6.3 Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайные ситуации возникают:

– природного характера (землетрясения, наводнения, извержения вулканов, оползни, сели, ураганы, смерчи, природные пожары и так далее);

– техногенного характера (пожары, взрывы, аварии на химически опасных объектах, выбросы радиоактивных и сильнодействующих веществ, гид-родинамические аварии, аварии на системах жизнеобеспечения, внезапные обрушения зданий и сооружений);

– экологического характера (загрязнение атмосферы, разрушение озонового слоя земли, опустынивание земель, засоление почв и другое).

В случае возникновения войны с применением ядерного оружия возникают следующие поражающие факторы:

– ударная волна;

– световое излучение;

– проникающая радиация;

– радиоактивное заражение;

– электромагнитный импульс.

При возникновении чрезвычайных ситуаций, аварий на радиоактивно опасных и химически вредных предприятиях, а также при применении средств массового поражения любой объект промышленности может оказаться в сфере воздействия поражающих факторов. Очевидно, что степень разрушения объектов

будет различная и она зависит от места расположения в очаге поражения и подготовленности объекта к защите от воздействия поражающих факторов. Объекты, на которых приняты меры по повышению устойчивости их работы, будут иметь меньшие повреждения, а следовательно и сроки ввода их в действие после ликвидации чрезвычайных ситуаций будут более короткими.

Основными принципами защиты населения при ЧС являются:

– заблаговременная подготовка и осуществление защитных мероприятий на всей территории страны. Этот принцип предполагает, прежде всего, накопление средств защиты человека от опасных и вредных факторов и поддержании их в готовности для использования, а также подготовку и проведение мероприятий по эвакуации населения от опасных зон (зон риска);

– дифференцированный подход к определению характера, объема и сроков проведения этих мероприятий. Дифференцированный подход выражается в том, что характер и объем защитных мероприятий устанавливается в зависимости от вида источников опасных и вредных факторов, а также от местных условий;

– комплексность проведения защитных мероприятий для создания безопасных и здоровых условий во всех сферах деятельности человека в любых условиях обстановки. Данный принцип обуславливается большим разнообразием опасных и вредных факторов среды обитания и заключается в эффективном применении способов средств защиты от последствий стихийных бедствий, производственных аварий и катастроф, а также современных средств поражения, согласованном осуществлении их со всеми мероприятиями по обеспечения безопасности жизнедеятельности в современной техносоциальной среде.

Аварии на электроэнергетических сетях. Подобные аварии приводят к ЧС, обычно, из-за вторичных последствий и при условии наложения на них каких-либо чрезвычайных условий. К особенно тяжелым последствиям приводят аварии на электроэнергетических сетях в зимнее время года, а также удаленных и труднодоступных районах. Особенно характерны такие чрезвычайные ситуации для сельских районов или в особо холодные зимы из-за перегрузок энергосетей в связи с резким увеличением расхода энергии на обогрев.

Оценка устойчивости работы ЭГУ выполнена при помощи моделирования уязвимости прибора к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва.

6.3.1 У д а р н а я в о л н а. Область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью называется ударной волной. Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов атмосфер. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает.

При непосредственном воздействии ударной волны причиной разрушения крупногабаритных объектов является избыточное давление Р_Ф. Избыточное давление – это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед этим фронтом. Значение избыточного давления зависит от мощности, вида взрыва и расстояния. Величиной, характеризующей воздействие ударной волны на мелкогабаритные объекты, принято считать величину скоростного напора ударной волны. В качестве количественного показателя устойчивости ЭГУ к воздействию ударной волны принимается значение избыточного давления, при котором устройство сохраняет или получает разрушения.

Так как электрогидравлический усилитель мощности имеет малые размеры и устанавливается на напорной линии трубопровода или на сливной линии гидродвигателя работающего от источника питания, то промышленное здание будет защитой разрабатываемого электрогидравлического усилителя мощности от ударной волны.

6.3.2 С в е т о в о е и з л у ч е н и е. Световое излучение – это совокупность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник светового излучения - светящаяся область взрыва. Температура светящейся области в течение некоторого времени сравнима с температурой поверхности солнца (8000–10000 °С и минимум 1800 °С). Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Поражающее действие светового излучения характери­зуется световым импульсом.

В результате воздействия светового излучения на прибор может произойти воспламенение материалов, использованных в ЭГУ.

В целях безопасности усилителя мощности от воздействия светового излучения, он расположен в системе таким образом, что прямое воздействие светового излучения невозможно. Повышение теплостойкости устройства обеспечено благодаря окраски его корпуса в светлые тона, выполнению питающих и сигнальных проводов с элементами защиты от светового излучения (теплоэкраны, металлическая оплетка). Повышение устойчивости ЭГУ с МЖС к воздействию светового излучения заключается также в замене легковоспламеняющихся материалов на теплостойкие.

6.3.3 П р о н и к а ю щ а я р а д и а ц и я. Проникающая радиация – это один из поражающих факторов, представляющих собой гамма-излучение и поток нейтронов.

Критерием устойчивости работы проточной части при воздействии проникающей радиации и радиоактивного заражения является максимальная экспозиционная доза гамма-излучения Д_, при которой, начинаются изменения параметров элементов, но работа еще не нарушается.

Действие проникающей радиации зависит от вида излучений. Ввиду малой проникающей способности альфа- и бета-частиц, их воздействие на аппаратуру обычно не учитывают. Поток нейтронов проникающей радиации оказывает воздействие на радиоэлектронные устройства при удалении устройства от очага поражения на величину, не превышающую 3 км. На таком расстоянии выход аппаратуры из строя будет вызван действием ударной волны. Таким образом, из всех составляющих радиоактивного излучения наибольшую опасность представляет гамма-излучение.

Ионизирующая способность гамма – лучей характеризуется экспозиционной дозой излучения и измеряется в рентгенах (в СИ Кл/кг).

Гамма – излучение, проходя через различные материалы, ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя.

Для стабильной работы системы необходимо выполнить условие:

К_защ  К_осл ,

где К_защ – коэффициент защиты,

К_осл – коэфициент ослабления.

Коэфициент ослабления:

, (…)

где – ожидаемая доза гамма-излучения, Р;

– экспозиционная доза гамма-излучения, Р.

Одним из основных материалов, из которых изготавливается электрогидравлический усилитель является органическое стекло, а оно теряет свои физические свойства и характеристики при экспозиционной дозе гамма-излучения равной 10⁵ Р, то есть является нерадиоактивностойким.

Взяв максимальную ожидаемую дозу гамма-излучения равную 10⁶ Р, можно рассчитать необходимый коэффициент ослабления:

Таким образом, прибор необходимо эксплуатировать в помещениях с коэффициентом ослабления не менее десяти.

Рассчитаем коэффициент защиты:

К_защ =К_систК_э (…)

где К_сист – коэффициент защиты системы. Для здания цеха К_сист = 6.

К_экр – коэффициент защиты экрана.

Из формулы (26):

Коэффициент защиты экрана рассчитывается по формуле:

К_экр=2^{Н / Dпол} _, (…)

где Н - толщина защитного экрана;

D_пол – толщина половинного слоя ослабления материала, из которого из­готовлен корпус.

Отсюда, толщина защитного экрана:

(28)

Выбираем материала для экрана свинец, для которого D_пол = 2 см. По формуле (28) определяем толщину экрана Н = 4,18 см.

Таким образом, для ослабления радиоактивного излучения в системе предусмотрен защитный экран из свинца толщиной Н = 4,18 см. Повышение устойчивости ЭГУ с МЖС к воздействию радиоактивного излучения заключается также в применении более радиоактивно устойчивого материала.

6.3.4 Э л е к т р о м а г н и т н ы й и м п у л ь с. Электромагнитный импульс способен вызвать мощные импульсы токов и напряжений в проводах, привести к сгоранию чувствительных элементов, к серьезным нарушениям в измерительных приборах.

Для радиоэлектронной аппаратуры, установленной в помещении и не имеющей антенных устройств, основную опасность представляет импульс, прошедший по цепи питания. Для защиты от воздействия электромагнитных полей используются экранирующие устройства (перегородки, камеры), выполненные из листового металла (стали, дюралюминия) толщиной 1,0 – 1,5 мм. Эти устройства заземлены.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

108

УИТС.423124. 181 ПЗ