Исследование устойчивости функционирования объектов экономики в ЧС

Решение: Фактическая устойчивость производственных, жилых и административных зданий к воздействию резкого повышения давления (ударной волне) определяется по формулам:

- для производственных  зданий: ΔРф = 0,14КП·Кi 

-  для жилых, общественных, административных зданий: ΔРф = 0,23*КП·Кi .

Расчетная формула:

ΔР = 0,14КП·Кi

где,  ΔР – величина избыточного давления при значениях КП, соответствующих наступлению полных КП =1, сильных КП =0,87, средних КП =0,56 и слабых  КП =0,35 разрушений.

Кi = КК ·КМ ·КС ·КВ ·ККР ·КПР   , где

КК – коэффициент, учитывающий тип конструкции КК=2

       КМ - коэффициент, учитывающий вид материала КМ=2

       КС - коэффициент, учитывающий выполнение противосейсмических мероприятий КС=1.

       КВ - коэффициент, учитывающий высоту здания:

КВ = , где

Нзд – высота здания .

КВ = =0,82

ККР – коэффициент, учитывающий влияние на устойчивость смонтированного на объекте кранового оборудования:

  ККР = 1+4,65* 10 -3·Q , где

Q – грузоподъемность крана в т

  ККР = 1+4,65 *10 -3·20= 1.1

КПР - коэффициент, учитывающий степень проемности.

Степень проемности = 30%, тогда КПР =1,1

Определяем Кi :

Кi = КК ·КМ ·КС ·КВ ·ККР ·КПР ;

Кi = 2*2*1*0,82*1,1*1,1 = 3,97

Определяем ΔРф для полных разрушений:

ΔРф =0,14*1*3,97=0,56 кгс/см2;

Определяем ΔРф для сильных  разрушений:

ΔРф=0,14*0,87*3,97=0,48 кгс/см2;

Определяем ΔРф для средних  разрушений:

 ΔРф=0,14*0,56*3,97=0,31  кгс/см2;

Определяем ΔРф для слабых  разрушений:

ΔРф=0,14*0,35*3,97=0,19 кгс/см2;

Ответ: ΔРф1=0,56 кгс/см2,

 ΔРф2=0,48 кгс/см2,

 ΔРф3= 0,31кгс/см2,

 ΔРф4= 0,19кгс/см2.

 

 

 

 

 

 

4.                                                     Задача №4

Определение режимов радиационной защиты населения, рабочих и служащих объектов и организаций в условиях  радиоактивного заражения местности.

Дано:

Территория завода подверглась радиационному заражению через 4,5 часа после взрыва. Уровень радиации в это время составил Рt=60 р. Требуется определить режимы радиационной защиты для рабочих и служащих завода для следующих вариантов режимов пребывания в условиях радиационного заражения местности.

Коэффициент защиты: цеха К2 = 7; дома К3 = 15; ПРУ в цехе К4 = 280; ПРУ дома К5 = 50.

Условие движения на работу и с работы- пешком К1 = 1.

Время следования на работу и с работы t1 = 1 ч.

Установленная доза радиации на 1 сутки Дуст = 25 р/ч.

Установленная доза радиации на 2 сутки Дуст = 10 р/ч.

Установленная доза радиации на 3 сутки Дуст = 8 р/ч.

Установленная доза радиации на 4 сутки Дуст = 7 р/ч.

Время измерения заражения tизм = 4,5 ч.

Уровень радиации на время измерения заражения Ризм = 45 р/ч.

Доза радиации табличная Дт – 115 р/ч.

Коэффициенты защиты рассчитать для следующих вариантов режимов пребывания в условиях радиационного заражения  местности:

Режим 1:t2  (10 ч) +t1 +t3= 24 ч.

Режим 2:t4 (6 ч) + t1  + t2 (6 ч) + t3 (3 ч) + t 5= 24 ч.

Режим 3:t4 (12 ч) + t1+ t2 (4 ч) +  t3 (1 ч) + t5  = 24 ч.

Режим 4:t4 = 24 ч.

При определении режимов защиты принять следующие обозначения:

t1 – время в пути;

t2 – время пребывания на работе в цехе;

t3 – время пребывания дома; 

t4 – время укрытия в ПРУ цеха;

t5 – время укрытия в доме (в подвале).

Решение:

первые сутки:

t1 =1ч;  t2 =10ч;  t3 =13ч . 

вторые сутки:

t1 =1 ч;  t2 = 6 ч;  t3= 3 ч;  t4= 6 ч;  t5=8 ч.

третьи сутки:                                     

t1 =1 ч;  t2 = 4ч;  t3 =1ч;  t4 = 12 ч; t5=6 ч.

четвертые сутки:t4 – 24ч

1.Найдем значение коэффициента  защищенности для обычного поведения  рабочих, когда они работают в  цехе и отдыхают дома.

С =   ;

 

    С1 = = 7,28  ;               С2 = = 10,7

    С3 = = 13,3;       С4 = = 280

2.   Определяем дозу облучения, которую рабочие и служащие получат за первые, вторые, третьи и четвертые сутки, находясь на открытой местности:

Определяем коэффициент П:  

П=Ро/Рt=t1.2

П= 4,51.2=6,1

Определяем уровень радиации на 1 час после взрыва:

Ро= Рt* t1.2=60*6,1=366 р/ч

Доза облучения при  пребывании на открытой местности в первые сутки с 4,5 до 28,5 часов, определяем по формуле:

D=((5*Po)/Kocл.ср)*(tн-0.2-tк-0.2);

Так как люди в зоне заражения находятся в разной степени защищенности находим  Kocл.ср- средний уровень защищенности:

Kocл.ср=(tк-tн)/(t1/k1+t2/k2+t3/k3….);

Kocл.ср1=(28,5-4,5)/(1/1+10/7+13/15)=7,28=C1

D1=((5*366)/7,28)*(4,5-0.2-28,5-0.2)=57,4 р ;

Определяем значение коэффициентов безопасной защищенности в первые сутки:   Сб.з.=D/Dy

Сб.з1=57,4/25=2,3

Определяем отношение:          

Сб.з/С =2,3/7,28=0,32<1 

Если >1, то в течении первых суток защищенность рабочих и служащих цеха, работающих по 10 часов и находясь дома 13 часов необходимо увеличить в 2 раза, путем пребывания рабочих в ПРУ. Если< 1-норма.

Доза облучения при  пребывании на открытой местности во вторые сутки с 28,5 до 52,5 часа:

D2=((5*366)/10,7)*(28,5-0.2-52,5-0.2) =9,98;

Так как люди в зоне заражения находятся в разной степени защищенности находим  Kocл.ср- средний уровень защищенности:

Kocл.ср2=C2=10,7;

Определяем значение коэффициентов безопасной защищенности во вторые сутки:

Сб.з2=9,98/10=0,998<1;

Определяем отношение:      

 Сб.з2/С2=0,998/10,7=0,09<1-норма

Доза облучения при  пребывании на открытой местности в третьи сутки с 52,1 до 76,5 часов:

D3=((5*366)/13,3)*(52,5-0.2-76,5-0.2) =4,44;

Так как люди в зоне заражения находятся в разной степени защищенности находим  Kocл.ср- средний уровень защищенности:

Kocл.ср3=C3=13,3;

Определяем значение коэффициентов безопасной защищенности в третьи сутки:

Сб.з3=13,3/8=1,6>1;

Определяем отношение:  

 Сб.з/С=1.6/13.3=0,12<1-норма

Доза облучения при  пребывании на открытой местности в четвертые сутки с 76.5 до 100.5 часов:

D4=((5*366)/280)*(76.5-0.2-100.5-0.2) =0,14;

Так как люди в зоне заражения находятся в разной степени защищенности находим  Kocл.ср- средний уровень защищенности:

Kocл.ср4=C4=280;

Определяем значение коэффициентов безопасной защищенности в четвертые сутки:

Сб.з4=0,14/7=0,02<1;

Определяем отношение:    Сб.з/С=0,02/280=0,00007<1-норма

Проверка по условиям:  С > Сб

С1> Сб.з1;                      С2 > Cб.з2;                   С3 > Сб.з3;                 С4 > Сб.з4

Вывод: Следовательно, при 4 варианте наиболее безопасный режим защиты радиационной защиты рабочих и служащих в условиях радиоактивного заражения местности.

 

 

 

 

 

 

 

5.                                                  Задача №5

На химическом предприятии в результате нарушения герметичности аппарата на расстоянии 35 км от населенного пункта произошел выброс хлористого метила  в количестве Qo=110 т. При разгерметизации АХОВ разливается в поддон имеющий высоту 0,7 метров. Метеоусловия:

Направление ветра-В сторону населенного пункта

Скорость ветра-0,9 м/с

Температурный градиент= Δt =+0,2

Температура воздуха=-5

Оценить химическую обстановку:

1. Определить  глубину зоны заражения АХОВ при времени от начала аварии  2 час.

2. Площадь  зоны возможного заражения АХОВ 

3. Время  подхода зараженного воздуха  к населенному пункту.

4. Продолжительность  поражающего действия АХОВ

5. Структуру  потерь рабочих и служащих  в зоне возможного химического  заражения, если численность рабочей  смены составляет 380 человек и обеспеченность противогазами 75% ,при пребывании в простейших зданиях.

6. Выбрать  наиболее целесообразный вариант  действия при котором исключается поражение людей.

Решение:

1. Определим эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Qэ1=К1*К3*К5*К7*Qо;

где К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ

К1=0,125

К3 – коэффициент, равный отношению поражающей токсодоза хлора к поражающей токсодозе другогоСДЯВ

К3=0,056

К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха

К5=0,08 (Конвекция)

К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха

К7 =0,7

Qо – количество выброшенного при аварии вещества

Qэ1= 0,125*0,056*0,08*0,7*110=0,043 т;

2. Определим эквивалентное количество вещества во вторичном  облаке:

Qэ2=(1-К1)*К2*К3*К4*К5*К6*К7*( Qо/h*d),

где К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ

К2 = 0,044

К4 - коэффициент, зависящий от скорости ветра

К4=1

К6 - коэффициент, зависящий от времени прошедшего после начала аварии N

Значение коэффициента К6 определяют после расчета продолжительности испарения вещества Т.

T=(h*)/(K1*K4*K7);

К6= 

=0,983

T=(0.5*0,893)/(0.044*1*0,7)=15,96

Так как 2<15,96, поэтому  принимается как

К6 = 0.8=20,8=1,7

h= Н-0,2;

h=0,7-0,2=0,5

Qэ2=(1-0,125)*0,044*0,056*1*0,08*1,7*0,7*(110/0,5*0,983)=0,046 т;

3. Определяем глубину распространения первичного и вторичного облаков АХОВ.

так как скорость ветра =0,9 м/с и Qэ2=0,046 Qэ1=0,043т,то интерполируем эти величины:

Скорость ветра	0,01	0,05
1	0,38	0,85

Г1= 0,38**(1-0,043)=4,3км;

Г2= 0,38**(1-0,046)=4,26км;

 Общая  глубина распространения облака  воздуха (ГΣ), зараженного АХОВ, вычисляется  по формуле:

ГΣ = Г' + 0,5·Г" ;

ГΣ=4,3+0,5*4,26=6,43 км;

4. Полученное значение сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс (Гп) , определяемое по формуле :

Гп = N ·V

где N – время от начала аварии ,ч

V – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости, км/ч

V=7 км/ч

Гп= 2*7=14 км

Так как ГΣ < Гп, общая глубина распространения зараженного АХОВ воздуха составит Г =6,43 км.

5. Вычисляем  площадь зоны возможного заражения  АХОВ (Sв) по формуле,  как для первичного, так и для вторичного облака:

Sв =8,72*10-3*Г2*j

где Г – глубина зоны заражения

j – угловые размеры зоны возможного заражения

Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в зависимости от скорости ветра:

Св, м/с	< 0,5	0,6–1,0	1,1–2,0	> 2,0
φ, градусы	360	180	90	45

 

Sв =8,72*10-3*6,432*180=64,8 км2;

6. Вычисляется  площадь зоны фактического заражения  АХОВ:

Sф = K8· Г2Σ ·N2.2,

где N – время прошедшее после начала аварии

K8 – коэффициент, который зависит от степени  вертикальной устойчивости воздуха  и принимается равным 0,0814 – для инверсии; 0,133 – для изотермии; 0,235 – для конвекции.

Sф=0.235*6,432*22,2=44,5 км2

7. Вычисляем время подхода облака зараженного воздуха к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

t=S/V,

где S – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

V – скорость  ветра, м/с.

t =35/0,9=38,8 часа.

8. Определим возможные потери людей на объекте.

Потери рабочих, служащих и населения , а так же личного состава определяется особой методикой оценки химической обстановки для гражданской обороны. Потери рабочих, служащих в очаге поражения будут зависеть от численности людей, степени защищенности и своевременного использования средств индивидуальной защиты. Возможные потери людей в очаге поражения определяются по приложению 5.

Населенный пункт располагается от объекта АХОВ на расстоянии 35 км для которой передний фронт зараженного облака достигнет в течении

T=38,8 ч

За это время необходимо эвакуировать население на время поражающего действия АХОВ на 15,96.

В цеху рабочая смена составляет 380 человек.

При работе на открытом воздухе без противогаза подвергаются поражению :

легкой степени 95 человек

средней и тяжелой 152 человека

со смертельным исходом 133 человека.

При работе в простейших укрытиях ,зданиях без противогаза подвергаются поражению:  легкой степени 48 человек

средней и тяжелой 76 человек

со смертельным исходом 67 человек.

При работе на открытом воздухе при обеспеченности противогазами на 75 % подвергаются поражению:

 легкой  степени 33 человека

средней и тяжелой 53 человека

со смертельным исходом 47 человек.