Министерство сельского хозяйства РФ
ФГБОУ ВПО
Государственный Аграрный Университет
Северного Зауралья
Институт «Экономики и финансов»
Кафедра «Безопасности жизнедеятельности»
Расчётно-графическая работа
«Пути и способы повышения устойчивости работы объектов сельскохозяйственного производства»
Выполнил: студент Б-МПМ-21
Дзюба А.А.
Проверил: преподаватель
Асташева Н. А.
Тюмень 2013
Введение
Существует целый ряд объектов, которые даже в мирное время представляют собой потенциальную угрозу жизни и здоровья человека. Это атомные электростанции, лаборатории, работающие с радиоактивными веществами и пр. Для защиты персонала таких предприятий используются противорадиационные укрытия или сокращенно ПРУ. Противорадиационное убежище представляет собой закрытое помещение, спроектированное для защиты жителей, (персонала) от продуктов радиоактивного распада или радиационных осадков возникших в результате ядерного взрыва.
После ядерного взрыва, материал, испарившийся в образовавшемся огненном шаре, открыт для нейтронов, идущих из эпицентра, поглощает их и становится радиоактивным. Когда он сгущается в облако, он формирует пыль и легкий песчаный материал похожий на пемзу. Радиоактивные осадки излучают бета-частицы и гамма-лучи. Выпадая на землю, этот высокорадиоактивный материал подвергает существенной опасности все в пределах своего действия. Противорадиационное убежище спроектировано для того, чтобы его жители смогли избежать воздействия губительных радиоактивных осадков, пока радиоактивность не упадет до безопасного уровня. Защитные свойства ПРУ от радиоактивных излучений оцениваются коэффициентом защиты (Кз) или коэффициентом ослабления (Косл), который показывает, во сколько раз укрытие ослабляет действие радиации, а следовательно, и дозу облучения. Таким образом, целью данной работы является расчет возможной величины уровня радиации и границ очага ядерного поражения, а так же радиуса зон разрушения, после воздушного и наземного ядерных взрывов разных мощностей. Кроме этого необходимо рассчитать коэффициент защиты противорадиационных укрытий до и после мероприятий по повышению защитных свойств здания (укладка мешков с песком, уменьшение площади оконных проёмов).
1. Расчетная часть
Приложение 2
«Мощность и виды взрывов»
Воздушный - 0,35 Мт
Наземный - 6,3 Мт
Приложение 5
Уровень радиации, Р/ч - 395
Время (t), ч - 5,5
Вид излучения, 30% - г (гамма)
Вид излучения, 70% - б (альфа)
Приложение 6
2. Материал стен - Кс-кирпич силикатный
3. Толщина стен по сечениям: А-А - 25; Б-Б - 25; В-В - 25; Г-Г - 25; 1-1 - 25;
2-2 - 25; 3-3 - 25;
4. Перекрытие: тяжелый бетон толщиной (см) - 10
5. Расположение низа оконных проемов (м) - 1,5
6. Площадь оконных и дверных проемов против углов (м2): б1=5/2; б2=4/4/2; б3=7; б4=6;
7. Высота помещения - 2,8
8. Размер помещения - 5Ч6
9. Размер здания - 12Ч15
10. Ширина зараженного участка, примыкающего к зданию - 40
Задача №1
Условия: Рассчитайте границы очага ядерного поражения и границы зоны разрушения после воздушного ядерного взрыва мощностью 0,25 Мт. Построить график, сделать вывод.
|
Дано: |
Решение: |
|
|
1 Мт = 1000 Кт ; Ответ: , , , |
||
|
Найти: |
Вывод: Границей очага ядерного поражения является зона риска радиусом 9,86 км.
Задача №2
Условия: Рассчитайте границы очага ядерного поражения и радиус зон разрушения после наземного ядерного взрыва мощностью 6,3 Мт. Построить график, сделать вывод.
|
Дано: |
Решение: |
|
|
1 Мт = 1000 Кт ; Ответ: , , , |
||
|
Найти: |
Вывод: Границей очага ядерного поражения является зона риска радиусом 20,19 км.
Задача №3
Условия: Рассчитайте величину уровня радиации через 2,4,6,8 часов после аварии и ядерного взрыва на радиационно-опасном объекте. Построить график, сделать вывод.
|
Дано: |
Решение: |
|
|
, где t - продолжительность облучения; P - уровень радиации 0,5 - степень для расчета спада уровня радиации после аварии на АЭС 1,2 - степень для расчета спада уровня радиации после ядерного взрыва 1) Определяем уровень радиации через 2,4,6,8 часов после аварии на АЭС == 280,1 = 197,5 == 161,2 == 139,5 2) Определим уровень радиации через 2,4,6,8 часов после ядерного взрыва. == 171,7 = 74,8 == 45,98 |
||
|
Найти: |
||
|
== 32,5 |
Вывод: Спад уровня радиации происходит быстрее после ядерного взрыва.
ядерный укрытие защита радиация
Задача №4
Условия: Рассчитайте величину эквивалентной дозы, которую получат люди на радиационно-загрязненной местности в течение определенного времени. Сделать вывод.
|
Дано: |
Решение: |
|
|
г = 30 % б = 70 % |
1. Определим количество эквивалентной дозы после аварии на АЭС. для г = 30% 1766,77 - 100% x- 30% для б = 70% 1766,77 - 100% х- 70% где W - это коэффициент взвешенный, биологический, показывает, во сколько раз данный вид излучений превосходит рентгеновское по биологическому действию и при одинаковой величине поглощенной дозы. W (г) = 1 W (б) = 20 H = (* 1) + (* 20) = + 24734,78 = 25264,811 мБЭР : 1000 = 25,265 = 0,253 ЗВ Радиационной установленной нормой для населения является среднегодовая доза 0,001 ЗВ в год, для работников атомной промышленности 0, 02 ЗВ. Вывод: Данная доза Н = 0,253 ЗВ способна вызвать отрицательное влияние на здоровье людей. 2. Определим количество эквивалентной дозы после взрыва на АЭС. для г= 30% - 100% x- 30% для б = 70% - 100% х- 70% H = (* 1) + (* 20) = 20001,839 мБЭР : 1000 = 20,002 = 0,200 ЗВ Вывод: Данная доза Н = 0,200 ЗВ способна вызвать отрицательное влияние на здоровье людей. |
|
|
Найти: H - ? |
2. Условные обозначения
К1 - коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения;
К0 - коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения;
Км - коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия соседних строений;
Кш - коэффициент, зависящий от ширины здания;
So - площадь оконных и дверных проемов (площадь незаложенных проемов и отверстий);
Sn - площадь пола укрытия;
0,5 - для производственных и вспомогательных зданий внутри промышленного комплекса;
0,7 - для производственных и вспомогательных зданий, расположенных вдоль магистральных улиц или в городской застройке жилых каменных зданий;
1 - для отдельно стоящих зданий и зданий в сельских населённых пунктах;
Кш,Ко,Км - обозначения те же, что и для возвышающихся частей стен укрытия;
Кп - кратность ослабления перекрытием подвала (цокольного этажа) вторичного излучения, рассеянного в помещении первого этажа, определяемая в зависимости от веса 1 перекрытия;
Ко' - коэффициент, принимаемый при расположении низа оконного и дверного проема (светового отверстия) в стенах на высоте от пола первого этажа 0,5б и 1м и более - 0,09б;
Х - часть суммарной дозы радиации проникающей в помещение через входы;
П90 - коэффициент, учитывающий тип и характеристику;
Квх - коэффициент, характеризующий структурные особенности входа и его защитные свойства.
3. Предварительные расчеты
Условия: Рассчитаем коэффициент защиты для противорадиационных укрытий, расположенных в одноэтажных зданиях.
Таблица 1.
|
Сечение здания |
Вес конструкции (КГС/) |
Приведенный вес (КГС/) |
Суммарный вес против углов (КГС/) |
|||
|
А-А ? |
475 |
6/42=0,14 |
0,86 |
408,5 |
408,5 |
|
|
Б-Б |
475 |
2/42=0,05 |
0,95 |
451,25 |
1306,25 |
|
|
В-В |
475 |
4/42=0,1 |
0,90 |
427,5 |
||
|
Г-Г ? |
475 |
4/42=0,1 |
0,90 |
427,5 |
||
|
1-1 ? |
475 |
7/33,6=0,21 |
0,79 |
375,25 |
375,25 |
|
|
2-2 |
475 |
2/33,6=0,06 |
0,94 |
446,5 |
850,25 |
|
|
3-3 ? |
475 |
5/33,6=0,15 |
0,85 |
403,75 |
1. Материал стен - (кирпич силикатный).
Толщина стен по сечениям:
А-А = 25см
Б-Б = 25 см
Определим вес конструкции для сечений:
А-А = 475КГС/
Б-Б = 475 см КГС/
2. Определим S оконных и S дверных проёмов против углов
= 5/2
= 4/4/2
= 7
= 6
Высота помещения - 2,8 м
Размер здания - 12Ч15 м
= 2,8 * 15 = 42
= 2,8 * 12 = 33,6
3. Рассчитаем суммарный вес против углов
G = (2-2; 3-3) = 203, 04 + 283, 5 = 850,25 КГС/
G = (Б-Б; В-В; Г-Г) = 1306,25 КГС/
G = (1-1) = 375,25 КГС/
G = (А-А) = 408,5 КГС/
4. Определим коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающую через наружные и внутренние стены, где У б учитывает только те величины углов в градусах, суммарный вес против которых не превышает 1000 КГС/.
Начертим помещение размером 5Ч6.
=
=
=
=
5. Рассчитаем кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса окружающих конструкций.
G = 850,25 КГС/ (800+50,25)
G = 375,25 КГС/ (350+25,25)
G = 408,5 КГС/ (400 + 8,5)
6. Определим коэффициент стены
где б - это величина углов в градусах.
7. Определяем коэффициент перекрытия. Перекрытия - тяжелый бетон дощатый по лагам толщиной 10 см.
8. Находим коэффициент зависящий от высоты т ширины помещения. Высота помещения - 2,8 м, размер помещения - 5Ч6. Для высоты 2,8 м и ширины - 5м
9. Находим коэффициент, учитывающий проникновения в помещение вторичного излучения. Расположение низа оконных проемов - 1,5 м.
S оконных и дверных проёмов против углов
= 5/2
= 4/4/2
= 7
= 6
Размер здания - 12Ч15 м
10. Рассчитаем коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в здании, расположенном в районе застройки, от экранизирующих действий соседних строений.
Ширина зараженного участка примыкающего к зданию - 40м.
11. Определим коэффициент, зависящий от ширины здания
12. Определим коэффициент защиты для помещений-укрытий, расположенных в одноэтажных зданиях.
Вывод: Коэффициент защиты равен 27,91 - это меньше 50, следовательно, здание не соответствует нормативным требованиям и не может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.
4. Дополнительные расчеты
С целью повышения защитных свойств здания, необходимо провести следующие мероприятия:
1. укладка мешков с песком вдоль внешних стен здания
2. уменьшение площади окон на 50%.
|
Сечение здания |
Вес конструкции (КГС/) |
Приведенный вес (КГС/) |
Суммарный вес против углов (КГС/) |
|||
|
А-А ? |
1575 |
3/42=0,07 |
0,93 |
1464,75 |
1464,75 |
|
|
Б-Б |
475 |
2/42=0,05 |
0,95 |
451,25 |
2375 |
|
|
В-В |
475 |
4/42=0,1 |
0,90 |
427,5 |
||
|
Г-Г ? |
1575 |
2/42=0,05 |
0,95 |
1496,25 |
||
|
1-1 ? |
1575 |
3,5/33,6=0,1 |
0,90 |
1417,5 |
1417,5 |
|
|
2-2 |
475 |
2/33,6=0,06 |
0,94 |
446,5 |
1911,25 |
|
|
3-3 ? |
1575 |
2,5/33,6=0,07 |
0,93 |
1464,75 |
1. Ширина мешка с песком 0,5 м. Объем массы песка 2200 КГС/.
Для расчёта веса одного мешка 2200 Ч 0,5 = 1100 КГС/.