2.2 Методика оцінки стійкості об’єктів до дії різних вражаючих факторів

В ході досліджень необхідно, керуватися наступними положеннями:

а) оцінка стійкості елементів об’єкта проводиться до дії кожного вражаючого чинника окремо;

б) всі елементи об’єкта підлягають дії вражаючих чинників одночасно і в однаковій мірі;

в) дослідження доцільно проводити для найнесприятливіших умов.

Це дозволяє визначити максимальні значення параметрів вражаючих факторів та доцільну межу підвищення стійкості роботи об’єкта.

Методика дослідження стійкості роботи об’єкта зводиться до визначення:

• мінімальної відстані від об’єкту до передбаченого центру виникнення небезпеки;

• максимального значення очікуваних величин основних показників кожного вражаючого фактора:

ΔP_Фmax – надлишковий тиск, МПа;

І_свmax – світловий імпульс, кДж/м²;

Д_max – доза радіації, Р;

Р_1max – рівень радіоактивного забруднення на 1 год після аварії, Р/год;

• межі стійкості (lim) кожного елемента і об’єкта в цілому до кожного вражаючого фактора в порівнянні з очікуваною величиною.

• зробити висновок про стійкість об’єкту до кожного вражаючого чинника, тобто чи може об’єкт виконувати роботу після аварії, здійснити заходи по підвищенню стійкості.

Розглянемо окремі методики оцінки стійкості до кожного вражаючого чинника.

2.2.1 Визначення максимальних значень параметрів вражаючих факторів, очікуваних на об’єкті

Вражаючими факторами ядерної зброї є ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, електромагнітний імпульс, радіоактивне зараження.

Ударна хвиля – це область різкого стискування середовища, яка у вигляді сферичного шару розповсюджується в усі сторони від місця вибуху з надзвуковою швидкістю.

Ударна хвиля руйнує будівлі, споруди, наносить травми людям. Ступінь руйнувань та травм залежить від величини надлишкового тиску у фронті ударної хвилі (∆Р_ф). Розглядають чотири ступені руйнувань:

• слабкі руйнування – ∆ Р_ф= 10-20 кПа;

• середні руйнування – ∆ Р_ф = 20-30 кПа;

• сильні руйнування – ∆ Р_ф = 30-50 кПа;

• повні руйнування – ∆Р_ф = > 50 кПа.

Світлове випромінювання – сукупність видимого світла, ультрафіолетових та інфрачервоних променів. Джерело випромінювання - область вибуху, що світиться (речовини ядерного боєприпасу, повітря та ґрунту).

Вражаюча дія характеризується величиною світлового імпульсу (І_св). Викликає пожежі, оплавлення матеріалів, опіки відкритих частин тіла, тимчасове осліплення та опіки сітківки очей.

Залежно від величини світлового імпульсу розрізняють три зони пожеж:

- зона окремих пожеж – І_св = 100-200 кДж/м², охоплює зону слабких і частину зони середніх руйнувань;

- зона суцільних пожеж – І_св = 400-600 кДж/м², охоплює зону середніх і більшу частину сильних руйнувань;

- зона горіння та тління у завалах – І_св = 2000-40000 кДж/м², охоплює всю зону повних і частину сильних руйнувань.

Проникаюча радіація – це потік гамма-випромінювання та нейтронів із зони ядерного вибуху. Вражаюча дія характеризується дозою опромінення.

У людей та тварин може викликати променеву хворобу. На виробництві виводить і строю оптику, фотоматеріали, радіотехнічну апаратуру.

Радіоактивне зараження – це забруднення території продуктами ядерного вибуху. Виникає в наслідок випадання радіоактивних речовин з хмарами ядерного вибуху.

Діючи на людей і тварин викликає загальне опромінення (променеву хворобу), ураження шкіри та ураження внутрішніх органів.

Залежно від рівня радіації осередок радіоактивного забруднення поділяють на чотири зони:

• зона «А» – помірного забруднення, Р₁ = 8-80 Р/год;

• зона «Б» – сильного забруднення, Р₁ = 80-240 Р/год;

• зона «В» – небезпечного забруднення, Р₁ = 240-800 Р/год;

• зона «Г» – надзвичайно небезпечного забруднення, Р₁ = >800 Р/год.

Для визначення максимальних значень параметрів вражаючих факторів – надлишкового тиску у фронті ударної хвилі (∆Р_фmax), величини світлового імпульсу (І_свmax), дози проникаючою радіації (Д_max), радіаційного забруднення, яке можливе на першу годину після вибуху (Р_1max) – необхідно знати мінімальну відстань від об’єкту до передбаченого центру виникнення небезпеки (R_х).

R_х =R_м – r_відх. (2.1)

де R_х – мінімальна відстань від об’єкту до передбаченого центру вибуху;

R_м – віддалення об’єкту від точки прицілювання;

r_відх – вірогідне максимальне відхилення боєприпасу.

Визначаємо максимальне значення параметрів вражаючих факторів по додатках в залежності від R_х, маси боєприпасу (q), виду вибуху (наземний, або повітряний) та швидкості середнього вітру:

- надлишковий тиск ∆Р_фmax – додаток 5;

- світловий імпульс І_свmax – додаток 6;

- доза проникаючої радіації Д_max – додаток 7;

- рівень радіації на 1 годину після вибуху Р_1max – додаток 8.

У висновках треба вказати в зоні яких руйнувань, пожеж, радіоактивного забруднення і проникаючої радіації може опинитися об’єкт.