1 Максимальные значения параметров поражающих факторов ядерного взрыва, ожидаемых на объекте

Рисунок 1.1 – Определение минимального расстояния до вероятного центра взрыва

1.1 Максимальное значение избыточного давления во фронте ударной волны [взрыв – воздушный]

Находим вероятное минимальное расстояние от центра взрыва:

км

Находим избыточное давление ∆Р_ф по приложению №1. Так как необходимого значения расстояния в таблице нет, делаем интерполяцию табличных данных:

R_x1 = 5,6 км ∆Р_ф1 = 40 кПа

R_x2 = 6,8 км ∆Р_ф2 = 30 кПа

кПа.

1.2 Максимальное значение светового импульса [взрыв –воздушный]

Для вероятного минимального расстояния от центра взрыва R_x = 5,9 км по приложению №4 находим максимальный световой импульс И_св.max.

Так как необходимого значения расстояния в таблице нет, производим интерполяцию табличных данных:

R_x1 = 5,8 км И_св.1 = 2900 кДж/м²

R_x2 = 7,6 км И_св.2 = 1700 кДж/м²

кДж/м²

1.3 Максимальное значение уровня радиации [взрыв – наземный]

Для вероятного минимального расстояния от центра взрыва R_x = 5,9 км и для боеприпаса мощностью 2000 кт, скорости ветра – 55 км/ч по приложению 12 находим максимальное значение уровня радиации. Так как необходимого значения в таблице нет, делаем интерполяцию табличных данных:

R_x1 = 4 км ∆Р_і1 = 59000 Р/ч

R_x2 = 6 км ∆Р_і2 = 36800 Р/ч

Р/ч

1.4 Максимальное значение дозы проникающей радиации

Вероятное минимальное расстояние от центра взрыва: R_x = 5,9 км.

По приложению №9 при мощности взрыва 2000 кт находим значение уровня проникающей радиации Д_пр.max = 0 Р.

2 Оценка устойчивости работы объекта к воздействию ударной волны ядерного взрыва

1) Определяем максимальное значение избыточного давления, ожидаемого на территории предприятия. Для этого находим минимальное расстояние до возможного центра взрыва:

км

Затем по приложению 1 находим избыточное давление ΔP_ф на расстоянии 5,9 км для боеприпаса мощностью q = 2000 кт при наземном взрыве (менее благоприятном). Так как необходимого значения расстояния в таблице нет, производим расчет изменения избыточного давления:

R_x1 = 5,7 км ∆Р_ф1 = 40 кПа

R_x2 = 7 км ∆Р_ф2 = 30 кПа

кПа.

Это давление является максимальным ожидаемым на объекте.

2) Выделяем основные элементы механического цеха и определяем их характеристики. Основными элементами цеха являются: здание, технологическое оборудование, электросеть и трубопровод. Их характеристики берём из исходных данных и записываем в сводную таблицу результатов оценки (табл.2.1).

3) По приложению 2 находим для каждого элемента цеха избыточные давления, вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения. Так, здание цеха с указанными характеристиками получит слабые разрушения при избыточных давлениях 20-30 кПа, средние – 30-40 кПа, сильные – 40-50 кПа, полные – 50-70 кПа. Эти данные отражаем в таблице по шкале избыточных давлений условными знаками.

Аналогично определяем и вносим в таблицу данные по всем другим элементам цеха.

4) Находим предел устойчивости каждого элемента цеха – избыточное давление, вызывающее средние разрушения. Здание цеха имеет предел устойчивости к ударной волне 30 кПа, мостовые 25 тонные краны 30 кПа, подъемно-транспортное оборудование 20 кПа, станки тяжелые 40 кПа, станки средние 25 кПа, станки легкие 12 кПа, кузнечно-прессовое оборудование 50 кПа, магнитные пускатели 30 кПа, кабельные наземные линии 30 кПа, трубопроводы на металических эстакадах 30 кПа.

5) Определяем предел устойчивости цеха в целом по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав элементов. Сопоставляя пределы устойчивости всех элементов цеха, находим, что предел устойчивости механического цеха ΔP_{ф lim} = 12 кПа.

6) Определяем степень разрушения элементов цеха при ожидаемом максимальном избыточном давлении и возможный ущерб (процент выхода из строя производственных площадей и оборудования).

Результаты оценки устойчивости элементов цеха, степени их разрушения и процента выхода из строя приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты оценки устойчивости цеха к воздействию ударной волны

Наименование цеха	Элементы цеха и их краткая характеристика 0	Степень разрушения при ∆Рф, кПа																												Предел устой-чивости, кПа			Выход из строя при ∆Рф max,,%			Примеча-ние
		20		40		60		80		100		120			140			160			180			2000
Механический	Здание – массивное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 тонн																											30			50			Предел устойчивости механического цеха 12 кПа
	Технологическое оборудование: мостовые 25 тонные краны;								полные разрушения																			30			50
	подъемно-транспортное оборудование;			слабые разрушения						полные разрушения																		20			40
	станки тяжелые;																											40			0
	станки средние;																											25			80
	станки легкие;																											12			100
	кузнечно-прессовое оборудование;						слабые разрушения																					50			0
	магнитные пускатели																											30			100
	КЭС Электроснабжение (кабельные наземные линии);							полные разрушения																				30			50
	Трубопроводы (на металлических каскадах)																											30			50

Слабые разрушения Средние разрушения Сильные разрушения Полные разрушения

Для полного представления возможной обстановки на объекте и в районе его расположения целесообразно нанести на план местности границы зон разрушений в очаге ядерного поражения при заданной мощности боеприпаса.

Положение зон возможных разрушений в возможном очаге ядерного поражения показано на рисунке 2.1 (поражения с центром на расстоянии R_x=5,9 км от объекта при наземном взрыве мощностью q = 2000 кт). Приняты следующие обозначения радиусов зон разрушений:

R_сл = 14,2 км – радиус внешней границы зоны слабых разрушений;

R_ср = 8,8 км – то же, средних;

R_сил = 7 км – то же, сильных;

R_пол = 5,1 км – то же, полных.

ВЫВОДЫ:

1) Механический цех может оказаться в зоне сильных разрушений очага ядерного взрыва с вероятным максимальным избыточным давлением во фронте ударной волны ΔР_{ф max} = 38,46 кПа, а предел устойчивости механического цеха к ударной волне 30 кПа, что меньше ΔР_{ф max} , а следовательно, цех не устойчив к ударной волне.

2) Возможный ущерб при максимальном избыточном давлении ударной волны, ожидаемом на объекте, приведёт к сокращению производства на 35-50 %.

3) Так как ожидаемое на объекте максимальное избыточное давление ударной волны ΔР_{ф max} = 38,46 кПа, а пределы устойчивости большинства элементов цеха не более 30 кПа, то целесообразно повысить предел устойчивости механического цеха до 38,46 кПа.

4) Для повышения устойчивости механического цеха к ударной волне необходимо: повысить устойчивость здания цеха устройством контрфорсов, подкосов, дополнительных рамных конструкций, уязвимые узлы кранов и кранового оборудования закрыть защитными кожухами, установить дополнительные колонны кранов, трубопроводы и кабельные линии закопать в землю, установить дополнительные подкосы.