Міністерство сільського господарства Російської Федерації
ФДМ ВПО
Тюменська державна сільськогосподарська академія
Механіко-технологічний інститут
Кафедра: "Безпеки життєдіяльності"
на тему:
"Розрахунок протирадіаційного укриття на підприємстві АПК"
Виконав: студент гр.
Перевірив:
Тюмень, 2009
Зміст
Введення
Задача 1
Задача 2
Задача 3
Задача 4
Задача 5
1. Розрахунок коефіцієнта захищеності протирадіаційного укриття
2. Додаткові розрахунки коефіцієнта захищеності протирадіаційного укриття
Література
Введення
Захист населення від сучасних засобів ураження - головне завдання цивільної оборони.
Укриття в захисних спорудах забезпечує різну ступінь захисту від вражаючих факторів ядерної, хімічної і біологічної зброї, а також від вторинних вражаючих чинників при ядерних вибухах і застосування звичайних засобів ураження (від розлітаються з великою силою і швидкістю уламків і осколків конструкцій споруд, грудок грунту і т.д.). Цей спосіб, забезпечуючи надійний захист, разом з тим практично виключає в період укриття виробничу діяльність. Застосовується при безпосередній загрозі застосування ЗМУ і при раптовому нападі противника.
Протирадіаційні укриття (ПРУ). Вони забезпечують захист переховуваних від впливу іонізуючих випромінювань та радіоактивного пилу, отруйних речовин, біологічних засобів в крапельно-рідкому вигляді і від світлового випромінювання ядерного вибуху. При відповідній міцності конструкцій ПРУ можуть частково захищати людей від впливу ударної хвилі та уламків зруйнованих будівель. ПРУ повинні забезпечувати можливість безперервного перебування в них людей протягом не менше двох діб.
Захисні властивості ПРУ від радіоактивних випромінювань оцінюються коефіцієнтом захисту (Кз) або коефіцієнтом ослаблення (Косл), який показує, у скільки разів укриття послаблює дію радіації, а отже, і дозу опромінення.
Задача 1
Розрахувати кордону осередку ядерного ураження радіуси зон руйнування після повітряного ядерного вибуху потужністю боєприпасу 150 кТ. Побудувати графік і зробити висновок.
Дано: 1 =150 кТ Q 1 = 150 кТ 2 =100 кТ Q 2 = 100 кТ 2п =1,7 км R 2п = 1,7 км 2с =2,6 км R 2с = 2,6 км 2ср =3,8 км R 2ср = 3,8 км 2сл =6,5 км R 2сл = 6,5 км | Рішення: п =1,8 км; R с =2,8 км; R ср =4,2 км; R сл =7,2 км. Відповідь: R п = 1,8 км; R з = 2,8 км; R ср = 4,2 км; R сл = 7,2 км. |
п , R с , R ср , R сл - ? R п, R с, R сер, R сл -? |
Висновок: після повітряного ядерного вибуху потужністю 150 кт, зона ураження склала 14,4 км. п = 1,8 км; R с. = 2,8 км; R ср = 4,2 км; R сл = 7,2 км. Радіуси зон руйнування наступні: R п = 1,8 км; R с. = 2,8 км; R ср = 4,2 км; R сл = 7,2 км.
Задача 2
Розрахувати кордону вогнища ядерної поразки і радіуси зон руйнування при наземному ядерному вибуху потужністю боєприпасу 150 кТ. Побудувати графік і зробити висновок.
Дано: 1 =150 кТ Q 1 = 150 кТ 2 =100 кТ Q 2 = 100 кТ 2п =1,9 км R 2п = 1,9 км 2с =2,5 км R 2с = 2,5 км 2ср =3,2 км R 2ср = 3,2 км 2сл =5,3 км R 2сл = 5,3 км | Рішення: п =2,1 км; R с =2,8 км; R ср =3,5 км; R сл =5,9 км. Відповідь: R п = 2,1 км; R з = 2,8 км; R ср = 3,5 км; R сл = 5,9 км. |
п , R с , R ср , R сл - ? R п, R с, R сер, R сл -? |
Висновок: при наземному ядерному вибуху зона повних руйнувань більше ніж при повітряному ядерному вибуху на 0,6 км. А загальна зона ураження менше на 2,6 км.
Задача 3
Розрахувати величину спаду рівня радіації через 2, 6, 12, 24, 48 годин після аварії на АЕС і після ядерного вибуху, якщо початковий рівень радіації через 1 годину складе Р 0 = 150 Р / ч. Побудувати графік і зробити висновок.
Дано: Р 0 = 150 Р / год =2, 6, 12, 24, 48 ч t = 2, 6, 12, 24, 48 год | Рішення: = Р t = Після аварії на АЕС 2 = Р t 2 = Після ядерного вибуху: 2 = Р t 2 = Відповідь: 2 =106,38 Р/ч; Р t 6 =61,47 Р/ч; Р t 12 =43,35 Р/ч; Р t 24 =30,67 Р/ч; Р t 48 =21,67 Р/ч; 1) Р t 2 = 106,38 Р / год; Р t 6 = 61,47 Р / год; Р t 12 = 43,35 Р / год; Р t 24 = 30,67 Р / год; Р t 48 = 21,67 Р / год; 2 =65,50 Р/ч; Р t 6 =17,48 Р/ч; Р t 12 =7,60 Р/ч; Р t 24 =3,63 Р/ч; Р t 48 =1,44 Р/ч. 2) Р t 2 = 65,50 Р / год; Р t 6 = 17,48 Р / год; Р t 12 = 7,60 Р / год; Р t 24 = 3,63 Р / год; Р t 48 = 1,44 Р / ч. |
- ? Р t -? |
Висновок: спад рівня радіації при ядерному вибуху відбувається швидше ніж при аварії на АЕС.
Задача 4
Розрахувати еквівалентну дозу опромінення, отриману людьми, що знаходяться на зараженій радіаційними речовинами місцевості протягом 6 годин. Якщо початковий рівень радіації через 1 годину після аварії на АЕС склав Р 0 = 150 мР /.
Дано: |
Р 0 = 150 мР / год =6 ч t = 6 год α = 25% β = 25% γ = 25% η = 25% | Рішення: экв = Q∆· D погл. D екв = QΔ · D поглинутої зразка. =5-10. Q - коефіцієнт якості або відносний біологічний еквівалент, показує у скільки разів даний вид випромінювання перевершує рентгенівське по біологічного впливу при однаковій величині поглиненої дози, для α - випромінювання Q = 20, β і γ - випромінювання Q = 1, η - випромінювання Q = 5 -10. экв = 20 · 723,38 · 0,25 + 1 · 723.38∙0,25+1∙723,38∙0,25+ +5∙723,38 ∙0,25=4882,8 мБэр = 0,0048 Зв. D екв = 20 · 723,38 · 0,25 + 1 · 723.38 ∙ 0,25 +1 ∙ 723,38 ∙ 0,25 + +5 ∙ 723,38 ∙ 0,25 = 4882,8 мБер = 0,0048 Зв. экв =0,0048 Зв. Відповідь: D екв = 0,0048 Зв. |
экв - ? D екв -? |
Висновок: Люди, що перебувають на зараженій радіацією території після аварії на АЕС протягом 6 годин отримають еквівалентну дозу 0,0048 Зв. Дана доза не становить небезпеку для виникнення променевої хвороби.
Задача 5
Розрахувати еквівалентну дозу опромінення, отриману людьми, що знаходяться на зараженій радіаційними речовинами місцевості протягом 6 годин. Якщо початковий рівень радіації через 1 годину після ядерного вибуху склав Р 0 = 150 мР /.
Дано: Р 0 = 150 мР / год =6 ч t = 6 год α = 25% β = 25% γ = 25% η = 25% | Рішення: экв = Q∆· D погл. D екв = QΔ · D поглинутої зразка. экв = 20 · 572,90 · 0,25 + 1 · 572,90 ∙ 0,25+1 ∙ 572,90 ∙ 0,25+ D екв = 20 · 572,90 · 0,25 + 1 · 572,90 ∙ 0,25 +1 ∙ 572,90 ∙ 0,25 + +5 ∙ 572,90 ∙ 0,25 = 3867,07 мБер = 0,0038 Зв. экв =0,0038 Зв. Відповідь: D екв = 0,0038 Зв. |
экв - ? D екв -? |
Висновок: Люди, що перебувають на зараженій радіацією території після ядерного вибуху протягом 6 годин отримають еквівалентну дозу 0,0038 Зв. Дана доза не становить небезпеку для виникнення променевої хвороби.
Вихідні дані для розрахунку протирадіаційного захисту.
1. Місце знаходження ПРУ - в одноповерховій будівлі;
2. Матеріал стін - Ко (з кам'яних матеріалів і цегла);
3. Товщина стін по перетинах:
А - А - 25 см;
Б - Б - 12 см;
В - В - 12 см;
Г - Г - 25 см;
1 - 1 - 25 см;
2 - 2 - 12 см;
3 - 3 - 25 см.
4. Перекриття: важкий бетон, дощата по лагах товщиною 10 см, вага конструкції - 240 кгс / м 2;
5. Розташування низу віконних прорізів 2,0 м;
6. Площа віконних і дверних прорізів проти кутів (м 2)
α 1 = 8 / 2, α 2 = 15/4/2, α 3 = 7, α 4 = 6;
7. Висота приміщення 2,9 м;
8. Розмір приміщення 4 × 6 м;
9. Розмір будівлі 12 × 20 м;
10. Ширина зараженої ділянки, що примикає до будівлі 20 м.
1. Розрахунок коефіцієнта захищеності протирадіаційного укриття
Попередні розрахунки таблиця № 1.
Перетин будівлі | Вага 1 м 2 конструкції Кгс / м 2 | | ст 1 - L ст стін | пр кгс/м 2 Наведений вага G пр кгс / м 2 | α, Кгс/м 2 Сумарна вага проти кутів G α, кгс / м 2 |
А - А Б - Б В - В Г - Г 1 - 1 2 - 2; 3 - 3 | 450 216 216 450 450 216 450 | 0,134 0,258 0,068 0,034 0,020 0,221 0,057 | 0,866 0,742 0,932 0,966 0,861 0,781 0,943 | 389,7 160,2 201,3 434,7 360,00 168,4 424,3 | α 4 = 389,7 G α 4 = 389,7 α 2 = 796,28 G α 2 = 796,28 α 3 = 360,00 G α 3 = 360,00 α 1 = 592,83 G α 1 = 592,83 |
1. Матеріал стін - Ко (з кам'яних матеріалів та цегли).
2. Товщина стін по перерізу (см):
А - А - 25;
Б - Б - 12;
В - В - 12;
Г - Г - 25;
1 - 1 - 25;
2 - 2 12;
3 - 3 - 25.
3. Визначаємо вага 1 м 2 конструкцій для перерізів (кгс / м 2). Таблиця № 1.
А - А - 450;
Б - Б - 216;
В - В - 216;
Г - Г - 450;
1 - 1 - 450;
2 - 2 - 216;
3 - 3 - 450.
4. Площа віконних і дверних прорізів проти кутів (м 2).
α 1 = 8 / 2;
α 2 = 15/4/2;
α 3 = 7;
α 4 = 6.
5. Висота приміщення 2,9 м 2.
6. Розмір будівлі 12 × 20 м.
Площа стін:
1=2,9*·12=34,8 м 2 - внутренней;
S 1 = 2,9 * · 12 = 34,8 м 2 - внутрішньої;2=2,9* 20=58 м 2 - внешний.
S 2 = 2,9 * 20 = 58 м 2 - зовнішній.1 = 3 - 3 +2 - 2 G α 1 = 3 - 3 +2 - 2
2 = Г-Г + В-В + Б-Б G α 2 = Г-Г + В-В + Б-Б
3 = 1 - 1 G α 3 = 1 - 1
4 = А-А G α 4 = А-А
7. Визначимо коефіцієнт прорізу.
;
А - А, ;
Б - Б,
В - В,
Г - Г,
1 - 1,
2 - 2,
3 - 3,
8. α . Визначаємо сумарний вага проти кутів G α.
α 1 = 168,4 + 424,3 = 592,8;
G α 1 = 168,4 + 424,3 = 592,8;α 2 = 160,2 + 201,3 + 434,7 = 796,2;
G α 2 = 160,2 + 201,3 + 434,7 = 796,2;α 3 = 360;
G α 3 = 360;α 4 = 389,7;
G α 4 = 389,7;9. Визначаємо коефіцієнт захищеності укриття.
Коефіцієнт захисту Кз для приміщень в одноповерхових будинках визначається за формулою:
Де К 1 - коефіцієнт, що враховує частку радіації, що проникає через зовнішні і внутрішні стіни приймається за формулою:
10. Визначаємо коефіцієнт, що враховує частку радіації, що проникає через зовнішні та внутрішні стіни.
11. Розмір приміщення (м × м) .4 х6
α 1 = α 3 = 67,4
α 2 = α 4 = 112,6
12. Знаходимо кратність ослаблення ступеня первинного випромінювання в залежності від сумарної ваги навколишніх конструкцій за таблицею 28.
До СТ1 = 592,83 = 550 + 42,83 = 45 + (42,83 · 0,4) = 62,13
550 - 45 Δ1 = 600 - 550 = 50
600 - 65 Δ2 = 65 - 45 = 20
Δ 2/Δ1 = 20/50 = 0,4
До ст2 = 796,28 = 700 + 96,28 = 120 + (96,28 · 1,3) = 245,16
700 - 120 Δ1 = 800 - 700 = 100
800 - 250 Δ2 = 250 - 120 = 130
Δ 2/Δ1 = 130/100 = 1,3
До ст3 = 360 = 350 + 10 = 12 + (10 · 0,08) = 12,08
350 - 12 Δ1 = 400 - 350 = 50
400 - 16 Δ2 = 16 - 12 = 4
Δ 2/Δ1 = 4 / 50 = 0,08
До СТ4 = 389,7 = 350 + 39,7 = 12 + (39,7 · 0,08) = 12,31
350 - 12 Δ1 = 400 - 350 = 50
400 - 16 Δ2 = 16 - 12 = 4
Δ 2/Δ1 = 4 / 50 = 0,08
13. Визначаємо коефіцієнт стіни.
До ст - кратність ослаблення стінами первинного випромінювання в залежності від сумарної ваги огороджувальних конструкцій.
14. Визначаємо коефіцієнт перекриття.
До пер - кратність ослаблення первинного випромінювання перекриттям.
10 см бетон - 240 кгс / м 2 = 4,28
До пер = 240 = 200 + 40 = 3,4 + (40 · 0,022) = 4,28
200 - 3,4 Δ1 = 250 - 200 = 50
250 - 4,5 Δ2 = 4,5 - 3,4 = 1,1
Δ 2/Δ1 = 1,1 / 50 = 0,022
15. 1 , зависящий от высоты и ширины помещения, принимается по таблице №29. Знаходимо коефіцієнт V 1, залежить від висоти і ширини приміщення, приймається за таблицею № 29.
(3) = 2,9= 2+ 0,9= 0,06 - (0,9 · 0,02) = 0,042
V (3) = 2,9 = 2 + 0,9 = 0,06 - (0,9 · 0,02) = 0,0422 - 0,06 Δ1 = 3 - 2 = 1
3 - 0,04 Δ2 = 0,04 - 0,06 = - 0,02
Δ 2/Δ1 = - 0,02 / 1 = - 0,02
(6) = 2,9= 2+ 0,9= 0,16 - (0,9 · 0,07) = 0,097
V (6) = 2,9 = 2 + 0,9 = 0,16 - (0,9 · 0,07) = 0,0972 - 0,16 Δ1 = 3 - 2 = 1
3 - 0,09 Δ2 = 0,09 - 0,16 = - 0,07
Δ 2/Δ1 = - 0,07 / 1 = - 0,07
(4) = 4= 3+ 1= 0,042 + (1 · 0,018) = 0,06
V (4) = 4 = 3 + 1 = 0,042 + (1 · 0,018) = 0,063 - 0,042 Δ1 = 6 - 3 = 3
6 - 0,097 Δ2 = 0,097 - 0,042 = 0,055
Δ 2/Δ1 = 0,055 / 3 = 0,018
(4) = V 1 = 0,06
V (4) = V 1 = 0,0616. Знаходимо коефіцієнт, враховує проникання у приміщення вторинного випромінювання.
= 0, 09 · 1,5 = 0, 135
К 0 = 0,09 a = 0, 09 · 1,5 = 0, 135
= 8+ 15 + 7 + 6 = 36 м 2
S a = 8 + 15 + 7 + 6 = 36 м 2п = 4 · 6 = 24 м 2
S п = 4 · 6 = 24 м 2а = 36/24 = 1,5
17. Визначаємо коефіцієнт, що враховує зниження дози радіації в будинках, розташованих у районі забудови К м, від екранізує дії сусідніх будівель, визначається по таблиці № 30.
К м = 0,65
18. Визначаємо коефіцієнт, що залежить від ширини будівлі і приймається за таблицею № 29.
До ш = 0,24
19. Визначаємо коефіцієнт захищеності укриття.
Висновок: Коефіцієнт захищеності дорівнює К з = 6,99, це менше 50, отже будівля не відповідає нормованим вимогам і не може бути використано в якості протирадіаційного укриття.
З метою підвищення захисних властивостей будівлі необхідно провести наступні заходи 2,56 СНиП:
1. Укладання мішків з піском біля зовнішніх стін будівлі;
2. Зменшення площі віконних прорізів;
3. Укладання додаткового шару грунту на перекриття.
2. Додаткові розрахунки коефіцієнта захищеності протирадіаційного укриття
Попередні розрахунки таблиця № 2
Перетин будівлі | Вага 1 м 2 конструкції Кгс / м 2 | | т 1 - α т стін | Приве-денний пр кгс/м 2 вага G пр кгс / м 2 | Сумарний вага проти α, Кгс/м 2 кутів G α, кгс / м 2 |
А - А Г - Г 1 - 1 3 - 3 | 1550 1550 1550 1550 | 0,06 7 0,0 17 14 0, 0 14 0, 028 | 3 0, 3 вересня 0,9 8 0, 99 0, 97 | 4 46 1 Квітень 1946 523 1 523 1 534 1 505 | α 1 = 1 673 G α 1 = 1 673 α 2 = 18 84 G α 2 = 18 84 α 3 = 1 534 G α 3 = 1534 α 4 = 1 446 G α 4 = 1 446 |
1. Ширина менше 50 см = 0,5 м.
2. Обсяг маси піску 2000 - 2200 кгс / м 2.
3. Визначаємо вага 1 м 2.
2200 · 0,5 = 1100 кгс / м 2.
4. Зменшуємо площа віконних прорізів на 50%.
5. α .
Визначаємо сумарний вага проти кутів G α.α 1 = 168,42 +1505 = 1673;
G α 1 = 168,42 +1505 = 1673;α 2 = 160,27 + 201,31 + 1523 = 1884; G α 2 = 160,27 + 201,31 + 1523 = 1884;
α 3 = 1534; G α 4 = 1446; G α 3 = 1 534; G α 4 = +1446;
6. Визначаємо коефіцієнт, що враховує частку радіації, що проникає через зовнішні та внутрішні стіни.
7. Укладаємо шар грунту на перекриття 30 см = 0,3 м.
8. Обсяг маси грунту
1800 кгс / м 2;
1800 · 0,3 = 540 кгс / м 2.
Визначаємо вага 1 м 2 перекриття грунту:
540 +240 = 780 кгс / м 2, 9. Визначаємо коефіцієнт перекриття.
До пер = 780 = 700 + 80 = 70 + (80 · 0,5) = 110
700 - 70 Δ1 = 800 - 700 = 100
800 - 120 Δ2 = 120-70 = 50
Δ 2/Δ1 = 50/100 = 0,5
До пер = 110
1 = 0,06 V 1 = 0,06
К 0 = 0,09 · а
α = 1,5 / 2 = 0,75
К 0 = 0,09 · 0,75 = 0,067
К м = 0,65
До ш = 0,24
10. Визначаємо коефіцієнт стіни.
До ст = 1446 = 1300 + 146 = 8000 + (146 · 10) = 9460
1300 - 8000 Δ1 = 1500 - 1300 = 200
1500 - 10000 Δ2 = 10000 - 8000 = 2000
Δ2/Δ1 = 2000/200 = 10
11. Визначаємо коефіцієнт захищеності укриття.
Висновок: Коефіцієнт захищеності дорівнює К з = 168,3, це більше 50, відповідно будівля відповідає нормованим вимогам і може бути використано в якості протирадіаційного укриття.
Література
1. СНИП Будівельні норми і правила 11 - 11, 77 г, Захисні споруди цивільної оборони.
2. В.Ю. Мікрюков Безпека життєдіяльності, вищу освіту 2006