Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»

Кафедра технологии молока и молочных продуктов

Защита населения и хозяйственных объектов

В чрезвычайных ситуациях

Практикум к решению задач

Методические указания

для студентов всех специальностей

Могилев 2009

УДК 519.2

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры ТММП

Протокол № от 2009 г.

Составители:

В.Н. Цап, Т.М. Гапеева, С.Н. Баитова, Д.А. Липская

Рецензент:

кандидат технических наук, доцент УО «Белорусского государственного аграрного технического университета» Л.Т. Ткачева

© УО «Могилевский государственный

университет продовольствия», 2009

Содержание

1 Практическая работа № 1. Прогнозирование и выявление

радиационной обстановки…………………………………………………........4

2 Практическая работа № 2. Оценка радиационной обстановки в

чрезвычайных ситуациях. Определение возможных доз облучения………..10

3 Практическая работа № 3. Определение допустимого времени начала

и продолжительности работ в зоне радиоактивного заражения………...…...15

4 Практическая работа № 4. Оценка химической обстановки.

Прогнозирование масштабов заражения химически опасными

веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах

и транспорте……………………………………………………………………..18

5 Практическая работа № 5. Прогнозирование масштабов заражения

химически опасными веществами……………………………………………..22

6 Практическая работа № 6. Определение площади зоны заражения и

времени подхода зараженного воздуха к объекту…………………………….26

7 Практическая работа № 7. Проведение классификации административно-территориальных единиц и хозяйственных объектов по химической

опасности………………………………………………………………………...32

8. Практическая работа № 8. Оценка устойчивости объекта к воздействию

ударной волны при взрыве бензина…………………………………………….36

8. Практическая работа № 9. Определение глубины опасного распростране-

ния зараженного воздуха и стойкости отравляющих веществ на местности..40

Практическая работа № 1

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

Цель занятия: 1) Прогнозирование радиационной обстановки при

чрезвычайных ситуациях.

2) Нанесение на план (карту) зон возможного радиоактивного заражения.

Неблагоприятная радиационная обстановка может возникнуть при ядерном взрыве и аварии на радиационно-опасном объекте, например, атомной электростанции (АЭС), предприятии по изготовлению ядерного топлива или на предприятии по переработке и захоронению радиоактивных отходов.

Под радиационной обстановкой понимают масштабы и степень радиационного заражения местности, оказывающие влияние на работу объектов хозяйствования и жизнедеятельности населения.

Оценка радиационной обстановки включает два этапа: выявление радиационной обстановки и собственно оценку обстановки.

Основной целью оценки радиационной обстановки является определение режимов радиационной защиты и принятие решения руководителем объекта по организации защиты и ликвидации последствий аварии.

Выявлением и оценкой радиационной обстановки занимаются штабы гражданской обороны и командиры невоенизированных формирований.

Выявить радиационную обстановку - это значит определить и нанести на рабочую карту (схему) зоны радиоактивного заражения или уровни радиации.

Радиационная обстановка может быть выявлена двумя методами: методом прогнозирования (расчетным методом) и по данным радиационной разведки (измерением мощности доз излучения).

Целью прогнозирования радиационного заражения местности является установление с определенной степенью достоверности местоположения и размеров зон радиоактивного заражения.

Вариант зон радиоактивного загрязнения (заражения) представлен на рисунке 1.1. Размеры прогнозируемых зон загрязнения местности зависят от состояния вертикальной устойчивости воздуха, скорости ветра, типа ядерного реактора или взрыва, количества выброшенных радиоактивных элементов, их активности.

Г- зона чрезвычайно опасного радиоактивного загрязнения;

В- зона опасного радиоактивного загрязнения;

Б- зона сильного радиоактивного загрязнения;

А- зона умеренного радиоактивного загрязнения;

М- зона радиационной опасности.

Рисунок 1.1 Зоны радиоактивного заражения (загрязнения)

Данные прогнозируемой обстановки используются для решения следующих задач:

- своевременной подачи сигналов оповещения;

- заблаговременного принятия мер защиты;

- своевременной постановки задач на ведение разведки.

Исходными данными для выявления радиационной обстановки методом прогнозирования являются координаты, мощность, вид и время ядерного взрыва или аварии на АЭС, направление и скорость среднего ветра.

Средним ветром называется ветер, средний по скорости и направлению во всем слое атмосферы от земной поверхности до высоты подъема облака ядерного взрыва. Направление среднего ветра измеряется в градусах, отсчитываемых по часовой стрелке от направления на север до линии, откуда дует ветер.

Район возможного загрязнения представляет собой сектор с углом 40⁰, в пределах которого приблизительно в 90% случаев окажется след ядерного взрыва. Весь район возможного радиоактивного загрязнения делится по степени опасности на 4 зоны - А, Б, В, Г.

Задача. Нанесение на карту зон возможного загрязнения.

1) На карте обозначается центр (эпицентр) ядерного взрыва и его характеристика в виде дроби: в числителе - мощность в килотоннах и вид взрыва (Н - наземный, В - воздушный, П - подземный, ВП -на водной поверхности), в знаменателе - время взрыва (часы, минуты, дата).

2) Вокруг центра проводится окружность, обозначающая зону возможного загрязнения в районе взрыва. Радиус окружности в зависимости от мощности взрыва дан в приложении А.

3) От центра взрыва по направлению среднего ветра проводится ось зоны возможного радиоактивного загрязнения.

4) Проводятся боковые границы зон возможного загрязнения, для чего к упомянутой выше окружности проводят касательные под углом 20⁰ к оси.

5) Проводятся дальние границы зон возможного загрязнения (приложение Б). Затем из центра взрыва радиусами, равными длинам зон, проводят дуги в пределах сектора.

Границу зоны возможного загрязнения в районе взрыва (окружность), ось зоны возможного загрязнения и поясняющую подпись наносят на карту синим цветом. Боковые и дальние границы зон возможного загрязнения с подветренной стороны от взрыва наносят: зону А - синим цветом, зону Б - зеленым, зону В - коричневым, зону Г – черным (рисунок 1.2).

1-боковые границы зон А, Б, В и Г; 2- ось зоны; 3- зона в районе взрыва; 4,5,6 и 7 – дальние границы зон Г, В, Б и А соответственно.

Рисунок 1.2 – Схема нанесения на карту зон возможного заражения

Преимуществом метода прогнозирования является быстрота получения данных о возможности загрязнения, что обеспечивает своевременное принятие мер по организации защиты людей, животных, материальных средств, однако этот метод дает только приближенные характеристики радиоактивного загрязнения.

Фактическая радиационная обстановка выявляется по данным разведки на основании измеренных уровней радиации после выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва.

Данные о радиационной обстановке добываются: постами радиационного наблюдения; группами (звеньями) радиационной разведки; из информации, поступающей из вышестоящих штабов ГО.

Задача. Уточнение границ радиоактивного загрязнения осуществляет следующим образом:

1) Пересчитывают измеренные уровни радиации, полученные разведкой на 1 ч после взрыва

, (1.1)

где - измеренная мощность дозы (уровень радиации) через t часов после взрыва;

К_t - коэффициент пересчета на время t (определяется по приложению В).

2) Наносят на карту в точках измерения мощности доз, пересчитанные на 1 час после взрыва.

3) Проводят границы зон загрязнения, для чего все точки с мощностью доз 8, 80, 240 и 800 Р/ч (равные им или близкие к ним) соединяют плавной линией соответственно для внешних границ зон загрязнения А, Б, В, Г - синего, зеленого, коричневого и черного цвета.

Рисунок 1.3 - Пример нанесения границ зон загрязнения по

данным радиационной разведки

Задача. Определение времени ядерного взрыва

Время взрыва может быть определено по скорости спада мощности дозы.

1. Определяется отношение Р₂/Р₁ и интервал времени Δt = t₂-t₁ между двумя измерениями.

2. По приложению Г находится время ' прошедшее после взрыва во время второго измерения мощности дозы.

3. Время ядерного взрыва

t_взр = t₂ - t'

Решение типовых задач по выполнению радиационной обстановки

Задача 1

В районе нахождения разведывательного звена мощность дозы во время t₁ составляла Р₁, Р/ч, а на время t₂ была равна Р₂, Р/ч. Определите время ядерного взрыва.

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t1, ч, мин.	1030	1030	1000	1100	1300	1545	1015	850	1040	900
t2, ч, мин.	1100	1130	1100	1145	1320	1615	1035	935	1140	1045
Р1, Р/ч	30	50	60	45	58	65	40	35	62	55
Р2, Р/ч	24	30	18	36	52,2	45,5	28	21	34	30

Задача 2

Через t часов после взрыва мощность дозы на территории объекта равна Р, Р/ч. Определите, какой будет мощность дозы через 1ч после взрыва.

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t, ч	4	2	5	10	3,5	1,5	6	10	2,5	9
Р, Р/ч	16	20	18	15	12	25	23	14	30	17

Задача 3

На территории объекта в t часов мощность дозы равна Р, Р/ч. Определите, какой будет мощность дозы через 1 ч после аварии и на время t₂ этих же суток, если авария произошла в t_ав часов.

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t, ч	1200	800	1130	1230	1430	800	900	1500	1450	1330
Р, Р/ч	50	60	53	12	16	30	25	40	35	37
tав, ч	800	600	820	900	1030	430	700	1000	1120	900
t2, ч	1430	1100	1800	1630	1800	1300	1500	1800	1620	1840

Задача 4

Определить размеры зон радиоактивного загрязнения от наземного взрыва мощностью Р, кт при скорости среднего ветра V, км/ч. Вычертить в масштабе схему нанесения на карту зон возможного заражения при направлении среднего ветра α.

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Р, кт	20	35	50	75	150	200	350	500	100	350
V, км/ч	25	50	25	50	25	40	37,5	25	30	35
α, град	45	90	135	180	225	270	180	90	315	45

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ

Цель занятия: 1) Оценка радиационной обстановки.

2) Решение типовых задач по оценке радиационной обстановки.

После прогнозирования и выявления радиационной обстановки производится ее оценка.

Под оценкой радиационной обстановки понимается решение основных задач по различным вариантам действий формирований ГО, производственной деятельности объектов и населения в условиях радиационного заражения.

Исходными данными для оценки радиационной обстановки являются вид, мощность и время взрыва, координаты места взрыва, реальные измерения доз излучения, установленные (допустимые) дозы излучения, метеоусловия (направление ветра и его скорость).

В случае аварии на АЭС необходимо знать тип и мощность реактора, время аварии, координаты местоположения реактора, реальные измерения доз излучения, метеоусловия.

Оценка радиационной обстановки включает решение следующих основных задач:

1) Определение возможных доз излучения при действиях в зонах заражения;

2) Определение возможных доз излучения при преодолении зон заражения;

3) Определение допустимой продолжительности пребывания в зонах заражения по установленной дозе излучения;

4) Определение допустимого времени начала работ в зоне (начала входа в зону) заражения по установленной (допустимой) дозе излучения;

5) Определение потребного количества смен для выполнения работ в зонах заражения;

6) Определение возможных радиационных потерь при действиях на загрязненной местности;

7) Определение режимов защиты рабочих, служащих и производственной деятельности объекта хозяйствования.

Задача 1. Определение возможных доз облучения за время пребывания в зоне заражения.

Решение этой задачи позволяет оценить степень опасности пребывания людей на зараженной местности и наметить пути целесообразных действий. Доза облучения может быть получена на местности, загрязненной радиоактивными веществами, в результате аварии на АЭС или ядерного взрыва.

Доза облучения рассчитывается по формуле

Д = Р_ср · t_р/К_осл, (2.1)

где t_р - продолжительность работы, ч;

К_осл - коэффициент ослабления радиации зданием, сооружением, транспортным средством, где будут находиться люди (приложение Д).

Р_ср = (Р_н + Р_к)/2, (2.2)

где Р_н - уровень радиации в начале пребывания людей в зоне заражения на время t_н, ч, начала работ относительно момента аварий, Р/ч;

Р_н = Р₁/К_tн, (2.3)

где Р₁ - уровень радиации на 1 час после взрыва, Р/ч;

К_tн - коэффициент пересчета на время t_н (приложение В);

Р_к – уровень радиации в конце пребывания в зоне на время t_к, ч, окончания работ относительно момента аварии (взрыва)

t_к = t_н + t_р;

Р_к = Р₁/К_tк, (2.4)

где К_tк - коэффициент пересчета на время t_к (приложение В).

Задача 2. Определение возможных доз облучения при преодолении зон загрязнения.

Такая задача возникает при организации выдвижения формирований ГО в очаг поражения или эвакуации населения через зоны радиоактивного загрязнения.

Доза излучения за время движения по загрязненному маршруту рассчитывается по формуле

Д = Р_ср · t/К_осл., (2.5)

где t - время движения по загрязненному участку маршрута, ч;

t = L/V, (2.6)

где L - протяженность маршрута, км,

V - скорость движения, км/ч;

Р_ср - средняя мощность дозы на загрязненном участке, Р/ч, рассчитанная на время прохождения середины зоны (пути) t_с относительно взрыва в такой последовательности:

1. Сначала определяется средняя доза на 1 ч после взрыва

Р_ср1 = (Р₁ + Р₂ + ...Р_п)/n, (2.7)

где Р₁, Р₂, Р_n - мощности доз на 1 ч после взрыва в некоторых точках маршрута, Р/ч;

n - число замеров мощности доз на загрязненном участке маршрута.

2. Определяется время прохождения середины зоны (пути)

t_с = t_н + 0,5 t, ч, (2.8)

где t_н - время начала преодоления зоны загрязнения относительно момента взрыва.

3. Затем пересчитывается мощность дозы Р_ср на время пересечения середины зоны (пути)

Р_ср = Р_ср1/К_tс, (2.9)

где К_tс - коэффициент пересчета на время t_с (приложение В).

Задача 3. Определение потребного количества смен для выполнения работ в зонах заражения.

Чтобы исключить переоблучение людей при выполнении заданного объема работ в условиях заражения местности, организуется посменная работа. Для правильного распределения сил и средств по сменам возникает необходимость расчета требуемого количества смен с учетом объема предстоящих работ и времени необходимого для их выполнения. Требуемое количество смен N определяется делением суммарной дозы излучения Д, которая может быть получена за все время работ, на установленную дозу излучения Д_уст, для каждой смены, т.е.

N = Д/Д_уст, (2.10)

Суммарная доза излучения Д рассчитывается по формуле (2.1).