Пример №5.

Определить устойчивость механического цеха машиностроительного завода к воздействию светового излучения мощного взрыва.

Исходные данные: завод располагается на расстоянии 1 км от геометрического центра города (R_r) = 1км, по которому вероятен удар; ожидаемая мощность боеприпаса q = 5кт; взрыв воздушный, вероятное максимальное отклонение центра взрыва от точки прицеливания r_отк = 0,08км; здание цеха одноэтажное, огнестойкость несущих стен - 2,5ч; чердачное перекрытие из железобетонных плит с пределом огнестойкости 1ч; кровля мягкая (толь по деревянной обрешетке); двери и оконные рамы деревянные, окрашенные в темный цвет; в цехе ведется обточка и фрезерование деталей машин; плотность застройки на заводе 30%. Степень огнестойкости соседних зданий - III, категория производства ВиГ.

Таблица 8 - Результаты-оценки устойчивости цеха машиностроительного завода к воздействию светового излучения ядерного взрыва.

Объект, элемент объекта	Степень огнестойкости здания	Категория пожарной опасности производства	Возгораемые элементы (материалы) в здании и их характеристики	Световой импульс; вызывающий воспламенение сгораемых элементов здания	Предел устойчивости здания к сетевому излучению, кДж/м2	Разрушение зданий при	Зона пожаров, в которых может оказаться объект
Механический цех Здание: одноэтажное, кирпичное, бескаркасное, перекрытие из железобетонных плит; предел огне­стойкости: перекрытия -1 ч; несущих стен – 2,5 ч.	II	Д	Двери и оконные рамы -деревянные, окрашенные в темный цвет.	300	300	Средние	Зона сплошных пожаров
			Кровля-толевая по деревянной обрешетке	620

Решение:

а) Определяем максимальный световой импульс и избыточное давление ударной волны, ожидаемой на территории объекта, для чего находим вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва

По приложению В находим максимальный световой импульс, а по приложению А - максимальное избыточное давление на расстоянии 0,92 км для боеприпаса мощностью q = 5 кт при воздушном взрыве

;

б) Определяем степень огнестойкости здания цеха. Для этого изучаем его характеристику (из условию примера), выбираем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции здания, и определяем предел их огнестойкости. По приложению Д находим, что по указанным в исходных данных параметрам здание цеха относится ко II степени огнестойкости. Результаты оценки, а также характеристики здания цеха и его элементы заносим в итоговую оценочную таблицу 8;

в) Определяем категорию пожарной опасности цеха. В механическом цехе производство связано с обработкой металлов в холодном состоянии (обточка и фрезерование деталей машин). Горючие материалы не применяются, поэтому в соответствии с классификацией производства по пожарной опасности, приведенной в приложении Е механический цех завода относится к категории Д;

г) Выявляем в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов, и изучаем их характеристики. Такими элементами в цехе являются: двери и оконные переплеты, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет; кровля толевая по деревянной обрешетке;

д) Находим световые импульсы, вызывающие возгорания указанных выше элементов по приложению Г, в зависимости от мощности боеприпаса, элементов и их характеристики. Двери и оконные переплеты (деревянные, окрашенные в темный цвет) при взрыве боеприпаса мощностью q=5 кт воспламеняются от светового импульса, принятого по интерполяции, 300 кДж/м², толевая кровля - 620 кДж/м²;

е) Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании и делаем заключение об устойчивости объекта. Пределом устойчивости механического цеха к световому излучению являются U_{св lim} = 300 кДж/м². Так как U_{св lim} ˂ U_{св max} то механический цех не устойчив к световому излучению;

ж) Устанавливаем степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по приложению Б. При ожидаемом на объекте максимальном избыточном давлении ударной волны в 30 кПа здание механического цеха (одноэтажное, кирпичное, бескаркасное) получит средние разрушения;

з) Определяем зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха может получить средние разрушения, ожидаемый максимальный световой импульс на объекте 480 кДж/м², а плотность застройки на объекте 30%, заключаем, что механический цех завода может оказаться в зоне сплошных пожаров.

Для наглядного отображения обстановки в районе объекта на план местности наносим границы зон пожаров при максимальном световом импульсе и избыточном давлении, ожидаемых на объекте (рисунок 9.3).

I - зона отдельных пожаров; II - зона сплошных пожаров; Ш - зона пожаров в завалах; 1 - город; 2 - объект; R_r = 1 км - удаление объекта от точки прицеливания; R_I = 9,2 км - радиус внешней границы зоны отдельных пожаров; R_II = 2,6 км - то же, сплошных; R_III = 6,1 км - то же, пожаров в завалах.

Рисунок 3 - Положение зон пожаров в очаге ядерного поражения с центром на расстоянии R_x = 1 км от объекта при воздушном взрыве мощностью q = 5 кт.

При этом радиусы внешних границ зон отдельных и сильных пожаров находим по приложению В для световых импульсов 50 кДж/м² и 500 кДж/м² соответственно, т.е. средних значений диапазона световых импульсов, характеризующих границы зон пожаров, так как задана мощность боеприпаса q = 5кт. Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с границей зоны полных разрушений, и поэтому радиус зоны пожаров в завалах определяем по приложению А для избыточного давления = 50кПа.