Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций. Теория и практика. Учебное пособие.pdf
В
табл. 2.4 для различного времени после аварии с учетом
спада мощности дозы приведены коэффициенты пересчета мощности
дозы на любое время после аварии. Если принять мощность на один
час после аварии за единицу, то коэффициент пересчёта показывает,
во сколько раз уменьшится мощность дозы за тот или иной
промежуток времени t, прошедший после аварии. Мощность дозы на
один час после аварии определяется по формуле
Р
где Pt – мощность дозы через время t
= Р1 ∙ К
t
t,
после аварии, рад/ч,
авар
(13)
Р1 - мощность дозы на один час после аварии; Кt - коэффициент
пересчёта мощности дозы на любое время после аварии (табл. 2.4).
Таблица 2.4
Коэффициенты пересчёта мощности дозы на различное время после
аварии на АЭС [7]
Время,
прошедшее
после
аварии, ч
0,5 1,32 6 0,49 11,5 0,38
1,0 1,0 6,5
1,5 0,85 7 0,46 16 0,33
2,0 0,76 7,5 0,45 20 0,30
2,5 0,7 8 0,43 1 сут 0,28
3,0 0,65 8,5 0,42
3,5
4,0 0,58 9,5 0,41
4,5
5,0 0,53 10,5 0,39 6 сут 0,14
5,5 0,51 11 0,39
K
0,61
0,55
t
Время,
прошедшее
после
аварии, ч
9
10 0,4
Время,
прошедшее
K
t
0,47
0,41
после
аварии, ч
12 0,37
2
сут
3 сут
4
сут
5
сут
5
сут 0,15
31
K
t
0,21
0,18
0,16
0,15
Примеры решения задач
Задача 1. На объекте через t
составляет P
рад/ч. Определить мощность дозы через один час и
t
ч после аварии мощность дозы
авар
через одни сутки после аварии. Условия: количество часов после
аварии t
= 3 ч; мощность дозы через 3 часа после аварии Pt = 0,8
авар
рад/ч.
Решение:
1. По табл. 2.4
находим, что при t
= 3 ч мощность дозы
авар
составляет 0,65 от мощности дозы на один час после аварии.
2. Мощность дозы на один час после аварии определяется по
формуле (13)
Р
= Р3 /К3 = 0,8/0,65 = 1,23 рад/ч.
1
3. По табл. 2.4 находим, что при t = 1 сут мощность дозы
составит 0,28 от мощности дозы на один час после аварии.
4. Определяем мощность дозы на 1 сут после аварии:
Р
= Р1 ∙ К
сут
2.2.2. Расчет ожидаемых доз облучения при нахождении людей
В общем случае изменение мощности дозы на местности,
заражённой радиоактивными веществами при аварии на АЭС,
определяется зависимостью
Р
где Рt – мощность дозы на момент t после взрыва (аварии);
Р0 - мощность дозы, измеренная (рассчитанная) на время t0 после
взрыва (аварии), например на один час после аварии; t - время от
момента взрыва (аварии), на которое рассчитывается мощность дозы;
t
- время от момента взрыва (аварии), для которого известна
0
мощность дозы; n - показатель степени, зависящий от времени с
момента взрыва (аварии). Для аварии на АЭС при времени менее
= 1,23 ∙ 0,28 = 0,34 рад/ч.
сут
на заражённой местности
= Р0 ∙ (t/t0)-n, (14)
t
32
суток от момента взрыва n = 0,4.
Проинтегрировав выражение Р
зависимость, позволяющую определить ожидаемую дозу (Д
= Р0 ∙ (t/t0)-n можно получить
t
ож
)
излучения при аварии на АЭС на открытой местности:
Д
= l,7 (Рк∙ tк - Рн∙ tн), (15)
ож
где Р
– мощность дозы в момент начала нахождения на местности,
н
заражённой радиоактивными веществами; Р
- мощность дозы в
К
момент окончания нахождения на местности, заражённой
радиоактивными веществами; t
и t
н
– соответственно время начала и
к
окончания нахождения на местности, заражённой радиоактивными
веществами, от момента аварии. Время нахождения людей на
зараженной местности соответственно равно t
= tк - tн.
м
С учетом вышеперечисленных зависимостей для различных
типов аварийных реакторов рассчитаны дозы облучения и сведены в
таблицы. С помощью этих таблиц представляется возможным
определить дозу облучения для различных условий обстановки.
В табл. 2.5 и 2.6 в зависимости от типа аварийного реактора (РБМК
или ВВЭР) приведены дозы облучения в радах для мощности
1 рад/ч после аварии. Для определения доз облучения для других
значений мощностей доз необходимо найденную по таблице дозу
облучения умножить на указанную мощность дозы.
Задача 2. На объекте мощность дозы через t
взрыва на АЭС с реактором (ВВЭР или РБМК) составляет
= 4 ч после
авар
Pt = 0,29 рад/ч. Определить дозы облучения, которые получат люди,
находящиеся на открытой местности, за t
= 5 ч, если известно, что
м
облучение началось через один час после аварии; тип реактора АЭС –
ВВЭР.
Решение:
1. Определяем мощность дозы на один час после аварии
(с использованием данных табл.2.4) по формуле (13):
P
= Pt / Kt= 0,29 / 0,58 = 0,5 рад/ч.
12
2. В таблице 2.6 на пересечении колонки 5 ч и строки 5 ч
находим дозу облучения на открытой местности мощности дозы
33
1 рад/ч, которая равна 2,78 рада.
лучения с
аварии
3 .
Определяем дозу облучения для мощности дозы на один
час, равную 0,5 рад/ч:
Д
= 2,78 ∙ 0,5 = 1,39 рад.
об
Таблица 2.5
Дозы радиации, полученные на открытой местности, при мощности
дозы 1 Р/ч через один час после аврии на АЭС. Тип аварийного
реактора РБМК
Время
начала
об
момента
1 2 3 4 15 1 2 3 10 1
1 0,9 1,7 2,42 3,71 8,79 12,4 20,1 26,4 56,2 105 151
2 0,79 1,51 2,17 3,40 8,32 11,8 19,5 25,7 55,4 104 150
3 0,71 1,38 2,01 3,17 7,95 11,4 19,0 25,2 54,0 103 149
часы
5 0,62 1,22 1,79 2,86 7,39 10,7 18,2 24,3 53,6 102 148
15 0,44 0,87 1,3 2,12 5,86 8,83 15,б 21,3 49,7 97,8 143
1 0,37 0,74 1,1 1,82 5,13 7,83 14,1 19,6 47,3 94,8 140
2 0,28 0,57 0,85 1,41 4,07 6,32 11,7 16,6 42,6 88,8 134
10 0,13 0,27 0,41 0,69 2,0б 3,27 6,41 9,42 27,8 66,4 107
сутки
30 0,07 0,15 0,23 0,39 1,18 1,88 3,74 5,56 17,5 46,3 80,5
60 0,05 0,1 0,16 0,26 0,8 1,28 2,55 3,81 12,3 34,1 62
Время пребывания на зараженной местности
ч сут мес
2
Задача 3. На объекте началось радиоактивное заражение
местности через t
P
= 0,53 рад/ч. Определить дозу облучения за первые сутки
t
= 5 ч после аварии на АЭС. Мощность дозы
н
нахождения на открытой местности, используя вышеприведенную
формулу.
Решение:
1.Определяем мощность дозы на один час после аварии:
34
Р1 = Р5 / К5 = 0,53/0,53 = 1 рад/ч.
Время
аварии
2.Определяем мощность дозы на 29 часов после аварии:
Р
= Р1 ∙ К29 = 1 ∙ 0,27 = 0,27 рад/ч.
29
3.Подставляем полученные значения в формулу (15):
Д
= 1,7 (0,27 ∙ 29 - 0,53 ∙ 5) = 1,7 (7,83- 2,65) = 8,8 рада.
ож
Таблица 2.6
Дозы радиации, получаемые на открытой местности, при мощности
дозы 1 Р/чс на 1 час после аварии на АЭС. Тип аварийного реактора
ВВЭР
начала
облу-
чения с
момента
часы
сутки
месяцы
1 2 3 4 15 1 2 3 10 1
1 0,99 l,68 2,39 3,66 8,57 12,0 19,3 25,1 52 94,7 134
2 0,78 1,49 2,14 3,33 8,07 11,4 18,6 24,4 51,3 93,9 133
3 0,7 1,3б 1,97 3,1 7,7 11,0 18,1 23,8 50,6 93,2 132
5 0,61 1,19 1,74 2,78 7,12 10,3 17,3 22,9 49,5 92 13 I
1 0,35 0,7 1,05 1,72 4,84 7,37 13,2 18,2 43,2 84,6 123
2 0,26 0,53 0,79 1,31 3,78 5,86 10,8 15,3 38,б 78,8 117
3 0,12 0,24 0,37 0,61 1,84 2,91 5,69 8,35 24,4 5,77 92,2
1 0,06 0,13 0,2 0,33 1,01 1,61 3,20 4,76 14,9 39,2 67,6
2 0,04 0,08 0,13 0,22 0,67 1,07 2,13 3,18 10,2 28,3 51,1
Время пребывания на зараженной местности
ч сут мес
35
2
2.2.3. Определение допустимой продолжительности пребывания
0,2
7,3
8,35
10,0
11,3
12,3
14,0
16,0
21,0
0,3
4,5
5,35
6,3
7,1
8,0
9,0
10,3
13,3
0,4
3,3
4,0
4,35
5,1
5,5
6,3
7,3
10,0
0,5
2,45
3,05
3,35
4,05
4,3
5,0
6,0
7,5
0,6
2,15
2,35
3,0
3,2
3,45
4,1
4,5
6,25
0,7
1,5
2,1
2,3
2,4
3,1
3,3
4,0
5,25
0,8
1,35
1,5
2,1
2,25
2,45
3,0
3,3
4,5
0,9
1,25
1,35
1,55
2,05
2,25
2,4
3,05
4,0
1,0
1,15
1,3
1,4
1,55
2,10
2,2
2,45
3,4
людей на заражённой местности
Допустимое время пребывания на заражённой местности
определяется по табл. 2.7.
Таблица 2.7
Допустимая продолжительность пребывания людей на радиоактивной
зараженной местности при аварии на АЭС
А
1 2 3 4 6 8 12 24
Время, прошедшее с момента аварии до начала
tН,
облучения
ч
Для определения времени пребывания, используя исходные
данные, рассчитываем параметр А по соотношению
Р
1
/(Д
уст∙Косл
) = Рt/(Кt∙Д
уст∙Косл
) = А,
где Р
мощность дозы на любое время; Д
К
- мощность дозы на один час после аварии; Рt - заданная
1
- установленная мощность дозы;
уст
- коэффициент ослабления (табл. 2.8); Кt - определяется по
осл
таблице 2.4.
В таблице 2.7 на пересечении строчки А и графы начала работ
находится продолжительность пребывания на заражённой
местности Т.
36
Таблица 2.8
Открытые щели
3
Перекрытые щели
40
Крытые вагоны
2
Пассажирские вагоны
3
Жилые деревянные одноэтажные дома
2
Трехэтажные здания
10
Жилые каменные одноэтажные дома
10
- подвалы этих домов
40
Жилые каменные трехэтажные дома
20
- подвалы этих домов
400
Средние значения коэффициента ослабления доз облучения (К
осл
)
укрытиями и транспортными средствами
Наименование укрытий
и транспортных средств
Открытая местность 1
Автомобили и автобусы 2
Коэффициент
ослабления
Задача 4. Определить допустимую продолжительность работы
спасательной команды на заражённой местности, если измеренная
мощность дозы при входе в зону через t
Установленная мощность дозы равна Д
= 1ч составляет Pt рад/ч.
авар
, рад.
уст
Условия: количество часов после взрыва 3 ч; мощность дозы
через 3 ч после аварии 0,39 рад/ч; установленная мощность дозы
Д
= 1 рад.
уст
Решение:
1. Находится по таблице 2.4 мощность дозы на один час после
аварии:
Р
= Рt/Кt = 0,39/0,65 = 0,6.
1
2. Находим А:
А = Р
/(Д
1
уст ∙Косл
) = 0,6/(I ∙ I) = 0,6
3.По табл. 2.7 определяем продолжительность работ:
Т = 3 ч.
37
Задача для самостоятельного решения. Для условий,
определяемых вариантом (см. табл.2.3), задаваемым преподавателем,
определить:
1) приведенную мощность дозы на указанное в задании время
после аварии на РОО;
2) ожидаемые дозы облучения при нахождении людей на
заражённой местности;
3) допустимую продолжительность пребывания людей на
заражённой местности.
38
Глава 3.
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА
К ВОЗДЕЙСТВИЮ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
Неотъемлемой частью устойчивости функционирования ОЭ
является устойчивость их к воздействию различных неблагоприятных
факторов. Основные поражающие факторы, которые представляют
главную опасность для наземных объектов: ударная волна, световое
излучение, вторичные поражающие факторы и радиоактивное
заражение. Для некоторых объектов необходимо учитывать
воздействие проникающей радиации и электромагнитного импульса
ядерного взрыва. Расчет параметров проникающей радиации
рассматривался в предыдущей главе. Воздействие электромагнитного
импульса в основном представляет опасность для предприятий,
имеющих антенные устройства, большой протяженности линий связи
и линии электропередач, а также электронные системы, методика
оценки которых представлена в специальной литературе.
В качестве критериев оценки физическойустойчивости
приняты [8]:
- при воздействии ударной волны - избыточные давления, при
которых элементы производственного комплекса не разрушаются (не
повреждаются) или получают такие повреждения или разрушения
(слабые и средние разрушения), при которых они могут быть
восстановлены в короткие сроки;
- при воздействии светового излучения - максимальные
значения световых импульсов, при которых не происходит загорания
материалов, сырья, оборудования, зданий и сооружений;
- при воздействии вторичных факторов поражения избыточные давления, при которых происходящие разрушения и
повреждения не приводят к авариям, пожарам, взрывам, затоплениям,
опасному заражению местности и атмосферы, т. е. к поражению
людей и выходу из строя средств производства.
Оценка физической устойчивости объекта производится
последовательно по воздействию каждого поражающего фактора, а
также вторичных факторов поражения. Эта оценка включает:
- определение видов поражающих факторов, воздействие
которых возможно на объект, и их параметров;
- воздействие ударной волны на элементы объекта;
- возможность возникновения пожаров;
39
- воздействие вторичных поражающих факторов;
- общие выводы (заключение) по физической устойчивости
объекта к воздействию поражающих факторов возможного ядерного
взрыва.
Определение физической устойчивости элементов объекта
производится по избыточным давлениям во фронте ударной волны
начиная от 5 кПа (0,05 кгс/см2) и кончая давлением, разрушающим
данный элемент. Одновременно учитывается воздействие светового
излучения и вторичных факторов поражения. Если имеются данные о
предполагаемом виде, мощности, месте ядерного взрыва и
метеорологических условиях, то параметры поражающих факторов
могут быть рассчитаны.
Объекты в силу различного назначения, профиля и
специализации отличаются друг от друга конструкцией зданий и
сооружений, составом оборудования и технологической оснасткой.
Вместе с тем следует считать, что для всех промышленных объектов
методика оценки устойчивости их работы при воздействии
поражающих факторов ядерного взрыва может быть едина.
Имеющиеся же особенности и различия в элементах производства
каждого объекта должны учитываться при проведении конкретных
расчетов.
Основные пути повышения инженерной устойчивости
промышленных объектов:
- использование оптимальных конструкций и материалов
зданий и сооружений;
- надежное закрепление оборудования на фундаменте;
- применение демпфирующих (деформируемых) опор оборудования;
- создание специальных защитных упругих навесов, кожухов,
зонтов, сеток и т.п.;
- расположение массивной техники на нижних этажах и вне
помещения;
- возможность эксплуатации объекта на различных видах
топлива (газ, уголь, мазут и т.д.);
- обваловывание емкостей с вредными веществами, горючими
и легковоспламеняющимися жидкостями;
- закрепление оттяжками (тросами) высоких элементов
объекта, рассчитанными на воздействие скоростного напора ударной
волны.
40