Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский государственный университет
Информатики и радиоэлектроники
Кафедра производственной и экологической безопасности
Е.Н.Зацепин, Л.П.Лубашев, Навоша А.И.
Оценка надёжности защиты производственного персонала
в чрезвычайных ситуациях
Методическое пособие для практических занятий по дисциплине “Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях;
радиационная безопасность” для студентов всех специальностей Минск 1999 Содержание 1.Последовательность оценки надёжности защиты производственного персонала объекта 2. Методика оценки инженерной защиты производственного персонала объекта 2.1. Оценка защитных сооружений по вместимости 2.2. Оценка защитных сооружений по защитным свойствам 2.3. Оценка систем жизнеобеспечения защитных сооружений 2.4. Оценка защитных сооружений по своевременному укрытию людей 3. Пример решения задачи по оценке надёжности защиты производственного персонала объекта 4. Варианты задач для самостоятельной работы Контрольные вопросы Приложения
ЛИТЕРАТУРА
1.Последовательность оценки надёжности защиты производственного персонала объекта Необходимость защиты рабочих и служащих объекта народного хозяйства (ОНХ) возникает в чрезвычайных ситуациях (ЧС) мирного и военного времени. Причиной ЧС может быть крупная авария или катастрофа, стихийное бедствие или поражающие факторы современных средств нападения.Конкретным проявлением ЧС могут быть взрывы и пожары, химическое заражение воздуха и территории объекта вследствие выбросов сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), радиоактивное заражение при аварии на атомном предприятии, разрушение и затопление на объектах и т. п.
Наиболее тяжёлые последствия ЧС могут проявиться при взрыве ядерного боеприпаса со всеми его поражающими факторами – ударной волной, световым излучением, проникающей радиацией, радиоактивным заражением местности и электромагнитным импульсом (ЭМИ).
Во всех случаях людям будут нанесены такие поражения, которые могут стать причиной потери работоспособности на длительное время или даже смерти.
Для того чтобы избежать подобных последствий, требуется заблаговременно подготовить и обеспечить надёжную защиту производственного персонала в ЧС. Наиболее эффективным способом защиты рабочих и служащих является их укрытие в защитных сооружениях (ЗС) при соблюдении следующих условий : общая вместимость ЗС позволяет укрыть всех рабочих и служащих; ЗС удовлетворяет требованиям защиты от всех поражающих факторов оружия массового поражения (ОМП); ЗС оборудованы системой жизнеобеспечения на необходимую продолжительность пребывания в них;
размещение ЗС относительно рабочих мест позволяет своевременно укрыться по сигналам оповещения гражданской обороны (ГО); рабочие и служащие своевременно оповещаются и обучены способам защиты и правилам действия по сигналам оповещения; ЗС своевременно приготовлены к приёму людей.
В качестве показателя надёжности защиты рабочих и служащих объекта с использованием ЗС можно принять коэффициент надёжности защиты (Кн.з.).
Он показывает, какая часть производственного персонала обеспечивается надёжной защитой при ожидаемых максимальных параметрах поражающих факторов ядерного взрыва.
Определение надёжности защиты производственного персонала производится в следующей последовательности.
1. Оценивается инженерная защита рабочих и служащих объекта.
Показателем инженерной защиты является коэффициент Кинж.з. Он показывает, какая часть производственного персонала работающей смены может укрыться своевременно в ЗС объекта с требуемыми защитными свойствами и системами жизнеобеспечения, позволяющим укрывать людей в течение установленного срока:
Кинж.з. = Nинж.з./N, где Nинж.з. – суммарное количество укрываемых людей в установленные сроки в ЗС с требуемыми защитными свойствами и системами жизнеобеспечения; N – общая численность рабочих и служащих, подлежащих укрытию.
2. Оценивается возможность своевременного доведения сигналов оповещения ГО до рабочих и служащих. Показателем надёжности защиты производственного персонала с учётом оповещения является коэффициент Коп.:
где Nоп – количество рабочих и служащих, своевременно оповещаемых из числа своевременно укрываемых в убежище с требуемыми защитными свойствами и системами жизнеобеспечения.
3. Оценивается обученность производственного персонала способам защиты в ЧС и правилам действия по сигналам оповещения ГО. В качестве показателя, характеризующего подготовленность объекта к защите производственного персонала в зависимости от обученности людей, принимается коэффициент Кобуч. :
где Nобуч. – количество рабочих и служащих, обученных способам защиты и правилам действия по сигналам оповещения ГО, из числа своевременно укрываемых в убежищах с требуемыми защитными свойствами и системами жизнеобеспечения.
4. Определяется готовность убежищ к приёму укрываемых. Для этого определяется время, в течение которого убежища, используемые в обычное время в народнохозяйственных целях, могут быть подготовлены к приёму укрываемых ( освобождены от постороннего имущества, проверены на герметичность и функционирование всех систем жизнеобеспечения и т.д. ).
Сравнение фактического времени подготовки убежища Тг.факт. с требуемым Тг.треб. определяет готовность убежища к приёму укрываемых.
Для оценки надёжности защиты в расчёт принимаются только те ЗС, для которых выполняется условие :
Показателем, характеризующим надёжность защиты персонала в зависимости от готовности ЗС, является коэффициент Кгот.:
где Mгот. – количество мест в убежищах с требуемыми защитными свойствами и системами жизнеобеспечения, время готовности которых не превышает установленного.
5. Результаты оценки надёжности по всем четырём частным показателям анализируются. На этой основе определяется коэффициент надёжности защиты рабочих и служащих объекта Кн.з. по минимальному значению из частных показателей – Кинж.з., Коп., Кобуч., Кгот. Затем определяются слабые места в подготовке объекта для успешного решения задачи защиты производственного персонала и предусматриваются возможные пути повышения надёжности защиты.
Из анализа частных показателей Коп., Кобуч., Кгот. следует, что их значения во многом зависят от состава и уровня организационных мероприятий руководящего состава и штаба ГО объекта. Выбор путей их повышения является скорее организационной и тактической задачей, нежели инженерной. В частности, низкое значение Коп. обусловлено несовершенством системы оповещения рабочих и служащих, Кобуч. – неподготовленностью персонала, Кгот. – неорганизованностью подготовки убежищ к приёму укрываемых. Эти коэффициенты могут быть рассчитаны только на базе сведений по реальному объекту. Поэтому при решении задач по оценке Кн.з. целесообразно в дальнейшем считать коэффициенты Коп., Кобуч., Кгот. заданными и рассмотреть только методику оценки инженерной защиты производственного персонала, т.е. методику определения Кинж.з.
Оценка инженерной защиты рабочих и служащих на объекте заключается в определении показателей, характеризующих способность ЗС обеспечить надёжную защиту людей. Это возможно при выполнении следующих основных условий: общая вместимость ЗС на объекте позволяет укрывать работающий персонал; защитные свойства ЗС соответствуют требуемым, т.е.
обеспечивают защиту людей от избыточного давления ударной волны и ионизирующих излучений, ожидаемых на объекте при ядерном взрыве;
системы жизне-обеспечения ЗС обеспечивают жизнедеятельность укрываемых в течение установленного срока; размещение ЗС относительно мест работы позволяет людям укрыться по сигналам оповещения ГО в установленные сроки. На основании оценки намечаются меры по повышению надёжности защиты производственного персонала. Для оценки защиты рабочих и служащих объекта необходимо иметь следующие исходные данные:
1. Удаление объекта от вероятной точки прицеливания Rг, км.
2. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q, кт, и вид взрыва.
3. Вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания Rотк, км.
4. Данные о среднем ветре : Vс.в. – скорость среднего ветра, преобладающего в районе расположения объекта, км/ч; направление среднего ветра ( принимается самое неблагоприятное – в сторону объекта ).
5. Общее количество рабочих и служащих, подлежащих укрытию.
6. Распределение рабочих и служащих по участкам работ и их удаление от ЗС.
7. Характеристики ЗС : типы ЗС (убежище, ПРУ); избыточное давление, которое выдерживают конструкции сооружения (Pф.защ.); коэффициент ослабления радиации Косл. ограждающих конструкций сооружения или материала и толщина каждого защитного слоя перекрытия; основные и вспомогательные помещения и их размеры (площадь, высота); тип и состав элементов воздухоснабжения; объем резервных ёмкостей систем водоснабжения; система электроснабжения.
8. Климатическая зона ( I, II, III, IV ) района расположения объекта.
Последовательность оценки инженерной защиты рабочих и служащих объекта и содержание каждого этапа оценки излагаются ниже.
2.1. Оценка защитных сооружений по вместимости Вместимость ЗС объекта определяется в соответствии с нормами объемно-планировочных решений. Помещения для укрываемых строятся из расчёта, чтобы на одного укрываемого приходилось S1 = 0.5 м2 площади пола при двухъярусном и S1 = 0.4 м2 при трёхъярусном расположении нар.
Нижний ярус для сидения – из расчёта 0.45 х 0.45 м на человека и верхний для лежания – из расчёта 0.55 х 1.8 м на человека. При стандартной длине нар 180 см число мест для лежания составляет 20% вместимости убежища при двухъярусном расположении нар и 30% - при трёхъярусном. Мест для сидения в том и в другом случае – четыре, для лежания – соответственно одно и два на одном комплекте нар. Двухъярусные нары устанавливаются при высоте помещения от 2.15 до 2.9 м, трёхъярусные – при высоте более 2.9 м. Внутренний объём помещения должен быть не менее V1 = 1.5 м3 на укрываемого. При определении объёма помещения на одного укрываемого учитывается объём всех помещений в зоне герметизации V0.
С учётом изложенного возможность укрытия наибольшей работающей смены оценивается в такой последовательности:
1. Рассчитывается количество мест для укрываемых М на имеющейся площади для укрываемых Sп исходя из установленных норм на одного человека S1:
2. Проверяется соответствие объёма помещений в зоне герметизации на одного укрываемого. Для этого рассчитывается объём всех помещений в зоне герметизации V0 по общей площади всех помещений в зоне S0 и высоте помещения h:
Тогда объём помещений, приходящийся на одного укрываемого:
Если V1 1.5 м3 /чел., то расчётная вместимость М принимается за фактическую вместимость ЗС.
3. Определяется необходимое количество нар: при установке двухъярусных нар Н = М/5 и при установке трёхъярусных нар Н = М/6.
4. Определяется показатель, характеризующий защитное сооружение по вместимости:
где N – численность персонала, подлежащего укрытию.
По результатам расчётов делается вывод о возможности укрытия рабочих и служащих объекта.
2.2. Оценка защитных сооружений по защитным свойствам На этом этапе определяются защитные свойства ЗС и оценивается возможность надёжной защиты укрываемых людей от воздействия избыточного давления, ударной волны и ионизирующих излучений, ожидаемых на объекте.
Последовательность решения следующая.
1. Определяются требуемые защитные свойства ЗС Pф.треб. и Косл.треб.;
а) требуемая прочность ЗС по ударной волне Pф.треб. соответствует максимальному значению избыточного давления, ожидаемого на объекте, т.е.
Pф.мах = Pф.треб. Определяется опытным путём.
Для этого определяют минимальное расстояние от вероятного центра взрыва:
где Rг – удаление объекта от вероятной точки прицеливания, км;
Rгот – вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания.
По прил. 1 находят Pф.= Pф.мах. = Pф.треб. Избыточное давление ударной волны можно выразить во внесистемных единицах кгс/см2, имея в виду соотношение: 1 кгс/см2 примерно равна 100 кПа;
б) требуемый коэффициент ослабления радиации от радиактивного заражения определяют по формуле:
где Дрз.мах. – максимальная доза на открытой местности за 4 суток, т.е.
за продолжительность по времени, соответствующую однократному облучению; P1мах - максимальный уровень радиации на 1 час после взрыва, ожидаемый на объекте, определяемый по прил.2; Ддоп – предельно допустимая доза однократного облучения (50 P) за 4 суток (96 ч) с момента заражения местности радиоактивными веществами; tн – время заражения относительно момента взрыва, ч, где Vс.в – скорость ветра; tвып – время выпадения радиоактивных веществ (в среднем можно принять равным 1 ч); tк – время окончания облучения, ч, Если в районе расположения объекта ожидается действие проникающей радиации, то ее дозу необходимо также учитывать (прил. 2), суммируя с величиной Дрз.мах.
2. Определяются защитные свойства от ударной волны – избыточное давление Pф.защ., на которое рассчитаны элементы конструкций ЗС.
Pф.защ. берётся по характеристике ЗС.
3. Определяются защитные свойства от ионизирующих излучений – коэффициент ослабления радиации Косл.защ. Этот коэффициент может быть приведён в характеристике ЗС или найден расчётным путём:
где Кр. – коэффициент, учитывающий расположение объекта, определяется по прил. 4; n – число защитных слоёв материалов перекрытия ЗС; h – толщина i-го защитного слоя; d – толщина слоя половинного ослабления, см, определяется по прил. 5.
4. Выбираются защитные сооружения, защитные свойства которых не ниже требуемых, и определяется показатель, характеризующий защитные свойства объекта:
где Nз.т. – количество укрываемых в защитных сооружениях с защитными свойствами не ниже требуемых.
В выводах указывается, в какой степени ЗС соответствует требованиям к защитным свойствам.
Для обеспечения жизнедеятельности укрываемых ЗС оборудуются системами воздухоснабжения, водоснабжения, электроснабжения и связи.
1. Содержание оценки системы воздухоснабжения. Расчёт оборудования данной системы ведётся обычно для двух режимов работы: чистой вентиляции (режим I) и фильтровентиляции (режим II). При режиме I в убежище подаётся очищенный от радиационной пыли наружный воздух. При режиме II подаваемый в убежище наружный воздух очищается паров и аэрозолей, отравляющих веществ и бактериальных средств. На объектах, где возможны наземные пожары, сильная загазованность приземного воздуха вредными веществами и продуктами горения, должен предусматриваться режим регенерации внутреннего воздуха (режим III).
Количество наружного воздуха, которое должно подаваться в убежище, принимается: по режиму I – 8;10;11 и 13 м3 /ч на одного человека при температуре наружного воздуха соответственно до 20°С (I климатическая зона), 20..25°С ( II зона ), 25..30°С (III зона) и более 30°С (IV зона); по режиму II – 2 м3 /ч на одного укрываемого.
Для воздухоснабжения убежищ применяются фильтровентиляционные комплекты ФВК - 1 и ФВК - 2. ФВК - 1 обеспечивает I и II режимы вентиляции, ФВК - 2 – все три режима вентиляции: в режиме I – 1200 м3 /ч, в режиме II – 300 м3 /ч. При недостаточной подаче этих компонентов предусматривается установка дополнительных электроручных вентиляторов ЭРВ-72-2 ( расчётная подача 900 – 1300м3/ч) или ЭРВ-72-3 ( подача 1300м3 /ч ).
воздухоснабжения рассчитывается количество подаваемого системой воздуха в режимах I и II. Затем определяется количество укрываемых, которое система может обеспечить очищенным воздухом, Nо.возд. I(II), исходя из норм WI(II) подачи воздуха на одного человека в час:
где WоI(II) – общая производительность системы в заданном режиме;
WI(II) – норма подачи воздуха на одного человека в час.
При необходимости система воздухоснабжения оценивается также по режиму III и делаются выводы о её возможностях.
2. Оценка системы водоснабжения. Определяется возможность системы по количеству укрываемых человек Nо.вод., чел., обеспечиваемых водой в течение заданного срока С, сут., исходя из запаса Wо.вод. и нормы (3 л) на одного укрываемого в сутки W1.вод., л/чел.:
По результатам расчёта делаются соответствующие выводы.
3. Система электроснабжения. Электроснабжение убежищ предусматривается от сети предприятия (города) и от защищённого источника – дизельная электростанция (ДЭС). В малых и средних убежищах, где ДЭС не устанавливаются, должны применяться переносные электрические фонари, аккумуляторные светильники и т. п. В зависимости от конкретных условий предусматривается решение по системе электроснабжения на случай штатного и аварийного режимов. По результатам расчётов оценивается возможность систем жизнеобеспечения по минимальному показателю одной из систем:
где Nж.о. – наименьшее количество укрываемых людей.
2.4. Оценка защитных сооружений по своевременному Оценка защитных сооружений по своевременному укрытию проводится в зависимости от их расположения относительно мест работы, средней скорости передвижения людей при условии их массового перехода. Учитывается также потребное время для занятия места в убежище. Средняя скорость передвижения людей в этих условиях составит не более 50 м в минуту, время для занятия места в убежище – 2 мин.
Последовательность оценки:
1. Определяется число людей, которые смогут укрыться в ЗС в установлен-ное время. Установленное время задаётся штабом ГО в зависимости от обстановки.
2. Определяется показатель, характеризующий инженерную защиту по своевременному укрытию рабочих и служащих объекта:
где Nсвр. – число людей, которые в установленные сроки смогут укрыться в ЗС.
На завершающем этапе оценки инженерной защиты рабочих и служащих объекта анализируются результаты и делаются выводы, в которых по минимальному значению из частных показателей Квм., Кз.т., Кж.о., Ксвр.
определяется коэффициент надёжности инженерной защиты Кинж.з., выявляют-ся также слабые места в инженерной защите производственного персонала.
На заключительном этапе работы определяется коэффициент надёжности защиты работающей смены объекта Кн.з. по минимальному значению из найденного Кинж.з. и заданных Коп., Rобуч. и Rгот. Затем намечаются пути и меры по повышению надёжности защиты рабочих и служащих объекта, главным образом за счёт совершенствования инженерной защиты с учётом её слабых мест, снижающих величину Кинж.з.
3. Пример решения задачи по оценке надёжности защиты производственного персонала объекта Определить коэффициент надёжности защиты (Кн.з.) рабочих и служащих работающей смены объекта и предложить меры по его повышению при следующих исходных данных:
1. Объект расположен во II климатической зоне и располагает встроенным убежищем со следующим основным оборудованием: система воздухоснабжения включает три комплекта ФВК-1 и один комплект ЗРВ-72-2;
водоснабжение – от общезаводской системы; система энергоснабжения – от сети объекта, аварийный источник – аккумуляторные батареи. На объекте не ожидается сильных пожаров и загазованности воздуха вредными веществами.
2. Другие характеристики убежища:
конструкция убежища рассчитана на динамические нагрузки, создаваемые избыточным давлением в Рф.защ. = 1 кгс/см2 ;
перекрытия убежища состоят из двух слоёв – слоя бетона h1 = см и слоя грунта h2 = 25 см;
площадь помещений убежища Sо: помещения для укрываемых Sn = 285 м2 ; другие площади в зоне герметизации (тамбур – шлюз - 10 м2, санитарный пост - 2 м2, вспомогательные помещения – 68.5 м2 ) Sдоп. = 80.5 м2 ;
высота помещения h = 2.4м;
объем емкостей аварийного запаса воды 5400 л.
3. Общее количество рабочих и служащих на объекте N = человек. Они распределены по двум участкам с удалением от убежища:
участок 1 (200 чел.) – на расстояние 100м, участок 2 (510 чел.) – на расстояние 300м.
4. Время на заполнение убежища укрываемыми tзап. 8 мин.
5. Продолжительность непрерывного пребывания людей в убежище Т = =3сут.
6. Удаление объекта от вероятной точки прицеливания Rr = 5.1км.
7. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 1Мт, взрыв наземный.
8. Вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания Rотк. = 1.1км.
9. Скорость среднего ветра Vc.в. = 50км/ч, с направлением в сторону объекта.
10. Показатель, характеризующий своевременность оповещения рабочих и служащих по сигналам ГО, Коп. = 0.9.
11. Показатель обученности рабочих и служащих правилам действий по сигналам оповещения ГО, Кобуч. = 0.8.
12. Показатель, характеризующий убежище по времени приведения в готовность к приёму укрываемых, Кгот. = 1.
Оценку инженерной защиты рабочих и служащих объекта производим согласно методике, изложенной в разделе 1.2, используя исходные данные задачи на каждом этапе решения.
Исходные данные:
1. Площадь и высота помещений убежища.
2. Численность рабочих и служащих объекта.
Определяем количество мест для размещения укрываемых. Поскольку высота помещений убежища в вариантах 1, 2, 3, 4 менее 2.9 м и позволяет установить двухъярусные нары, принимаем в качестве расчётной нормы площади на одного укрываемого S1 = 0.5 м2/чел. Тогда расчётное количество мест в убежище на площади для укрываемых Sп составит:
В вариантах 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 высота помещений убежища более 2. м и позволяет установить трехъярусные нары, поэтому принимаем S1 = 0. м2/чел. Соответственно количество мест в убежище:
Найденное число определяет вместимость убежища при условии, что объём помещений в зоне герметизации Vо в расчёте на одного укрываемого не менее 1.5м /чел. Проверяем соответствие объёма нормам на одного укрываемого:
где Sо – общая площадь помещений в зоне герметизации; h – высота помещений, м.
Таким образом, вместимость убежища соответствует расчётному количеству мест во всех 12 вариантах.
Определяем необходимое количество нар для размещения укрываемых.
Двухъярусные нары при длине 180см позволяют разместить 5 человек, поэтому необходимо установить:
Определяем коэффициент вместимости Квм., характеризующий возможность убежища по укрытию рабочих и служащих объекта:
1. Убежище позволяет принять в 1, 2, 3, 4 вариантах только около 80%рабочих и служащих, в 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 вариантах вмещают весь персонал.
2. Для размещения укрываемых в убежищах (1-4 вариантах) необходимо установить 106 - 118 двухъярусных нар, обеспечивающих 20% мест для лежания и 80% - для сидения, в 5 – 12 вариантах – 125 – 154 трехъярусных нар, обеспечивающих 30% мест для лежания, 70% - для сидения.
Исходные данные:
1. Удаление объекта от точкии прицеливания и вероятное отклонение от неё боеприпаса.
2. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса и вид взрыва.
3. Скорость среднего ветра.
4. Динамические нагрузки, выдерживаемые конструкциями убежища (Рф.защ.), и характеристики перекрытия ( виды материалов и толщина слоёв).
Определяем требуемые защитные свойства:
а) по ударной волне – рассчитываем максимальное избыточное давление ударной волны, ожидаемое на объекте при ядерном взрыве (Рф.треб). Для этого находим минимальное расстояние до вероятного центра взрыва:
По прил. 1 при Rх = 4км и q = 100кт, 200кт, 300кт для наземного взрыва Рф.мах = =Рф.треб. в первых вариантах 1-3 и 7-9 составят:
В остальных вариантах, для Rx = 4 км и q = 500кт, 1000кт, при воздушном взрыве эти величины равны:
б) по ионизирующим излучениям – определяем требуемый коэффициент ослабления радиации по формуле:
где Р1мах – максимальный уровень радиации, ожидаемый на объекте, определяемый по прил.3, при Rх=4км, Vс.в. = 25км/ч и q1 = 100 кт, кт, 300 кт если объект окажется на оси следа:
В вариантах 4-6 и 10-12, при Rx = 4км, Vс..в. = 50 км/ч и соответствующих q = 500 кт, 1000 кт:
Величина tн = Rx/Vс. в. + tвып. = 4 / 25 ( 50 ) + 1 = 0.16 ( 0.08) + 1 = 1ч во всех вариантах, где tвып. – время выпадения радиоактивных веществ, равное в среднем 1 час. Следовательно, также во всех вариантах tк = tн + 96 = 97ч. Здесь 96 период однократного облучения (4 суток), выраженный в часах.
Тогда Косл..РЗтреб.:
1) Косл..РЗтреб. = 5 * 5700 * ( 1 - 0.2 - 97 - 0.2 ) / 50 = 5 * 5700 * 0.6 / 50 = 342;
2) Косл..РЗтреб. = 5 * 1000 * ( 1 - 0.2 - 97 - 0.2 ) / 50 = 5 * 5700 * 0.6 / 50 = 600;
3) Косл..РЗтреб. = 5 * 14300 * ( 1 - 0.2 - 97 - 0.2 ) / 50 = 5 * 5700 * 0.6 / 50 = 858;
Действие проникающей радиации на объекте при Rх = 4км не ожидается (см. прил. 3).
Определяем защитные свойства убежища:
а) от ударной волны: согласно исходным данным б) от радиоактивного заражения: коэффициент ослабления радиации убежищем не задан, поэтому определяем расчётным путём по формуле По исходным данным перекрытие убежища состоит из двух слоёв (n=2): слоя бетона h1 и слоя грунта h2. Слои половинного ослабления материалов от радиоактивного заражения ( см. прил. 5 ), составляют для бетона d1 = 5.7см, для грунта d2 = 8.1см. Коэффициент Кр, учитывающий расположение убежища, находим по прил. 4. Для встроенного убежища, расположенного в районе застройки, Кр = 8.
Тогда Косл..РЗзащ. :
Сравниваем защитные свойства убежища с требуемыми. Сравнивая Рф.защ. = 1 – 6.5кгс/см2 и Рф.треб. = 0.15 - 0.5кгс/см2, Косл.защ. = 3080 и Косл.треб. = 600 - 1860, находим, что во всех вариантах Рф.защ. > Рф.треб. и Косл.защ. > Косл.треб., т.е. по защитным свойствам убежище обеспечивает защиту людей при вероятных значениях параметров поражающих факторов ядерного взрыва. Определяем показатель, характеризующий инженерную защиту рабочих и служащих объекта по защитным свойствам:
где Nз.т. – количество укрываемых в защитных сооружениях с требуемыми защитными свойствами.
Вывод: защитные свойства убежища обеспечивают защиту 80% рабочей смены в 1-4 вариантах, и 100% во всех остальных.
Оценка систем жизнеобеспечения убежища А. Система воздухоснабжения.
Исходные данные:
1. Система воздухоснабжения включает три комплекта ФВК-1, один – ЭРВ-72-2.
2. Объекты расположены в 1, 2 и 3 климатических зонах (температура наружного воздуха до 20°С, 20…25°С и 25…30°С соответственно) Определяем возможности системы в режиме I (чистой вентиляции). Исходя из того, что подача одного комплекта ФВК-1 в режиме I составляет 1200м3/ч, а одного ЭРВ-72-2 - 900 м3/ч, подача системы в режиме I:
Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме I для 1 - 3 климатических зон W1 = 8,10,11 м3/ч, система может обеспечить воздухом:
10) Nо..возд.1 = 4500 / 8 = 562 чел.
11) Nо..возд.1 = 4500 / 10 = 450 чел.
12) Nо..возд.1 = 4500 / 11 = 409 чел.
Полученные величины во всех вариантах, кроме первого, меньше числа укрываемых, т.е. система воздухоснабжения не обеспечивает требуемых норм во 2-12 вариантах.
Определяем 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:
Исходя из нормы подачи воздуха на одного укрываемого в режиме фильтровентиляции W11 = 2 м3/ч, система может обеспечить воздухом:
Nо.возд.11 = Wо11/W11 = 900/2 = 450 чел, что меньше числа укрываемых во всех 12 вариантах.
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 условию обстановки не ожидается сильной загазованности атмосферы. Поэтому можно обойтись без режима III.
Вывод: система воздухоснабжения не может обеспечить в требуемых режимах (I и II) всех укрываемых, т.е. по расчетной вместимости убежища, за исключением 1 режимав 1 варианте.
Б. Система водоснабжения.
Исходные данные:
1. Водоснабжение укрываемых в убежище обеспечивается от общезаводской системы.
2. Аварийный запас имеется в проточных емкостях вместимостью 5400л.
3. Продолжительность укрытия 3 суток.
Исходя из норм на одного укрываемого 3л. в сутки, находим, что система способна обеспечить:
Вывод: водой могут быть обеспечены укрываемые на расчётную вместимость убежища только в 1 - 4 вариантах.
В. Система электроснабжения.
Исходные данные:
1. Электроснабжение убежища обеспечивается от сети объекта.
2. Аварийный источник – аккумуляторные батареи.
3. Работа систем воздухоснабжения в режиме регенерации не предусматривается.
Из анализа возможных ситуаций следует, что в случае отключения сети объекта работу системы воздухоснабжения можно обеспечить вручную, так как комплект ФВК-1 включает электроручной вентилятор. Аварийный источник электроснабжения от аккумуляторных батарей будет использован только для освещения убежища.
Вывод: система электроснабжения в аварийном режиме обеспечивает только освещение убежища, а работа системы воздухоснабжения обеспечивается ручным приводом.
На основании частных оценок систем жизнеобеспечения (воздухоснабжения, водоснабжения, электроснабжения) определяем общую оценку по минимальному показателю одной из систем.
В нашей задаче наименьшее количество укрываемых может обеспечить система воздухоснабжения - 409 - 562 человека (3,6,9,12 в. – 409 чел., 2,5,8,11в. - 450 чел., 1,4,7,10в. – 562 чел.) в 1 режиме и 450 чел. во втором режиме.
Поэтому показатель, характеризующий возможности инженерной защиты объекта по жизнеобеспечению:
жизнедеятельность как работающей смены, так и укрываемых в полном объеме норм в течение установленной продолжительности (3 суток).
2. Возможности по жизнеобеспечению снижает система воздухоснабжения от 55% до 65% в отдельных вариантах.
Оценка защитных сооружений по своевременному укрытию Исходные данные:
1. Расположение рабочих - участки 1 и 2 – на расстоянии 50 300м от убежища. (по вариантам) 2. Время на укрытие людей - не более 8 мин.
Определяем время, необходимое рабочим, чтобы дойти до убежища и занять в нём место. Расстояние 100 м человек при массовом движении проходит в среднем за 2 мин. На то, чтобы зайти в убежище и занять место, требуется 2 мин.
Тогда для рабочих участка 1 требуется максимум tз.max = 13 мин +2 мин = 15 мин (12 вариант); для рабочих участка 2 - tз.max = 6 мин +2 мин = 8 мин ( вариант).
Сравниваем необходимое время для укрытия людей с заданным и убеждаемся, что условия расположения убежища обеспечивает своевременное укрытие рабочих 2 участка во всех вариантах, а рабочих 1 участка только в 1- вариантах, в 7 –12 для укрытия требуется больше 8 минут.
Определяем показатель, характеризующий инженерную защиту объекта по своевременному укрытию персонала :
Для рабочих 1 участка Ксвр = N свр./ N = 1 в 1-6 вариантах, во всех остальных Ксвр < 1. Для рабочих 2 участка Ксвр = 1 во всех вариантах.
Вывод: Расположение убежища позволяет своевременно укрыть всех рабочих 1-го участка в 1-6 вариантах и рабочих 2 участка во всех вариантах.
В ходе расчетов получены следующие показатели, характеризующие инженерную защиту рабочих и служащих объекта (в порядке вариантов):
по вместимости K вм = 0.77, 0.78, 0.80, 0.82, 1.03, 1.05, 1.07, 1.09, 1.1, 1.12, 1.14, по защитным свойствам K з..т. = 0.77, 0.78, 0.80, 0.82, 1.03, 1.05, 1.07, 1.09, 1.1, 1.12, 1.14, по жизнеобеспечению укрываемых К ж. о. = 0.65, 0.64, 0.57, 0.62, 0.61, 0.55, 0.60, 0.59, 0.53, 0.57, 0.56, по своевременному укрытию людей Возможности инженерной защиты в целом характеризуются минимальным из трёх показателей, т.е. Кинж.з. состовляет:
Далее определяем коэффициент надёжности защиты работающей смены объекта (Кн.з.) по минимальному значению из найденного Кинж.з. и заданных Коп., Кобуч., Кгот. В данном случае он определяется найденным Кинж.з. и составляет вышеприведенные значения, т.е. :
Предложение по повышению надёжности защиты 1. Поскольку коэффициент надёжности защиты существенно снижен возможностями инженерной защиты по жизнеобеспечению укрываемых, а именно, ограниченной подачей системы воздухоснабжения, то необходимо дооборудовать эту систему одним комплектом ФВК-1 в зависимости от потребностей в каждом из вариантов. Возможности системы в режиме 1 при таком дополнении составят:
Система может обеспечить:
1) Nо..возд.1 = 5700 / 8 = 712 чел.
2) Nо..возд.1 = 5700 / 10 = 570 чел.
3) Nо..возд.1 = 5700 / 11 = 518 чел.
4) Nо..возд.1 = 5700 / 8 = 712 чел.
5) Nо..возд.1 = 5700 / 10 = 570 чел.
6) Nо..возд.1 = 5700 / 11 = 518 чел.
7) Nо..возд.1 = 5700 / 8 = 712 чел.
8) Nо..возд.1 = 5700 / 10 = 570 чел.
9) Nо..возд.1 = 5700 / 11 = 518 чел.
10) Nо..возд.1 = 5700 / 8 = 712 чел.
11) Nо..возд.1 = 5700 / 10 = 570 чел.
12) Nо..возд.1 = 5700 / 11 = 518 чел.
Возможности системы в режиме 11 составят:
Система может обеспечить:
Для вариантов 1, 2, 4 этого будет достаточно, а для всех остальных вариантов необходимо 2 комплекта.
Следовательно, повышение подачи системы после дооборудования одним комплектом ФВК-1 позволит увеличить численность защищаемых до полной вместимости убежища в 1, 2, 4 вариантах.
Соответственно показатель защиты объекта по жизнеобеспечению повысится до 1) Кж..о. = 712 / 690 = 1.03 в 1 режиме Кж..о. = 600 / 690 = 0.86 во 2 режиме 2) Кж..о. = 570 / 700 = 0.82 в 1 режиме Кж..о. = 600 / 700 = 0.85 во 2 режиме 4) Кж..о. = 712 / 720 = 0.98 в 1 режиме Кж..о. = 600 / 720 = 0.83 во 2 режиме Возможности инженерной защиты в целом, определяемые минимальным показателем из Квм., Кк. т., Кж..о., Ксвр., теперь характеризуются единой величиной, соответственно по 1, 2, 4 варианту :
Вывод: Предложенное дооборудование системы воздухоснабжения одним или двумя комплектами ФВК-1 повышает возможности инженерной защиты до полной обеспеченности всех укрываемых в убежище.
2. Для обеспечения инженерной защиты всего состава работающей смены требуется построить дополнительно одно убежище недостающей вместимости с такими же или лучшими показателями.
После реализации данных предложений коэффициент надежности защиты будет зависеть только от показателя обученности Кобуч. и своевременности оповещения – Коп..
Последние в свою очередь могут быть повышены совершенствованием системы оповещения ГО и обучения рабочих и служащих действиям по сигналам ГО.
Определить коэффициент надёжности защиты (Кн.з.) рабочих и служащих работающей смены объекта и предложить меры по его повышению (табл.1).
Основное оборудование Воздухоснабжение-3 комплекта ФВКубежища 1; 1 комплект ЭВР-72-2. Водоснабжение Другие характеристики Расчётные нагрузки Рф.защ., кгс/см мин.
пребывания Т, сут.
п. Rr, км.
кт.
Rотк., км.
км/ч Основное Воздухоснабжение - 3 комплекта ФВК - 1;
оборудование убежища 1 комплект ЭВР-72-2. Водоснабжение - от объекта; аварийный источник питания аккумуляторные батареи Другие характеристики Расчётные нагрузки Рф.защ., кгс/см Перекрытие слой чел.
от убежища 1,м tзап., мин.
пребывания Т, сут.
т. п. Rr, км.
Rотк., км.
Vс.в., км/ч.
Примечание: на объекте не ожидается сильных пожаров и загазованности воздуха вредными веществами.
1.Поясните физический смысл коэффициента надёжности защиты и его частных показателей.
2.Назовите исходные данные для оценки инженерной защиты производственного персонала объекта.
3.Какова последовательность оценки инженерной защиты производственного персонала объекта?
4.Какими показателями оцениваются защитные свойства убежищ? Их физический смысл.
5.Какими системами оборудуются защитные сооружения для обеспечения жизнедеятельности укрываемых?
6.Какими путями обеспечивается необходимый коэффициент ослабления радиации? Запишите расчётную формулу и поясните физический смысл входящих величин.
7.На какой показатель убежища влияет климатическая зона расположения объекта?
8.В каких случаях требуется режим III (регенерации воздуха) в работе системы воздухоснабжения убежища?
9.Поясните разницу в режимах I и II системы воздухоснабжения убежища.
укрываемого?
мощностях боеприпаса и расстояниях до центра взрыва, кгс/см.
Q, кт 5.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0. 100 0.4 0.59 0.68 0.77 1.00 1.20 1.30 1.40 1.60 1.70 2.10 2. 0.62 0.83 0.92 1.05 1.20 1.30 1.40 1.50 1.70 1.90 2.20 2. 200 0.51 0.74 0.86 0.97 1.20 1.40 1.50 1.60 1.80 1.90 2.50 2. 0.79 1.05 1.15 1.35 1.50 1.60 1.70 1.80 2.00 2.20 2.60 3. 300 0.58 0.85 0.98 1.10 1.37 1.57 1.67 1.85 2.07 2.27 2.80 3. 0.9 1.20 1.35 1.50 1.70 1.83 1.93 2.10 2.30 2.55 2.93 3. 500 0.69 1.00 1.15 1.30 1.70 1.90 2.00 2.30 2.60 3.00 3.40 4. 1.05 1.45 1.60 1.80 2.10 2.30 2.40 2.60 2.80 3.20 3.60 4. q, кт 5.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0. Расстояние до центра (эпицентра) взрыва, км (R) 1000 0.9 1.30 1.50 1.70 2.20 2.40 2.70 3.00 3.30 3.60 4.30 5. 1.35 1.80 2.00 2.30 2.90 3.00 3.40 3.50 3.60 4.00 4.50 5. Примечание. Верхнее число – для воздушного взрыва, нижнее – для наземного.
Доза проникающей радиации при различных мощностях боеприпаса и расстояниях до центра взрыва.
Мощность боеприпаса Rх, км.
Rх, км.
Коэффициент условий расположения убежищ (Кр.) Встроенное в отдельно стоящем здании убежище :
Встроенное внутри производственного комплекса или жилого квартала убежище :
Толщина слоя половинного ослабления радиации для различных материалов (d), см
ЛИТЕРАТУРА
1. Атаманюк В. Г. и др. Гражданская оборона: учебник для втузов. – М., 1986.2. Демиденко Г. П. И др. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: Справочник. – Киев, 1989.
Св. план 1999, резерв Оценка надёжности защиты производственного персонала “Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях;
радиационная безопасность” для студентов всех специальностей Редактор Т.Н. Крюкова Отпечатоно в БГУИР. Лицензия ЛП №156. 220027, Минск, П.Бровки,