3. Оценка систем жизнеобеспечения защитных сооружений.

Для обеспечения жизнедеятельности укрываемых защитные сооружения оборудуются системами воздухоснабжения, водоснабжения, электроснабжения и связи, санитарно - технической системой.

Последовательность и содержание оценки системы воздухоснабжения:

1. Выявляются тип, состав и параметры системы и определяется количество подаваемого воздуха системой в час в двух режимах: в режиме I - чистой вентиляции и в режиме II - фильтровентиляции.

Например, если в убежище установлены два комплекта ФВК-1 или ФВК-2, то система обеспечивает подачу воздуха в режиме I - 1200 + 1200 = 2400 м³/ч, в режиме II - 300 +300 = 600 м³/ч.

2. Определяется количество укрываемых, которое может обеспечить система очищенным воздухом Nж.О. Исходя из норм (w1возд)

N_ж.о.= W_о.возд/W_1возд

где W_о.возд - общая производительность системы, м³/ч; W_1возд - норма подачи воздуха на 1 чел. в час, м³ч / чел.

На объектах, где возможны наземные пожары, сильная загазированность вредными веществами и для предприятий с пожароопасным производством системы воздухоснабжения оцениваются также по режиму III (регенерация внутреннего воздуха). Намечаются мероприятия по повышению возможностей системы до требуемой производительности.

3. Выводы и предложения.

На заключительном этапе оценки инженерной защиты рабочих и служащих объекта анализируются результаты и делаются выводы, в которых: на основании частных показателей определяется коэффициент надежности инженерной защиты рабочих и служащих К_инж.з по минимальному значению из частных показателей (К_вм, К_з.т, К_ж.о.); определяются слабые места в инженерной защите производственного персонала и намечаются пути и меры по совершенствованию инженерной защиты: усиление защитных свойств, повышение возможностей систем жизнеобеспечения до требуемых, строительство недостающих или быстровозводимых убежищ (укрытий), в местах сосредоточенного расположения производственного персонала и т. п.

Пример. Требуется оценить инженерную защиту работающей смены объекта при следующих исходных данных:

Объект расположен в районе с умеренным климатом, средняя температура воздуха в июле 20 - 25 °С (климатическая зона II). На объекте не ожидается сильных пожаров и загазованности.

1. Удаление объекта от точки прицеливания R_r = 5,1 км.

2. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 1Мт.

3. Вид взрыва - наземный.

4. Вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания

r_откл =1,1 км.

5. Скорость среднего ветра (преобладающая) V_c.в. = 50 км/ч.

6. Направление среднего ветра - в сторону объекта.

7. Общее количество рабочих и служащих N = 710 чел., в том числе женщин - 290 чел.

8. Продолжительность непрерывного пребывания людей в убежище - 3 сут.

9. Характеристика защитных сооружений: тип и количество - 1 убежище (встроенное); конструкции убежища рассчитаны на динамические нагрузки, создаваемые избыточным давлением dР_{ф защ} = 100 кПа; перекрытие убежища: бетон толщиной 40 см, фунтовая обсыпка толщиной 25 см; площадь помещений убежища: тамбур - шлюз - 10 м², помещения для укрываемых - 285 м², санитарный пост - 2 м², вспомогательные помещения (вентиляционная, санузел) - 68,5 м²; высота помещений - 2,4 м; система воздухоснабжения оборудована на базе ФВК-1 - 3 комплекта и ЭРВ-72-2-1; водоснабжение - от общезаводской системы. Объем емкостей аварийного запаса воды - 5400 л; система электроснабжения - от сети объекта; аварийный источник - аккумуляторные батареи.

1. Оценка убежища по вместимости.

Исходные данные:

1. На объекте одно убежище, в котором имеются: помещение для укрываемых площадью S_n = 285 м² ; место для санитарного поста - 2 м²; тамбур - 10 м ; вспомогательные помещения (вентиляционная и санузлы) - 68,5 м².

Высота помещения h = 2,4 м.

2. Численность рабочих и служащих объекта N = 710 чел.

Решение. 1. Определяем количество мест для размещения укрываемых. Исходя из того, что высота помещений убежища позволяет установить двухъярусные нары, принимаем в качестве расчетной нормы площади на одного укрываемого S₁= 0,5 м²/чел.

Тогда расчетное количество мест в убежище

M = S_n/S₁ =285/0,5 = 570

Найденное число определяет вместимость убежища при условии, что объем помещений в расчете на одного укрываемого не менее 1,5 м /чел.

Проверяем соответствие объема нормам на одного укрываемого:

V₁= V₀ / М = S₀h / М = 365,5*2,4 / 570 = 1,7 м³/чел.,

где S_o - общая площадь помещений в зоне герметизации (всех помещений, за исключением тамбуров, расширительных камер и ДЭС); h - высота помещений, м.

В нашем примере S_о - это сумма площадей помещения для укрываемых - 285 м², санпоста - 2 м², тамбур-шлюза - 10 м², вспомогательных помещений (вентиляционная и санузлы) - 68,5 м , т.е. 285 + 2 + 10 + 68,5 = 365,5 м².

Таким образом, вместимость убежища соответствует расчетному количеству мест М = 570.

2. Определяем коэффициент вместимости К_вм, характеризующий

возможность убежища по укрытию рабочих и служащих объекта.

К_вм =M/N =570/710 = 0,8.

Выводы. 1. Объемно-планировочные решения убежища соответствуют требованиям СниП. 2. Убежище позволяет принять только 80 % рабочих и служащих.

10. Оценка убежища по защитным свойствам

Исходные данные:

1. Удаление объекта от точки прицеливания R_r = 5,1 км.

2. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 1 Мт.

3. Вид взрыва - наземный.

4. Вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания Гопе =1,1 КМ.

5. Скорость среднего ветра (преобладающая) V_CB = 50 км/ч.

6. Направление среднего ветра - в сторону объекта.

7. Конструкции убежища рассчитаны на динамические нагрузки , создаваемые избыточным давлением 100 кПа ( dР_{ф защ} = 100 кПа).

8. Перекрытие убежища: бетон = 40 см., грунтовая обсыпка - h₂ = 25 см.

Решение 1. Определяем требуемые защитные свойства:

а) по ударной волне, рассчитываем максимально избыточное давление ударной волны, ожидаемое на объекте при ядерном взрыве, - dР_{ф треб} Для этого находим минимальное расстояние до вероятного центра взрыва: R_х = R_r- r_отк = 5,1 - 1,1 = 4 км.

По приложению 1 при R_х = 4 км, q = 1 Мт для наземного взрыва dР_{ф max} = dР_{ф треб} = 50 кПа.

б) по ионизирующим излучениям: определяем требуемый коэффициент ослабления радиации по формуле

К_{осл. РЗ треб} = Д_рз / 50 = 5Р_{1 max} (t_н^-0,2 - t_к^-0,2) / 50 ,

где Р_{1 max} - максимальный уровень радиации, ожидаемый на объекте, определяемый по приложению 4 при R_x = 4 км, V_c.в. = 50 км/ч, если объект окажется на оси следа Р_{1 max} = 31000 Р/ч; t_н = R_x/ V_CB + t вып = 4 /50 + 1 ≈1 ч. (t вып - время выпадения радиоактивных веществ , равное в среднем l4);t, = t„ + 96 4 = 1+ 96 = 97 ч. Здесь 96 - период однократного облучения (4 сут), выраженный в часах.

Тогда К_{осл. РЗ треб} = 5*31000 (1^-0,2- 97^-0,2) / 50 = 93000 / 50 = 1860.

Действие проникающей радиации на объекте при R_x = 4 км не ожидается (см. приложение 2).

2. Определяем защитные свойства убежища:

а) от ударной волны: согласно исходным данным dР_{ф защ} = 100 кПа;

б) от радиоактивного заражения: коэффициент ослабления радиации убежищем не задан, поэтому определяем расчетным путем по формуле

К_{осл защ} = К_р Пⁿ_i=1 2^hi/di

По исходным данным перекрытие убежища состоит из двух слоев (n = 2): слоя бетона h₁ = 40 см и слоя грунта h₂ = 25 см. Слои половинного ослабления материалов от радиоактивного заражения, найденные по приложению 3, составляют для бетона d₁ - 5,7 см, для грунта d₂ = 8,1 см.

Коэффициент для встроенного убежища, расположенного в районе застройки,

К_р= 8.

Тогда К _{осл РЗ защ} ⁼ 8*г^40/5,7* 2^25/8,1 * 8200.

2. Сравниваем защитные средства убежища с требуемыми.

Сравниваем dР_{ф защ} = 100 кПа и dР_{ф треб} = 50 кПа, К_{осл защ} = 8200 и К_{осл. треб} = 1860, находим, что dР_{ф защ} > dР_{ф треб}, К_{осл защ} > К_{осл треб} т.е. по защитным свойствам убежище обеспечивает защиту людей при вероятных значениях параметров поражающих факторов ядерных взрывов.

2. Определяем показатель, характеризующий инженерную защиту рабочих и служащих объекта по защитным свойствам:

K_3.t. = N_3.Т./N = 570/710 = 0,8

где N_3.Т. - количество укрываемых в защитных сооружениях с защитными свойствами не ниже требуемых.

Вывод: защитные свойства убежища обеспечивают защиту 80 % работающей смены (570 чел.).

3. Оценка систем жизнеобеспечения убежища.

Система воздухоснабжения. Исходные данные:

1. Система воздухоснабжения включает 3 комплекта ФВК-1,1 - ЭРВ-72-2.

2. Объект расположен во II климатической зоне (температура наружного воздуха 20...25 °С).

3. На объекте не ожидается сильных пожаров и загазованности.

Решение. 1. Определяем возможности системы в режиме I (чистой

вентиляции). Исходя из того, что подача одного комплекта ФВК-1 в режиме I составляет 1200 м³/ч, а одного ЭРВ-72-2 - 900 м /ч, подача системы в режиме I:

W_o1, = 3*1200 + 900 = 4500 м³/ч.

Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме I для II климатической зоны W_o = 10 м /ч , система может обеспечить

N_{o возд I} = W_оI/W_I = 4500 /10 = 450 чел.

2.0пределяем возможности системы в режиме II (фильтровентиляции). Исходя из того, что подача одного комплекта ФВК-1 в режиме II составляет 300 м³/ч, общая подача системы в режиме II

W_oII = 3*300 = 900 м³/ч.

Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме фильтровентиляции W_II = 2 м³/ч, система может обеспечить воздухом

N_{o возд II} = W_оII/W_II = 900 / 2 = 450 чел.

3. Определяем возможности системы в режиме III (регенерации).

В комплекте ФВК-1 не имеется регенеративной установки РУ-150/6, поэтому режим III системой не обеспечивается. По условиям обстановки (не ожидается сильной загазованности атмосферы) можно обойтись без режима III.

Коэффициент, характеризующий возможности инженерной защиты объекта по жизнеобеспечению,

К_ж.о = N_ж.о /N = 450 / 710 ≈ 0,63

Вывод: система воздухоснабжения может обеспечить в требуемых режимах (I и II) только 450 укрываемых, что значительно меньше расчетной вместимости убежища (М = 570 чел.) и составляет 63 % работающей смены.

Возможности инженерной защиты в целом характеризуются минимальным показателем, т.е. К_{инж.защ} = 0,63.

Общие выводы

1. На объекте инженерной защитой обеспечиваются 63 % рабочих смены, т.е. 450 чел.

2. Возможности имеющегося убежища используются не в полной мере из- за ограниченной подачи воздуха системой воздухоснабжения. Повышение ее подачи на 1/3 позволяет увеличить число укрываемых на 120 чел. (до полной вместимости - 570 чел.)

3. Для обеспечения инженерной защитой всего состава смены необходимо: дооборудовать убежище одним комплектом ФВК - 1;

построить еще одно убежище вместимостью 150 чел. До завершения его строительства предусмотреть защиту неукрываемой части персонала в быстровозводимом убежище в период угрозы нападения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Материал настоящей темы, рассмотренный на занятиях и изученный самос­тоятельно, позволит студентам успешно выполнить приложение по граждан­ской обороне в дипломных работах (проектах), а в вашей практической деятельности на производстве, в НИИ и т.д. позволят осуществлять научный подход при проектирований и внедрении новых технологических систем, строительстве новых и реконструкции существующих химических производств

Некоторые из вас станут командирами производств и смогут использо­вать полученные в университете знания для организации исследователь­ской деятельности, направленной на повышение функционирования химичес­ки опасных объектов и надежную защиту работающего персонала объекта и членов их семей.

Своевременное и качественное проведение мероприятий по повышению функционирования (устойчивости) в условиях мирного и военного времени могут существенно снизить ущерб производства от воздействия поражаю­щих чрезвычайных факторов чрезвычайных ситуаций мирного и военного вре­мени.

Доцент Савастинкевич В.М

Приложения

Приложение 1

Избыточное давление ударной волны при различных мощностях ядерного боеприпаса и

расстояниях до центра взрыва

Мощность	Избыточное давление dPф, кПа
	2000	1000	500	250	200	150	100	90	80	70	60	50	40	30	20	15	10
КТ	Расстояние до центра (эпицентра) взрыва, км
100	0.23	0,32	0,4	0.59	0,68	0,77	1	1,2	1,3	1,4	1,6	1,7	2,1	2,6	3,8	4,4	6,5
	0,36	0,46	0,62	0,83	0,92	1,05	1,2	1,3	1,4	1,5	1,7	1,9	2,2	2,5	3,2	3,9	5,2
200	0.32	0,4	0,51	0,74	0,86	0,97	1,2	1.,4	1,5	1,6	1,8	1,9	2,5	2,9	4,4	5,5	7,9
	0,45	0,58	0,79	1,05	1,15	1,35	1,5	1,6	1,7	1,8	2	2,2	2,6	3	3,8	4,9	6,4
300	0,36	0,46	0,58	0,85	0,98	1,1	1.37	1,57	1.67	1,85	2,07	2,27	2,8	3,35	4,95	6,35	9,1
	0,52	0,67	0,9	1,2	1,35	1,5	1,7	1,83	1,93	2,1	2,3	2,55	2,93	3,6	4,4	5,65	7,3
500	0.43	0.54	0.69	1	1,15	1,3	1,7	1,9	2	2,3	2,6	3	3,4	4,2	6	7.,5	11,5
	0,61	0,79	1,05	1,45	1,6	1,8	2,1	2,3	2,4	2,6	2,8	3,2	3,6	4,4	5,5	6,7	9
1000	0,5	0,7	0,9	1,3	1,5	1,7	22	2,4	2,7	3	3,3	3,6	4,3	5	7,5	9,5	14,3
	0,77	1	1,35	1,8	2	2,3	2,9	3	3,4	3,5	3,6	4	4,5	5,4	7	8,4	11,2
2000	0,65	0,9	1,2	1,5	1,8	2,2	2.,7	3	3.,3	3,6	4,2	4,6	5,6	6,8	9,5	13	18
	1	1,3	1,7	2,1	2,5	2,9	3,4	3,7	3,9	4,2	4,6	5,1	5,7	7	8,8	10,7	14,2
5000	0.85	1,3	1,6	2	2,5	3,1	3,7	4,2	4,4	5	5,6	6,5	7,6	9,2	13	14,6	24
	1,3	1,8	2,4	2,9	3,4	4	4,7	5	5,4	5,7	6,2	6,8	7,8	9,3	12	14,3	19,5
10000	1,25	1,6	2	2,5	3,1	3,8	4,8	5,3	5,6	6,3	7	7,9	9,3	11.4	16,2	21,8	31,4
	1,7	2,2	2,9	3,6	4,2	5,2	6	6,3	6,7	7,2	7,7	8,5	9,6	11,6	15,3	18	24,5

Примечание. Числитель - для воздушного взрыва, знаменатель - для наземного.

Приложение 2

Доза проникающей радиации при различных мощностях ядерного боеприпаса и

расстояниях до центра взрыва

Мощность взрыва, КТ	Дозы проникающей радиации, Р
	0	5	10	20	30	50	100	200	300	500	1000	2000	5000	10000	15000
	Расстояние от центра взрыва, км
1	1,7	1,6	1,45	1,3	1,25	1,1	1	0,9	0,83	0,76	0,66	0,4	0,2	0,1
2	1,9	1,8	1,6	1,45	1,4	1.3	1,15	1	0,95	0,85	0,73	0,45	0,25	0,15
3	2	1,85	1,65	1,55	1,5	1,4	1,2	1,05	1	0,9	0,8	0,55	0,3	0,2
5	2,2	2	1,8	1,7	1,6	1,5	1,3	1,2	1,1	1	0,88	0,6	0,45	0,3	0,1
10	2,3	2,2	2,05	1,85	1,75	1.65	1,5	1,35	1,25	1,15	1,05	0,95	0,6	0,45	0,3
20	2,5	2,4	2,3	2	1,95	1,85	1,6	1,45	1,4	1,3	1,15	1	0,75	0,55	0,4
30	2,6	2,5	2,4	2,2	2	1,95	1,75	1,6	1,5	1,4	1.2	1,15	1	0,75	0,6
50	2,7	2,6	2,5	2,3	2,2	2,05	1,8	1,7	1,6	1,5	1,35	1.25	1,1	0,85	0,7
100	2,9	2,8	2,7	2,5	2,4	2,25	2,1	1,9	1,8	1,7	1,55	1,4	1,15	1	0,9
200	3,2	3,1	3	2,7	2,6	2,5	2,3	2,1	2	1.85	1,75	1,6	1,35	1,15	1
300	3,3	3,2	3,1	2,8	2,7	2,6	2,5	2,3	2,2	2	1,85	1,75	1,5	1,35	1,1.
500	3,5	3,4	3,2	3	2,9	2,75	2,6	2,4	2,3	2,2	2	1,95	1,6	1,45	1,3
1000	3,8	3,65	3,45	3,25	3,1	3	2,8	2,65	2,55	2,4	2,25	2,15	1,9	1,65	1,6
2000	4,2	4	3,8	3,6	3,45	3,25	3,15	2,95	2,8	2,7	2,5	2,3	2,1	1,8	1,65
5000	4,4	4,25	4,15	4	3,85	3,65	3,5	3,3	3,2	3,1	2,8	2,6	2,4	2,2	2
10000	4,6	4,5	4,35	4,15	4,05	3,95	3,75	3,55	3,4	3,25	3,1	2,9	2,6	2,4	2,2

Приложение 3

Толщина слоя половинного ослабления радиации для различных материалов d, см

Материал	Плотность n, г/см3	Толщина слоя, см
		γ - излучения проникающей радиации	γ - излучения радиоактивного заражения	нейтронов
Вода	1	23	13	2,7
Древесина	0,7	33	18,5	9,7
Грунт	1,6	14,4	8,1	12
Кирпич	1,6	14,4	8,1	9,1
Бетон	2,3	10	5,7	12
Кладка кирпичная	1,5	15	8,7	10
Кладка бутовая	2,4	9,6	5,4	11
Глина утрамбованная	2,06	11	6,3	8,3
Известняк	2,7	8,5	4,8	6,1
Полиэтилен	0,95	24	14	2,7
Стеклопластик	1,7	12	8	4
Лед	0,9	26	14,5	3
Сталь, железо, броня	7,8	3	1.7	11,5
Свинец	11,3	2	1,2	12

Примечание. Для других материалов, не помещенных в таблице, слой половинного ослабления равен отношению слоя половинного ослабления воды к плотности применяемого материала; от проникающей радиации d_np = 23/n; от радиоактивного заражения d_p3 = 13/n; плотность материа­лов находится по справочникам.

Приложение 4

Уровни радиации на оси следа наземного ядерного взрыва на 1 ч после взрыва, Р/ч

Расстояние от центра взрыва, км	Мощность боеприпаса, кт
	20	50	100	200	300	500	1000	2000	3000
Скорость ветра 25 км/ч
2	5200	8500	14000	25000	35700	57000	100000	195500	293250
4	1700	3200	5700	10000	14300	23000	44000	64800	86400
6	1040	2000	3600	6800	9200	14000	28000	52800	77800
8	624	1200	2400	4700	6800	11000	19000	34900	51900
10	420	830	1500	3200	4800	8000	15000	27300	37000
12	270	620	1200	2500	3600	5600	11000	21600	30600
14	224	500	960	2000	2900	4600	9700	18000	24000
16	150	400	800	1700	2400	3600	8100	14400	20200
20	100	300	590	1200	1600	2300	5500	8900	12300
25	64	190	400	830	1200	1900	4900	7300	9800
Скорость ветра 50 км/ч
2	2400	5000	9350	17100	26800	38100	69200	125600	180400
4	1100	2200	4000	7500	10700	17000	31000	59000	80000
6	608	1400	2610	4750	6700	10500	20800	36800	51200
8	432	910	1740	ЗОЮ	4800	6900	13000	24600	37900
10	320	730	1260	2400	3500	5300	9900	18000	29600
12	240	560	1030	1900	2880	4300	8800	16000	22400
14	224	470	880	1580	2400	3680	6500	12100	18600
16	160	370	680	1350	1920	3000	5900	10500	15200
20	112	250	440	960	1440	2400	4500	8100	12000
25	80	190	360	640	960	1600	3200	6080	8600
Скорость ветра 100 км/ч
2	1600	3300	6100	10880	16000	23680	41600	78080	118000
4	1000	1430	2160	7000	10200	15400	34000	49600	75600
6	400	1200	1760	3200	4500	7200	12800	24000	34400
8	270	620	1200	2240	3360	5120	9440	17280	26400
10	200	480	960	1680	2700	3840	7200	13300	20800
12	160	400	800	1440	2100	3200	5900	10900	15200
14	150	300	590	1120	1680	2400	3840	8700	12800
16	130	280	530	960	1440	2240	4300	7680	10900
20	100	210	400	700	1120	1600	2880	5440	8000
25	81	170	260	560	800	1280	2400	4300	6240