1 Визначення максимальних значень параметрів вражаючих факторів ядерного вибуху, очікуваних на об’єкті
Визначаємо відстань від об’єкту до центру вибуху (Rx).
Rх =Rм – rвідх= 6-1,1=4,9 км
де Rм – віддалення об’єкту від точки прицілювання;
rвідх – вірогідне максимальне відхилення боєприпасу.
Визначаємо максимальне значення параметрів вражаючих факторів.
Надлишковий тиск - Рф = 35,6 кПа;
Світловий імпульс – І св = 1000 кДж/м2
Доза проникаючої радіації Рпр= 0
Рівень радіації на 1 годину після вибуху Р1= 26410 Р/год
Висновок: За таких умов цех буде знаходитися в зоні сильних руйнувань, на межі зони суцільних пожеж та зони середніх і сильних руйнувань, та надзвичайно небезпечного радіаційного забруднення.
2 Оцінка стійкості цеху до впливу ударної хвилі
Визначаємо основні елементи цеху.
Будинок: будівля з легким металевим каркасом і безкаркасні конструкції.
Устаткування: генератори на 100…300 кВт, трансформатори від
100 до 1000 кВ.
КЕС: повітряні лінії високої напруги, наземні кабельні лінії.
Визначаємо надлишковий тиск - Рф для різних ступенів руйнувань елементів цеху.
Будівля: будівля з легким металевим каркасом і безкаркасні конструкції.
Руйнування:
10 – 20 слабкі руйнування;
20 – 30 середні руйнування;
30 – 50 сильні руйнування;
50 – 70 повні руйнування
Устаткування:
1. генератори на 100…300 кВт.
Руйнування:
30 – 40 слабкі руйнування;
50 – 60 середні руйнування;
– сильні руйнування;
– повні руйнування.
2. трансформатори від 100 до 1000 кВ.
Руйнування:
20 – 30 слабкі руйнування;
30 – 50 середні руйнування;
50 – 60 сильні руйнування;
60 – повні руйнування.
КЕС:
1. повітряні лінії високої напруги.
Руйнування:
25 – 30 слабкі руйнування;
30 – 50 середні руйнування;
50 – 70 сильні руйнування;
70 – повні руйнування.
2. наземні кабельні лінії.
Руйнування:
10 – 30 слабкі руйнування;
30 – 50 середні руйнування;
50 – 60 сильні руйнування;
60 – повні руйнування.
Визначаємо межу стійкості елементів цеху по мінімуму Рф для середніх руйнувань.
Будівля: Рф = 20 кПа.
Устаткування: Рф = 30 кПа.
КЕС: Рф = 30 кПа.
Визначаємо межу стійкості елементів цеху Рфlim цеха в цілому по найменшому значенню меж стійкості його елементів.
Рф lim = 20 кПа
Таблиця 1 - Надлишковий тиск для різних ступенів руйнувань кожного елемента цеху
|
Рф, кПа |
|||
Слабкий |
Середній |
Сильний |
Повний |
|
Будинок: будівля з легким металевим каркасом і безкаркасні конструкції.
|
10 - 20 |
20 - 30 |
30 - 50 |
50 - 70 |
Устаткування: генератори на 100…300 кВт |
30 - 40 |
50 - 60 |
- |
- |
Устаткування: трансформатори від 100 до 1000 кВ |
20 - 30 |
30 - 50 |
50 - 60 |
60 |
КЕС: повітряні лінії високої напруги |
25 - 30 |
30 - 50 |
50 - 70 |
70 |
КЕС: наземні кабельні лінії |
10 - 30 |
30 - 50 |
50 - 60 |
60 |
Визначаємо межу стійкості елементів цеху по мінімуму Рф для середніх руйнувань.
Визначаємо межу стійкості елементів цеху Рфlim цеха в цілому по найменшому значенню меж стійкості його елементів.
Таблиця 2 - Межа стійкості елементів цеху по мінімуму Рф для середніх руйнувань
|
Рф_lim, кПа |
|
Для кожного элемента |
В цілому |
|
Для будинку |
20 |
20 |
Для устаткування |
30 |
|
Для КЕС |
30 |
|
Заносимо розрахунки в таблицю 3.
Таблиця 3 - Результати оцінки стійкості цеху до впливу ударної хвилі
Найме- нування цеху |
Елементи цеху та їх характеристика |
Ступінь зруйнувань при Рф , кПа |
Межа стійкості, кПа |
Примітка |
|||||||||
10 20 30 40 50 60 70 80 90 |
|||||||||||||
Електроцех |
Будівля: будівля з легким металевим каркасом і безкаркасні конструкції. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Межа стійкості механічного цеху Рфlim = 20 кПа |
Устаткування: генератори на 100…300 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
||
Устаткування: трансформатори від 100 до 1000 кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
||
КЕС: повітряні лінії високої напруги |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
||
КЕС: наземні кабельні лінії |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
||
– слабкі руйнування;
– середні руйнування;
– сильні руйнування;
– повні руйнування.
Креслимо схему положення зони руйнувань.
Висновок: Електроцех може опинитися в зоні повних руйнувань, осередка ядерного ураження з імовірним максимальним надмірним тиском ударної хвилі 35,6 кПа. Межа стійкості цеха 20 кПа, тобто він не стійкий до ударної хвилі; найбільш слабкий елемент – будівля цеху. Електроцех буде мати такі пошкодження: в цеху зруйновані всі основні опорні конструкції та є обвали перекриттів; обладнання, засоби механізації та техніка відновленню не підлягають; на КЕС розриви кабелів та на стовпах повітряних ліній електропередач, трансформатори та генератори вийшли з ладу. Для того щоб уникнути таких пошкоджень і цех зміг витримати більш сильний надлишковий тиск ударної хвилі, треба провести переобладнання тих елементів цеху які найбільш нестійкі. Тобто: треба встановити додаткові рамні конструкції, вікна зробити з більш стійкого скла, кабельні наземні лінії зробити підземними, встановити в основних вузлових точках систем газозабезпечення автоматичні вимикаючі пристрої які спрацьовують при аваріях, розподілити схеми електромереж на незалежно працюючі частини. Ці заходи дадуть змогу підвищити межу стійкості цеха, а також дозволять працівникам виконувати свої функції в умовах НС.
