Бібліографічний список до семінарського заняття

Основні законодавчі та нормативно-правові акти:

[5; 6; 19]

Основна література:

[6]

Додаткова література:

[6]

Семінарське заняття № 4

Тема 4. Прогнозування обстановки та планування заходів захисту в зонах радіоактивного, хімічного і біологічного зараження

Мета заняття: набуття студентами практики з розв’язання типових задач прогнозування обстановки в зонах радіоактивного, хімічного і біологічного зараження.

План заняття

1. Розрахунок сил і засобів з укриття виробничого персоналу в захисних спорудах, визначення коефіцієнту їхнього захисту від дії проникної радіації.

2. Розробка рекомендацій по: організації спостережень та дозиметричного контролю; проведення робіт з дезактивації об’єктів господарювання; організації санітарного обслуговування людей та знезаражування одягу і техніки: обмеження зони хімічного забруднення створенням рідинних завіс; розведення розливу водою; локалізації розливу твердими сипучими матеріалами.

Методичні рекомендації до семінарського заняття

Вивчення першого питання необхідно розпочати з уточнення вихідних даних для оцінки захисних функцій сховищ та укрить. Потім на занятті доцільно вирішити типову задачу згідно з рекомендованою методикою оцінки захисних споруд за захисними властивостями.

В подальшому кожен студент повинен вирішити індивідуальну розрахункову роботу з особистими вихідними данними (згідно номера по списку в журналі успішності групи). За результатами розрахунків студенти формулюють висновки та визначають заходи, спрямовані на захист людей та зменшення наслідків можливих руйнувань.

Оцінка захисних властивостей захисних споруд

Вихідні дані для оцінки захисних функцій сховищ та укриттів.

Для проведення оцінки інженерного захисту необхідно вивчити всі захисні споруди промислового підприємства, їх характеристики, розташування і зібрати наступні дані:

‑ відстань до місця можливого ядерного вибуху – L, км;

‑ потужність ядерного вибуху, кт;

‑ дані про середній вітер (швидкість середнього вітру, який переважає в районі розташування підприємства, км/год, напрямок середнього вітру).

1.	Оцінка захисних споруд за захисними властивостями
, де – місткість сховища із захисними властивостями не нижче потрібних; N – чисельність найбільшої зміни
2.	Оцінка захисних споруд за місткістю
, де М – число місць у захисних спорудах, N – чисельність найбільшої зміни

3.		Оцінка систем життєзабезпечення
, де – кількість людей, життєдіяльність яких забезпечується. N – чисельність найбільшої зміни
4.	Оцінка захисних споруд за своєчасним укриттям
, де – кількість людей, які своєчасно прибули в захисну споруду. N – чисельність найбільшої зміни
5. Висновки і пропозиції

Визначення загальної кількості робітників і службовців у найбільшій зміні, розподіл робітників і службовців за ділянками робіт і їх відстань від захисних споруд.

Характеристика захисних споруд включає в себе:

‑ розташування їх на території підприємства;

‑ типи захисних споруд (сховища ПРУ);

‑ надлишковий тиск, який витримують конструкції захисних споруд, р;

‑ коефіцієнт послаблення К_посл радіації захисними спорудами або матеріал і товщину захисного шару перекриттів;

‑ основні і допоміжні приміщення і їх розміри (площа, висота);

- тип і склад елементів повітропостачання;

- кліматичні умови району розташування промислового підприємства; характеристику кліматичної зони (І, II, III, IV) або середня літня температура повітря;

– об’єм резервних місткостей систем водопостачання і каналізації і елементи санітарно-технічних пристроїв.

Методика оцінки захисних споруд за захисними властивостями.

Захист від проникаючої радіації.

Якщо в районі розташування сховища очікується дія проникаючої радіації, то розраховувати К_посл потрібно для проникаючої радіації і за радіоактивним зараженням окремо, користуючись формулою (3.3):

, (3.3)

де – коефіцієнт розташування сховища. Для вбудованих сховищК_р = 8, для окремих К_р = 1;

n – кількість захисних шарів матеріалів перекриття сховища,

h_i – товщина i-го захисного шару, см;

d_i – товщина шару половинного послаблення, см.

_(3.4)

де 23 – шар половинного ослаблення води, см;

p – густина матеріалу, г/см³.

Проникаюча радіація, проходячи крізь різні перепони, матеріали, послаблюється. Так, наприклад, проникаючу радіацію послаблюють удвічі матеріали, які мають таку товщину: вода – 23 см, свинець – 2 см, сталь – 3 см, ґрунт – 14,4 см, цегла – 14,4 см, бетон – 10 см, глина утрамбована – 11 см, солома (сіно) – 192 см. Отже, бачимо, що захист від проникаючої радіації існує. Необхідно створити перепони дії проникаючої радіації з названих матеріалів. Надійним захистом є сховища цивільної оборони, протирадіаційні укриття, підвали, льохи, а також інші пристосування, які послаблюють проникаючу радіацію.

Далі за даними таблиць ЦО визначаються проникаюча радіація і рівень радіації, доза опромінення проникаючою радіацією і радіоактивне зараження людей, які знаходяться в захисних спорудах за формулою:

, (Р) (3.5)

де Д_зс – доза опромінення, яку отримають люди в захисних спорудах;

Д_вм – доза опромінення, яку отримають люди на відкритій місцевості;

К_посл – коефіцієнт послаблення захисної споруди.

Доза опромінення від радіоактивного зараження (3.6):

, (3.6)

де Р_сер – середній рівень радіації; Р/год. Т – час опромінення, год.

, (3.7)

де Р_по – рівень радіації на початок опромінювання, Р/год;

Р_ко – рівень радіації в кінці опромінювання, Р/год.

Приклад 9. Протирадіаційне укриття має два шари перекриття: шар ґрунту 87 сантиметрів і шар бетону 20 сантиметрів. Визначити коефіцієнт послаблення проникаючої радіації.

Розв’язання. Відомо, що шар половинного послаблення проникаючої радіації для ґрунту: 14,4 см, для бетону – 10 см. Використаємо формулу (3.8):

, (3.8)

де h – товщина шару перекриття, см;

d – шари половинного послаблення радіації.

Протирадіаційне укриття має два шари перекриття. Підставляємо дані у формулу і отримуємо:

Для визначення дози опромінення, яку отримають люди на відкритій місцевості, можна користуватися формулою (3.9):

, (3.9)

де Р – рівень радіації в рентгенах за годину (Р/г). В нашому випадку візьмемо його 500 Р/г,

К_посл. – коефіцієнт послаблення радіації. На відкритій місцевості він дорівнює одиниці. Відомо, що проникаюча радіація при ядерному вибухові триває 15 секунд (15 с = 0,004 години).

Підставивши в формулу значення Р, Т і К_посл., отримаємо значення дози радіації на відкритій місцевості:

Якщо люди будуть перебувати в протирадіаційному укритті, то вони отримають дозу опромінення, яку можна розрахувати за формулою (3.10):

, (3.10)

Оцінка захисних споруд за місткістю.

Місткість захисних споруд визначається згідно з нормами. За кількістю місць оцінюють можливість укриття найбільшої зміни.

Послідовність виконання завдання:

‑ вимірюється площа основних і допоміжних приміщень Sn (м²) і перевіряється їх відповідність нормам будівництва. Вимірюється площа приміщень для укриття людей і розраховується кількість місць з урахуванням норм на одну людину: S₁ = 0,5 м² при установці двох’ярусних нар, S₁ = 0,4 м² – трьох’ярусних. Обраховують площу, яка припадає на одну людину: М = S_n/S₁.

‑ перевіряють відповідність об’єму приміщень сховища (норма на одну людину – не менше 1,5 м³).

Для цього розраховується об’єм всіх приміщень V₀, крім приміщень для дизельних електростанцій, розширювальних камер і тамбурів: , деh – висота приміщень. Тоді об’єм на одну людину, яка знаходиться у сховищі, буде . ЯкщоV₁ > 1,5 м³ на одну людину, то розрахункова місткість М приймається за фактичну.

Визначається коефіцієнт місткості, який характеризує захисну споруду за місткостю: К_вм = M/N (N – кількість працівників у найбільшій зміні).

Оцінка системи життєзабезпечення захисних споруд.

Для забезпечення життєдіяльності людей захисні споруди обладнуються системами повітропостачання, водопостачання, санітарно-технічними, електропостачання і зв'язку.

Оцінка системи повітропостачання.

Розрахунок системи повітропостачання починається з розрахунку для режиму II (фільтровентиляції), який є основним режимом.

У режимі II норма очищеного повітря на одну людину, яка знаходиться в сховищі, – 2 м³/год. Для працівників сховища – 5 м³/год.

У першу чергу, необхідно визначити, скільки потрібно фільтровентиляційних комплектів на кожне сховище. Із них найбільш розповсюджений – ФВК–1 (2), який у режимі II очищує 300 м³/год повітря. Відомо, що у розрахунку на одну людину норма в цьому режимі становить 2 м³/год. Один комплект ФВК–1 забезпечить повітрям 150 чоловік.

Якщо сховище розраховане, наприклад, на 900 чоловік, то в ньому необхідно встановити 6 комплектів ФВК–1 (2).

У режимі І (чистої вентиляції) норма подачі повітря в розрахунку на одну людину залежить від кліматичної зони: для І зони (t = 20 °C) – 8 м³/год, II зони (t = (20–25) °С) – 10 м³/год, III зони (t = (25–30) °С) – 11 м³/год, IV зони (t > 30 °C) – 13 м³/год.

, (3.11)

де Н_жз – кількість людей, життєдіяльність яких забезпечується;

V₀ – загальна продуктивність системи, м³/год.,

V₁ – норма подачі повітря в розрахунку на одну людину, м³/год.

За наявності в системі повітропостачання електроручних вентиляторів можливості системи в режимі І збільшуються на 900 м³/год при використанні вентиляторів типу ЕРВ-72-2 і на 1300 м³/год – типу ЕРВ-72-3. На підприємствах, де можливі пожежі або велика загазованість повітря шкідливими речовинами, системи повітропостачання оцінюються за режимом ІІІ (з регенерацією повітря).

Оцінка системи водопостачання.

Розраховується запас води в ємностях сховища за формулою (3.12):

, (3.12)

де V_{0 вод} – загальний запас води в ємностях сховища, л;

V_1вод. – норма води в розрахунку на одну людину в добу, л (мінімальна норма становить 3 л на добу).

Оцінка санітарно-технічної системи (санвузли і каналізація).

Встановлені норми для санвузлів наступні:

‑ один унітаз і один пісуар на 150 чоловіків, один унітаз – на 75 жінок. Умивальник – один на 200 людей, які знаходяться у сховищі. У приміщенні санвузла повинен бути аварійний резервуар для збору стоків із розрахунку 2 л стічних вод на добу на одну людину.

Якщо нормально функціонує зовнішня водопровідна і каналізаційна системи, то вони використовуються у захисних спорудах.

Оцінка захисних споруд за своєчасним заповненням.

При визначенні часу укриття людей у сховищах вираховують відстань від місця роботи до сховища (ПРУ). Для сховищ ця відстань залежить від часу початку радіоактивного зараження t_n (момент ядерного вибуху покладають рівним нулю) (3.13):

, (3.13)

де L – відстань від місця аварії (ядерного вибуху);

V_св – швидкість середнього вітру;

t_вип – час випадання радіоактивних речовин (у середньому, дорівнює 1 год).

Під час визначення часу, який потрібен, щоб дійти до сховища, враховується, що 100 м людина проходить за 2 хв. Щоб зайти у сховище і зайняти в ньому місце, потрібно ще 2 хв. Визначається коефіцієнт своєчасного укриття людей (3.14):

, (3.14)

де N_св – кількість людей, які своєчасно прибули до сховища.

Електропостачання сховищ здійснюється від електромережі підприємства і захищених дизельних електростанцій.

У кожному сховищі повинен бути телефон для зв’язку з пунктом управління ЦО підприємства і гучномовець, включений у міську радіотрансляційну мережу.

Після проведення оцінки інженерного захисту робляться висновки і пропозиції, а також намічаються роботи з усунення недоліків.

Приклад виконання розрахункової роботи «Оцінка захисних споруд»

Навчальною метою заняття є надання студентам практики з оцінки надійного захисту людей у захисних спорудах під час аварій на радіаційно та хімічно небезпечних об’єктах та визначення заходів підвищення надійності захисту.

Умова розрахункової роботи:

На промисловому об’єкті робітники і службовці працюють в одну зміну. Під час аварії на цьому чи сусідніх підприємствах об’єкт може опинитися в зоні хімічного чи радіаційного забруднення. Для захисту виробничого персоналу на об’єкті побудоване сховище. Сховище вбудоване в будівлю, де працюють люди.

1. Кількість людей у зміні N₀ = 490 чоловік (380 чоловіків та 110 жінок).

2. Характеристики сховища:

а) площа приміщень для тих, що укриваються: S_n = 250 м²;

б) площа допоміжних приміщень: S_д = 55 м²;

в) висота приміщень (середня): h = 3,15 м.

3. Кількість h₁ ФВК–2 – 4 шт.

Кількість h₂ ЕРВ–72–2 – 1 шт.

4. Існує загроза забруднення об’єкта аміаком та проникаючою радіацією.

5. Аварійний запас води V₀ = 2590 л.

6. Максимальна запланована тривалість укриття людей: Т = 2,5 доби.

7. Сховище має два шари захисних матеріалів:

а) ґрунтовий, товщина h₁ = 60 см;

б) бетонний, товщина h₂ =115 см.

8. Середній рівень радіації Р_м на відкритій місцевості складає 1600 Р/год.

9. Сховище обладнане трьох’ярусними шарами.

10. Чисельність найбільшої зміни N = 615 чол. (480 чоловіків та 135 жінок).

11. Місткість сховища із захисними властивостями не нижче потрібних – 630 чол.

12. Сховище розташоване у ІІ кліматичній зоні.

13. Кількість працівників сховища N^* = 40 чол.

14. У сховищі функціонує 5 унітазів та 4 пісуари.

15. Середня відстань від робочих місць в цеху до сховища l = 1 км 250 м.

16. Швидкість середнього вітру V_с.в.= 5 м/с.

17. Відстань від епіцентру вибуху L= 10 км 200 м.

Завдання:

1. Оцінити надійність захисту виробничого персоналу в сховищі під час аварії з можливим хімічним та (або) радіаційним забрудненням території.

2. Зробити оцінку місткості, повітропостачання, водопостачання, санітарно-технічного забезпечення та своєчасного заповнення сховища.

3. Зробити загальні висновки про забезпечення чи незабезпечення захисною спорудою надійного захисту виробничого персоналу. Подати рекомендації щодо підвищення надійності захисту виробничого персоналу у захисній споруді.

Пропонуються такі варіанти рекомендацій:

а) Якщо не вистачає місця в існуючому сховищі, то можна:

• ущільнити людей в існуючому сховищі (в межах до 10% від розрахункової чисельності);

• побудувати додаткове сховище.

б) Якщо не вистачає повітря, то треба передбачити встановлення додаткових комплектів ФВК.

в) Якщо не вистачає аварійного запасу води, то проблему вирішують облаштуванням в сховищі додаткової ємності на потрібну кількість води.