3 Оценка устойчивости работы объекта к воздействию светового излучения ядерного взрыва

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

км

По приложению 4 находим максимальный световой импульс, а по приложению 1 – максимальное избыточное давление на расстоянии 5,9 км для боеприпаса мощностью q = 2000 кт при воздушном взрыве:

кДж/м²; кПа.

2) Определяем степень огнестойкости здания цеха. Для этого изучаем его характеристику, выбираем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции здания, и определяем предел их огнестойкости. По приложению 6 находим, что по указанным в исходных данных параметрам здание цеха относится к II степени огнестойкости. Результаты оценки, а также характеристики здания заносим в итоговую таблицу 3.1.

3) Определяем категорию пожарной опасности цеха. В соответствии с классификацией производства по пожарной безопасности (приложение 7), механический цех завода относится к категории Д.

4) Выявляем в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов, и изучаем их характеристики. Такими элементами в цехе являются: двери и окна – деревянные, окрашены в тёмный цвет, кровля – черепица красная.

5) Находим световые импульсы, вызывающие возгорания указанных элементов по приложению 5, в зависимости от мощности боеприпаса, элементов и их характеристики. Двери и окна при взрыве боеприпаса мощностью q = 2000 кт воспламеняются от светового импульса, принятого по интерполяции 340 кДж/м², кровля – от 1305 кДж/м².

6) Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему возгорание в здании, и делаем заключение об устойчивости объекта. Пределом устойчивости механического цеха к световому излучению является И_св.lim = 340 кДж/м². Так как И_{св lim} < И_{св max}, то механический цех не устойчив к световому излучению.

7) Определяем степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по приложению 2. При ожидаемом на объекте максимальном избыточном давлении ударной волны в 37,5 кПа здание механического цеха получит средние разрушения.

8) Определяем зону пожаров , в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха может получить средние разрушения, ожидаемый максимальный световой импульс на объект 2833 кДж/м², а плотность застройки на объекте более 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 (рис.3.1). При этом радиусы внешних границ зон отдельных и сплошных, пожаров находим по приложению 4 для световых импульсов 200 кДж/м² и 600 кДж/м² соответственно, характеризующих границы зон пожаров, так как задана мощность боеприпаса q = 2000 кт. Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с границей зоны полных разрушений, и поэтому, радиус зоны пожаров в завалах определяем по приложению 1 для избыточного давления ∆Р_ф=50 кПа.

Таблица 3.1 – Результаты оценки устойчивости цеха 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, кДж/м2	Предел устойчивости здания к световому излучению, кДж/м2	Разрушения зданий при ∆Рфmax	Зона пожаров, в которой может оказаться объект
Механический цех: здание – массивное с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 тонн	II	Д	Кровля – черепица красная	1305	340	Средние	Зона сплошных пожаров
			Двери и окна - деревянные, окрашенные в тёмный цвет	340

Положение зон пожаров в очаге ядерного поражения показано на рисунке 3.1.

На рисунке приняты следующие обозначения:

I – зона отдельных пожаров;

II – зона сплошных пожаров;

III – зона пожаров в завалах;

r_отк= 0,6 км – вероятное максимальное отклонение ядерного боеприпаса от точки прицеливания;

R_г = 6,5 км – расстояние от центра города до цеха;

R_I = 24,2 км – радиус внешней границы зоны отдельных пожаров;

R_II = 11,6 км – радиус внешней границы зоны сплошных пожаров;

R_III = 4,6 км – радиус внешней границы зоны пожаров в завалах.

ВЫВОДЫ:

1) На объект при ядерном взрыве заданной мощности q = 2000 кт ожидается максимальный световой импульс И_св.max = 2833 кДж/м² и избыточное давление ударной волны ∆Р_{ф max} = 37,5 кПа, что вызовет сложную пожарную обстановку. Механический цех окажется в зоне сплошных пожаров.

2) Механический цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 340 кДж/м².

3) Пожарную опасность для цеха представляют двери и окна из дерева и окрашенные в тёмный цвет.

4) Целесообразно повысить предел устойчивости механического цеха до 2833 кДж/м², проведя следующие мероприятия: заменить деревянные оконные рамы на металлические; оббить двери кровельной сталью по асбестовой прокладке; провести в цехе профилактические противопожарные меры.