблице 8 определяем степень лучевой болезни. У нас она получается крайне тяжелая III степень. Резко уменьшается количество не только лейкоцитов и эритроцитов, но и тромбоцитов. Симптомы недомогания проявляются через несколько часов.
Людей из зоны PHP надо вывозить перпендикулярно направлению ветра, т.е. на Север или на Юг за пределы зоны А.
Рср * t
Косл = -------------- = 12267,5 * 2/25 = 981,4
Ддоп
РГР №2 Оценка химической обстановки на объекте экономики при разрушении емкости с сильно действующими ядовитыми веществами (СДЯВ)
| Индекс | Обозначение |
| К | |
| Ин | |
| +20ºС |
2.1 Исходные данные
1- Наименование СДЯВ: кислота
2- Эквивалентное кол-во СДЯВ по первичному облаку, т
3- Эквивалентное кол-во СДЯВ по вторичному облаку, т
4- Скорость ветра, м/с
5- Состояние вертикальной устойчивости воздуха: Инверсия (Ин)
6- Азимут расположения объекта и направления ветра относительно емкости со СДЯВ
7- Расстояние от емкости со СДЯВ, км
8- Наружная температура воздуха
2.2 Определение опасности СДЯВ и зоны химического загрязнения
Сильно действующие ядовитые вещества (СДЯВ) – применяемые в промышленности химические соединения, обладающие токсичностью и способные при определенных условиях (например, при авариях) вызывать массовые отравления людей и животных. К таким веществам можно отнести хлор, фтор, аммиак, кислоты и другие.
Поражающее действие СДЯВ на людей возможно как в результате попадания таких веществ в капельножидком виде на кожу человека, так и в результате вдыхания их паров. По токсическим свойствам СДЯВ в основном относятся к группе веществ общеядовитого и удушающего действия. Симптомами отравления ими в большинстве случаев являются головная боль, головокружение, потемнение в глазах, шум в ушах, нарастающая слабость, одышка, тошнота, рвота, а при сильных отравлениях - обморок, судороги, потеря сознания и даже смерть.
В населенных пунктах стойкость заражения СДЯВ будет выше, чем на открытой местности, поскольку влияние ветра проявляется в меньшей степени.
В населенных пунктах и лесах возможен застой зараженного парами СДЯВ воздуха, в производственных помещениях, подвалах и коммуникационных туннелях - возможны образования относительно высоких концентраций паров. При этом характер токсического действия некоторых СДЯВ может изменяться, например, пары хлора в концентрации 0,1-0,2 мг/л смерть человека могут вызвать при вдыхании их в течение не менее 1 часа, а пары в концентрации 10-15 мг/л вызовут рефлекторную остановку дыхания при 1-2 вдохах. Некоторые из СДЯВ при высоких концентрациях их паров способны вызывать кожные поражения человека (с образованием пузырей).
Кислоты - (серная, соляная, азотная, уксусная) бесцветные, тяжелые жидкости, хорошо растворимые в воде. Концентрированные кислоты парят на воздухе, пары тяжелее воздуха. Сильные окислители. Вызывают коррозию металла. Негорючи. Серная кислота вызывает воспламенение органических веществ, азотная взрывается в присутствии минеральных масел, спирта и скипидара. Кислоты опасны при вдыхании, приеме внутрь, вызывают сильные ожоги кожи
Признаки поражения: першение в горле, затрудненное дыхание, сухой кашель, раздражение слизистых оболочек, Ожоги губ, кожи подбородка, слизистых, резкие боли в грудине, мучительная рвота с кровью, возможен спазм и отек гортани. При отравлении азотной кислотой или ее парами, губы, уголки рта, язык окрашены в желтый цвет.
Первая помощь: вынести на воздух, снять загрязненную одежду. Пораженные участки обильно смыть водой и 2 % раствором соды. Срочно госпитализировать.
Защита: фильтрующие противогазы марки “В”. Респираторы РПГ-67А, РУ-60МА. При ликвидации - изолирующие противогазы, прорезиненный защитный костюм, резиновые сапоги, перчатки, очки.
Г* = 7,2 км
Г** = 28,7 км
Г = ?
Г = Г* + 0,5Г**, км
Г = 7,2 + 0,5*28,7 = 21,55 км
С
 |
Ю
 |
Азимут 90º
Рис. 3
Условное обозначение:
- зона химического загрязнения
- ЗХП
- ЗХЗ
Время подхода:
R = 2 км
Vп = 10 м/с
Т = ?
T = R / Vп , ч
T = 2 / 10 = 1/5 ч
Потеря людей:
1.Количество людей = №вар * 100 = 12 * 100 = 1200 чел.
2.На открытая местность (10%) = 1200 * 0,1 = 120 чел.
В укрытии (90%) = 1200 * 0,9 = 1080 чел.
3.При обеспеченности противогаза (100%) =
Открытая местность (10%) = 120 * 0,1 = 12 чел.
В укрытии (4%) = 1080 * 0,04 = 44 чел
Структура потерь людей из общего количества пострадавших:
Легкой степень (25%) = 56 * 0,25 = 14 чел.
Средней и тяжелой степени (40%) = 56* 0,4 = 22 чел
Со смертельным исходом (35%) = 56 * 0,35 = 20 чел
Вывод по РГР №2:
1. Людей из зоны ЗХЗ надо вывозить перпендикулярно направлению ветра, т.е. на Север или на Юг
2. Работников нужно вывозить за пределы химического загрязнения на расстоянии 21,55 км
Использованная литература:
1. Ширшков А.И. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов экономических специальностей. – Иркутск: изд-во БГУЭП,-2007
2. Безопасность жизнедеятельности: программа дисциплины и метод. Указания к выполнению расчетно-графических работ / сост. А.И. Ширшков – 2-е изд. испр. и доп.- Иркутск : изд-во БГУЭП,-2012 – 28с