4 Устойчивость работы объекта к воздействию светового излучения ядерного взрыва

Исходные данные: расстояние от центра города до цеха R_Г =6,1 км; ожидаемая мощность боеприпаса q=500 кт; вероятное максимальное отклонение ядерного боеприпаса от точки прицеливания (центра города) r_отк = 0,7 км; направление (азимут) на объект относительно центра города В=45°; плотность застройки на заводе – более 30%; объект – сборочный цех; взрыв воздушный; здание цеха – массивное с металлическим каркасом; кровля – черепица красная; пол – бетонный; двери и окна – деревянные, окрашены в темный цвет.

Последовательность расчёта

1. Определяется максимальный световой импульс и избыточное давление ударной волны, ожидаемое на территории объекта, для чего находится вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва, км:

2. По приложению 1 находится максимальное избыточное давление, а по приложению 4 – максимальный световой импульс на расстоянии 5,4 км для боеприпаса мощностью q= 500 кт, при воздушном взрыве:

3. Определяем степень огнестойкости здания цеха. Для этого изучаем его характеристику, выбираем данные о том, из каких материалов выполнены основные конструкции здания, и определяем предел их огнестойкости:

предел огнестойкости перекрытия – 1ч;

предел огнестойкости несущих стен – 2,5ч.

4. По приложению 6 находим, что по указанным в исходных данных параметрам здание цеха относится к ІІ степени огнестойкости. Результаты оценки, а также характеристики здания цеха и его элементов заносим в таблицу 4.1.

5. Определяется категория пожарной опасности цеха. В сборочном цехе производство связано со сборкой станков-автоматов. Горючие материалы не применяются, поэтому в соответствии с классификацией производства по пожарной опасности, приведенной в приложении 7, сборочный цех завода относится к категории Д.

6. Выявляем в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов, и изучаем их характеристики: кровля – черепица красная; двери окна – деревянные и окрашенные в темный цвет.

7. Находим световые импульсы, вызывающие возгорание указанных выше элементов по приложению 5, в зависимости от мощности боеприпаса 500 кт:

кровля – черепица красная

двери окна – деревянные и окрашенные в темный цвет

8. Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании, и делаем заключения об устойчивости объекта.

Пределом устойчивости сборочного цеха к световому излучению является И_св.lim= 286 кДж/м². Так как И_св.limИ_св.max, то сборочный цех не устойчив к световому излучению.

9. Определяем степень разрушений здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по приложению 2. При ожидаемом на объекте максимальном избыточном давлении ударной волны в 23,33 кПа здание сборочного цеха (одноэтажное массивное с металлическим каркасом) получит слабые разрушения.

10. Определяем зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха не получают разрушения, ожидаемый максимальный световой импульс на объекте 1067 кДж/м², а плотность застройки на объекте более 30%, делается вывод, что сборочный цех завода может оказаться в зоне сплошных пожаров.

Таблица 4.1 – Результаты оценки устойчивости к воздействию светового излучения ядерного взрыва

Элемент объекта	Степень огнестойкости здания	Категория пожарной безопасности производства	Возгораемые объекты (материалы) в здании и их характеристика	Световой импульс, вызывающий воспламенение сгораемых элементов здания, кДж/м2	Предел устойчивости здания к световому излучению, кДж/м2	Разрушения здания при ΔРф max	Зона пожара, в которой может оказаться объект
Сборочный цех Здание: массивное с металлическим каркасом	ІІ	Д	кровля – черепица красная; двери и окна – деревянные, окрашены в темный цвет	1143 286	286	сла-бые	Зона сплош-ных пожаров

11. Для наглядного изображения обстановки в районе объекта на план местности наносим границы зон пожаров при максимальном световом импульсе и избыточном давлении, ожидаемых на объекте (рис. 4.1).

При этом радиусы внешних границ зоны отдельных и сплошных пожаров находим по приложению 4 [1] для световых импульсов 150 кДж/м² и 500 кДж/² соответственно, то есть средних значений диапазона световых импульсов, характеризующих границы зон пожаров, так как задана мощность боеприпаса 500 кт. Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с с границей зоны полных разрушений и поэтому радиус зоны пожаров в завалах определяем по приложению 1 [1] для избыточного давления 50 кПа:

зона пожаров в завалах – 3,2 км

зона сплошных пожаров (500 кДж/м²)

зона отдельных пожаров (150 кДж/м²) – 15,23 км

Выводы

1. На объекте при ядерном взрыве заданной мощности (q=500 кт) ожидается максимальный световой импульс 1067 кДж/м² и избыточное давление ударной волны 23,33 кПа, что вызовет пожарную обстановку. Сборочный цех окажется в зоне сплошных пожаров.

2. Сборочный цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 286 кДж/м².

3. Пожарную опасность для цеха представляют двери и оконные рамы окрашенные в темный цвет.

4. Целесообразно повысить предел устойчивости сборочного цеха до 1200 кДж/м² проведением следующих мероприятий:

- заменить деревянные оконные рамы и переплеты на металлические;

- оббить двери кровельной сталью по асбестовой прокладке;

- провести в цехе профилактические противопожарные меры (увеличить количество средств пожаротушения, своевременно убирать производственный мусор в здании цеха и на его территории).