Исследование устойчивости функционирования промышленного объекта в ЧС

Тяжесть поражения людей световым импульсом зависит от степени  ожога, места и площади обожженных участков кожи. Они становятся нетрудоспособными при ожогах второй и третьей степени открытых участков тела (лицо, шея, руки) или под одеждой при ожогах второй степени на площади не менее 3 % поверхности тела (около 500 см ²).

Поражающее действие лучистой экспозиции в лесу снижается, что приводит к уменьшению радиуса поражения в 1,5-2,0 раза. В населенных пунктах пожары возникают при лучистой экспозиции 250-670 кДж / м². При легкой дымке величина лучистой экспозиции снижается в 2 раза, легком тумане – 10 раз, густом – 20 раз.

Определим степень воздействия лучистой экспозиции на промышленный объект:

U = 55 × 10 ⁶ × 0,5 / 3000 ² = 3, 056 кДж / м ²

Возможность возникновения пожара зависит от степени огнестойкости  зданий и сооружений, пожарной опасности  помещений, плотности и характера  застройки. В данном случае поражения людей и возгорания объекта не будет.

3. По виду взрыва (наземный) и его мощности (0,5 кт) находится по таблице радиус зоны заражения в районе взрыва (1,5 км).

4. Радиоактивное заражение объекта и местности возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и определяется уровнем радиации (на 1 ч после взрыва).

В соответствии с мощностью взрыва (0,5 кт) и скоростью высотного ветра (25 км/ч) определяются размеры зон  заражения на следе радиоактивного облака: А = 11 – зона умеренного заражения, Б = 3,5 – зона сильного заражения, В = 1,9 – зона опасного заражения, Г = 0,9 км – зона чрезвычайно опасного заражения.

5. Время подхода радиоактивного облака к объекту определяется по формуле

t ₀ = r / v _В,  ч,                                                                                                                          (3)

где: r - расстояние, км;

       v _В – скорость высотного ветра, v_В =25 км/ч.

Время подхода  радиоактивного облака к объекту  составит:

t ₀ = 3/25 =0,12 ч = 7,2 мин.

Время подхода радиоактивного облака к объекту составит 22 минуты. Учитывая, что необходимо определенное время  для выпадения радиоактивных  осадков (около 30 мин.), можно считать, что объект будет загрязнен через  час после взрыва. За это время подразделения радиационной и химической разведки обнаружат радиоактивное заражение и сообщат о нем соответствующему штабу ГО. Тактической внезапности не будет. Персонал цеха успеет включиться в СИЗ и укрыться в убежище, радиационных поражений не будет.

6. Уровень радиации (мощность поглощенной дозы) на 1 ч после взрыва находится по формулам

P₁ = P’₁ + ((P’’₁ – P’₁) / (R’ – R”)) × r ’, рад/ч                или

P ₁ = P’’ ₁ – ((P’’₁ – P’₁) / (R’ – R”)) × r’’, рад/                                                                       (4)

где: P’₁, P’’₁ – уровень радиации на 1 ч после взрыва соответственно на внешней и внутренней границах зоны заражения, в пределах которой расположен объект, P ’₁=80 рад/ч, P’’₁=240 рад/ч;

        R’, R’’ – расстояние от эпицентра ядерного взрыва соответственно до внешней и внутренней границ зоны заражения, в пределах которой расположен объект;

         r’, r’’ – расстояние от промышленного объекта соответственно до внешней и внутренней границ зоны заражения, в пределах которой расположен объект.

Объект находится внутри зон  заражения (см. рис. 1), уровень радиации определяется

P ₁ = 80 + ((240 – 80) / (3,5-1,9)) × 1,1 = 190 рад/ч;

P ₁ = 240 – ((240 – 80) / (3,5-1,9)) × 0,5 = 190 рад/ч.

7. PPЗ определяется по уровню радиации (190 рад/ч) на 1 ч после взрыва и коэффициенту ослабления уровня радиации (75) убежищами, укрытиями, зданиями и сооружениями, домами и т. д. Выбирается ближайшее большее табличное значение 240 рад/ч.

Для наших условий РРЗ: 6-Б-4.

Общая продолжительность РРЗ – 240 часов.

8. Персонал сборочного цеха в режиме повседневной деятельности работает с 8 ч. Время аварии 20 ч. Подается сигнал «Внимание всем». В связи с радиационной опасностью вводится в действие РРЗ. Работа цеха прекращается. Персонал цеха в СИЗ направляется в убежище на 12 часов. Начальник ГО объекта принимает решение перейти на двухсменную работу цеха (12 ч). Смена, начинающаяся после завершения 1-го этапа РРЗ, сокращается до 6 – 7 часов.   

Таблица 2

Режим радиационной защиты персонала цеха в условиях радиоактивного заражения

РРЗ	Группа работающих	Смена	Продолжительность соблюдения РРЗ, ч
			0 (20)	16	32	48	64	80	96	112	96	128	120	144	160	176	192	208	224	240
6-Б-4	1	1
		2

Таблица 3

График работы персонала цеха в условиях радиоактивного заражения

Наименова-ние объекта	Коэффициент ослабления уровня радиации ЗС	Уровень радиации на 1 ч после взрыва, рад / ч	РРЗ	Продолжитель-ность соблюдения РРЗ, ч.	Последовательность соблюдения РРЗ, ч.
					I этап – время непрерывного пребывания в ЗС (прекращения работы объекта)	II этап – время работы объекта с использованием для отдыха ЗС	III этап – время работы объекта с ограниченным пребыванием людей на открытой местности до 1-2 ч., в сут.
Сборочный цех	75	190	6-Б-4	240	16	-	224

Условные обозначения:

 ■ – продолжительность прекращения  работы или время непрерывного  пребывания в ЗС, ч;

□ – продолжительность  работы объекта с пребыванием  на открытой местности 1-2 ч;

□ – отдых в загородной зоне, ч;

□–время в пути (из загородной зоны до объекта и обратно) занимает 1 ч.

9. График выполнения АСиДНР формированиями ГО на открытой местности составляется на первые сутки после взрыва. На последующие сутки составляется новый график, исходя из сложившейся радиационной обстановки, и т.д. до достижения нормативного уровня радиации.

Время начала АСиДНР (через 16 ч., т.е. в 8:00 ч.) на территории объекта, количество смен (7) и их продолжительность определяются в зависимости от уровня радиации на 1 ч (190 рад/ч) после взрыва (выбирается ближайшее большее табличное значение – 240 рад/ч) и установленной дозы облучения (15 рад).

Время выполнения АСиДНР – 24 ч. Продолжительность 1-й смены не должна превышать 2 ч. С целью обеспечения получения  равномерной дозы облучения для  всех смен продолжительность каждой последующей смены должна быть больше предыдущей: 1-я – 1; 2-я – 1,5; 3-я – 2,5; 4-я – 3,5; 5-я – 4,5; 6-я – 5; 7-я – 6 ч. (табл. 4). В данном случае РРЗ на новые сутки не составляется, т.к. уровень радиации мал – 2 рад/ч (через 24 ч).

Таблица 4

График работы формирований ГО на открытой местности

          (группа  работающих 2)

Смена	Продолжительность смены, ч
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
1
2
3
4
5
6
7

10. С течением времени, вследствие естественного распада радиоактивных веществ, уровень радиации на следе радиоактивного облака (объекте) уменьшается  по следующей зависимости

P = P ₁ (t ₁ / t) ^1/n,                                                                                                                            (5)

где: P – уровень радиации в любой момент времени (искомый), рад/ч;

       P ₁ – уровень радиации в известный момент времени (измеренный, заданный, на 1 ч после взрыва), рад/ч.;

       t ₁ – время, на которое измерен (задан) уровень радиации, в данном случае t ₁ = 1ч.;

       t – время, прошедшее после взрыва, ч;

       n – показатель степени, характеризующий спад уровня радиации, зависящий от изотопного состава радионуклидов, для ядерного взрыва n = 2.

В результате распада радиоактивных  веществ мощность поглощенной дозы снижается наиболее интенсивно в  первые 2-е суток по принципу: «7 – 10», т.е. при взрыве ядерного заряда с увеличением времени в 7 раз уровень радиации снижается в 10 раз.

На основании формулы (5) определим время достижения нормативного уровня радиации на местности

t = t ₁ (P ₁ / P _Н) ^{1 / n},                                                                                                                          (6)

где: P _Н – нормативный уровень радиации на местности, P _Н = 0,5 рад / ч.

         t = 1 × (190/ 0,5) ^0,83 = 138 ч 24 мин

Найденные параметры, характеризующие возможную зону заражения от ядерного взрыва, заносятся в табл.5 и наносятся на план (рис. 2). Производится оценка сложившейся обстановки.

                                                                                                                                             Таблица 5

                                                               Исходные данные для нанесения сложившейся обстановки на план

Объект	Параметры	Величина
Ядерный взрыв	Расстояние  от промышленного объекта, км	3,0
	Мощность взрыва, кт	0,5
	Азимут, град.:    взрыва  относительно промышленного объекта     высотного  ветра	180 180
	Скорость высотного  ветра, км / ч	25
	Радиус зоны возможного заражения в районе взрыва, км	1,5
	Радиус зоны возможного заражения на следе облака, км:    А    Б    В    Г	11 3,5 1,9 0,9
	Уровень радиации на 1 ч после взрыва, рад/ч	190
	Время аварии, ч	20

На основании расчетов, их анализа  и обобщения, оценки обстановки разрабатываются мероприятия по повышению устойчивости работы промышленного объекта, защите персонала и населения в условиях радиоактивного заражения [2].