Категории производств по взрывопожарной и пожарной опасности

q = Q^Я_ИЗБ /S = 9400/72 = 130,6 (Вт/м²),

q =130,6 Вт/м² < 400 Вт/м², следовательно выбираем схему «сверху-вверх».

2. Расчет потребного количества воздуха Lсг, м³/ч, для обеспечения санитарно-гигиенических норм для данного помещения по формулам:

Lя=3,6*Q^Я_ИЗБ / (1,2(t_y-t_п));

где Lя – потребный  расход воздуха при наличии избытков явной теплоты; t_y и t_п - температура воздуха, соответственно удаляемого из помещения и поступающего в это помещение, ^ОС.

При наличии выделяющихся ВВ (пар, газ или пыль - m_вр, мг/ч) в помещении потребный расход воздуха, м³/ч:

Lвр= m_вр / (С_д-С_п);

где С_д – концентрация конкретного ВВ, удаляемого из помещения, мг/м³ (принимают равным ПДК рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88); С_п - концентрация ВВ в приточном воздухе, мг/м³ (принимаем Сп=0 в рабочей зоне для помещений с ЭВМ).

При вычислении потребного расхода воздуха при наличии избытков тепла разницу t_y-t_п рекомендуется принимать равной 10 ^ОС:

L_Я^Т=3,6*9400/(1,2*10) = 2820 (м³/ч).

Для холодного времени  года примем Q^Я_ИЗБ^Х = 0,65Q^Я_ИЗБ^Т:

L_Я^Х=3,6*0,65*9400/(1,2*10) = 1833 (м³/ч).

По пыли: L^П_ВР= 2300/6= 383,3 (м³/ч).

По парам спирта: L^С_ВР= 190000/1000 = 190 (м³/ч).

Затем  принимаем   максимальную  величину из L_Я^Т, L_Я^Х, L^П_ВР и L^С_ВР за Lсг:

Lсг= 2820 м³/ч

и определим предельное регулирование в холодный период года L^Хсг (максимальная величина из L_Я^Х, L^П_ВР и L^С_ВР):

L^Хсг=1833 м³/ч.

3. Определим потребное количество воздуха L_Б, м³/ч для обеспечения норм взрывопожарной безопасности по наличию взрывоопасной пыле-  (L^П_Б) и паровоздушной (L^С_Б) смесей:

L_Б = m_вр/(0,1*Снк-Сп),

где Снк – нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени по газо- паро- и пылевоздушной смесям (по ГОСТ 12.1.041-83 НКПР по пыли равен 13..25 г/м³, а расчетный НКПР по этиловому спирту - 68 г/м³); Сп = 0.

L^П_Б = m^П_ВР/(0,1*С^П_НК - С^П_П) = 2,3/(0,1*13-0) = 1,77 (м³/ч);

 

L^С_Б = m^С_ВР/(0,1*С^С_НК - С^С_П) = 190/(0,1*68-0) = 27,9 (м³/ч).

L^П_Б < L^C_Б, следовательно принимаем итоговую величину по взрывопожарной безопасности

L_Б = 27,9 м³/ч.

4. Потребное количество кондиционируемого воздуха для данного помещения (Lп) - наибольшая величина из Lсг и L_Б, т. е.

Lп  = 2820 м³/ч.

5. Рассчитаем минимальное количество наружного воздуха на работающих данного помещения Lmin по формуле:

Lmin=n*m*Z,

где n - число работающих в помещении в наиболее многочисленную смену, чел.; m - норма воздуха на одного работающего, м³/ч (m=60 м³/ч для помещений с ЭВМ согласно п. 4.18 СН 512-78); Z - коэффициент запаса (1,1..1,5).

Lmin=3*60*1,5 = 270 (м³/ч).

Lп > Lmin, следовательно  Lп=2820 м³/ч является потребной производительностью местной СКВ по воздуху с подачей Lmin=270 м³/ч наружного воздуха и регулированием ее до L^Хсг=1833 м³/ч в холодный период года.

6. Выбор типа автономного кондиционера для обеспечения выбранной схемы воздухообмена в помещении.

Остановимся на кондиционерах  типа БК, т.к СКВ должна обеспечиваться не менее, чем двумя кондиционерами, а самый маломощный кондиционер из серии КТА обеспечивает избыточный воздухопоток для нашего случая.

7. Рассчитаем число автономных кондиционеров по формулам:

n_В = Lп*Кп/Lв;

n_Х = Q^Я_ИЗБ / Lх,

где Lп – потребное  количество кондиционируемого воздуха  для заданного помещения, м³/ч; Кп – коэффициент потерь воздуха, принимаемый по табл. 1 СНиП [9] (для кондиционеров, установленных в кондиционируемом помещении Кп=1); Lв и Lх - воздухо- и холодопроизводительность выбранных сочетаний кондиционеров соответственно м³/ч и Вт (принимают по табл. 5.1 практикума или справочникам); Q^Я_ИЗБ.- избытки явного тепла в помещении, Вт.

Произведем расчет для  кондиционеров:

БК-1500:

n_В3 = 2820*1/400 = 7,05 »» 8;

n_Х3 = 9,4/1,74 = 5,4 »» 6.

БК-2000:

n_В4 = 2820*1/500 = 5,64 »» 6;

n_Х4 = 9,4/2,3=4,08 »» 5.

БК-2500:

n_В5 = 2820*1/630 = 4,5 »» 5;

n_Х5 = 9,4/2,9 = 3,24 »» 4.

БК-3000:

n_В6 = 2820*1/800 = 3,5 »» 4;

n_Х6 = 9,4/3,48 = 2,7 »» 3.

8. К установке принимают наибольшее число для каждого сочетания кондиционеров n_У, найденное по воздухо- и холодопроизводительности и округленное до целого большего значения, т. е. n_В <= n_У >= n_Х:
9. n_У1 = 8;

     n_У2 = 6.

     n_У3 = 5;

     n_У4 = 4.

Выбираем минимальное n_У1 = 5 и n_У2 = 4, соответствующие кондиционерам БК-2500 и БК-3000. Окончательно выбираем 2 кондиционера БК-2500 и 2 кондиционера БК-3000. Это значение конструктивно размещается в данном помещении.

Конструктивные решения  по размещению кондиционеров в помещении  приведены в приложении 2.

3.3. Прогнозирование возможной  радиационной обстановки при авариях на КАЭС

АЭС являются потенциальными источниками радиоактивного заражения (РЗ) ОС. Это происходит при аварийных  ситуациях на ядерных реакторах, в хранилищах отработанного ядерного горючего или в хранилищах радиоактивных  отходов. Как правило такие ситуации завершаются выбросами:

а) пороговой фазы ( при  аварии без разрушения активной зоны ядерного реактора) на высоту 150-200 м  в течении 20-30 мин. с выбросом радиоактивных  изотопов;

б) продуктов деления  ядерного горючего ( при аварии с разрушением активной зоны ядерного реактора) на высоту до 1км с последующим истечением струей радиоактивного газа на высоту до 200м. При этом большая часть активности выносится при истечении этого газа до тех пор, пока не загерметизируют поврежденный реактор. При выносе менее 3% процентов продуктов деления ядерного горючего из реактора зоны сильного и опасного РЗ не образуется.

Как внешнее РЗ, так  и внутреннее поражение (ВП) опасны для человека. Наиболее опасным для  человека является ВП, т.к. радионуклиды поступают в органы дыхания, кишечно-желудочный тракт , а затем перераспределяются в критические органы и накапливаются в организме на длительное время. Поэтому для выявления зон РЗ местности и ВП человека проводят расчет (прогноз) на случай возможной аварии на АЭС. Затем подбирают режим радиационной защиты (РРЗ) для обслуживающего персонала объекта, попавшего в соответствующую зону РЗ и ВП.

 

Задание на расчет

Выполнить прогнозирование  по исходным данным, приведенным в  табл. 3, возможных зон РЗ местности и ВП человека на случай аварии на АЭС с разрушением реактора (количество выброшенных веществ А_к = 10% активности; скорость ветра υ₁₀ = 5 м/с, направление ветра aa₁₀ = 270⁰). Оценить обстановку на ОЭ с рабочим поселком и осуществить выбор режима радиационной защиты (РРЗ) работающих ОЭ и населения поселка. Представить итоговый вывод с инженерными решениями на случай аварии на АЭС.

Исходные данные                                                                                (Табл. 3)

Время аварии Тав, ч	Облачность	Установленная доза Дуст, бэр	Удаление ОНХ от АЭС Lo, км	Тр	Кр	Ттр	Ктр	Тотк	Котк	То	Ко
12	Я	2	70	4	7	3	4	3	1	14	2

Все номера таблиц из [6].

1. Определяем категорию степени вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА) по табл. 10.1, руководствуясь скоростью ветра на высоте 10 м V₁₀, облачностью и временем суток. В нашем случае - это изотермия (нейтральное состояние).
2. По таблице 10.2 определяем среднюю скорость ветра:

Vср = 5 м/с.

3. Находим по таблице 10.3 размеры зон радиоактивного заражения (РЗ) и (ВП) с дозой до полного распада ДҐ¥. В нашем случае:

A' с L = 300 км и Ш  = 20 км;

A с L = 100 км и Ш = 4 км;

Б  с L = 20 км и Ш = 2 км;

В с L = 10 км и Ш = 1 км;

Г не образуется;

Д' с L = 90 км и Ш = 10 км;

Д  с L = 44 км и Ш = 5 км;

4. Определяем положение объекта народного хозяйства (ОНХ) на карте местности относительно зон РЗ и ВП. Положение ОНХ относительно зон РЗ и ВП показано в приложении 3. ОНХ находится в зонах: А - умеренного РЗ; Д’ - опасного ВП.
5. Определим время, ч, начала выпадения радиоактивных осадков на ОНХ по формуле:

t_ВЫП=Lo/3600*Vср = 70000/3600*5 = 3,9 (ч),

где L_о – расстояние от ОНХ до АЭС, м.

6. По табл. 10.4 определяем время формирования радиоактивного облака, ч:

t_ФОРМ = 3,5 ч;     t_ВЫП =  t_НАЧ > t_ФОРМ (3,9 > 3,5), следовательно облако уже сформируется ко времени прихода его к ОНХ, значит над объектом будет происходить выпадение радиоактивных осадков.

7. По таблице 10.3 методом интерполяции определим уровень радиации Р₁ после аварии и ДҐ¥ внешнего облучения для зоны А:

Р₁ = 0,14+(1,4-0,14) /(100-20)*(100-70) = 0,613 (рад/ч);

Также определим ДҐ¥_ВНУТ для зоны Д’:

ДҐ¥_ВНЕШ = 56+(560-56)/(100-20)*(100-70) = 245 (рад).

ДҐ¥_ВНУТ = 250-(250-30)/(90-44)*(70-44) = 126 (бэр).

8. Для предупреждения внутреннего поражения предусматриваем йодную профилактику, т.е. выдачу медработниками ОНХ йодного калия работающим и населению, находящимся в поселке, до времени t_ВЫП=3,9 ч.
9. Определим уровни радиации, рад/ч, на ОНХ на различное время  (начало выпадения осадков, конец рабочей смены с момента выпадения осадков, конец первых суток и на конец третьих суток) по формуле

Рt=Р1/К,

где К - коэффициент пересчета, принимаемый по табл. 10.5.

На начало выпадения  осадков, т. е. t_Н=3,9 ч при К=1,975 (найден методом интерполяции):

Р_{3,9 Ч} = 0,613/1,975 = 0,31 (рад/ч);

на конец рабочей  смены, т.е. t_К = t_Н+Т_Р = 3,9+4 = 7,9 ч при К = 2,829;

Р_7,9 = 0,613/2,829 = 0,217 (рад/ч);

за первую смену:

Р_СР = (0,31 + 0,217)/2 = 0,264 (рад/ч);

на конец первых суток, т.е. К₂₄=5

Р₂₄ = 0,613/5 = 0,123 (рад/ч);

на конец 3-х суток, т.е. К₇₂=7

Р₇₂ = 0,613/7 = 0,088 (рад/ч).

10. Определяем дозу облучения, бэр, полученную на открытой местности за первые сутки :

 

Д_{1 сут} = 0,613*24^0,76/0,76 = 9,03 бэр,

что превышает Д_уст = 2 бэр. Следовательно, необходимо подобрать или разработать соответствующий режим радиоактивной защиты (РРЗ), который в дальнейшем следует строго соблюдать на ОНХ.

Для принятия решения  по защите населения в поселке  ОНХ рассчитаем критерий возможной  дозы за 10 суток к табл. 10.6, т.е.

Д_{10 сут} = 2*(Р_к*t_k – P_н*t_н),

но так как в табл. 10.5 коэффициенты пересчета К даны на время после аварии на АЭС только до 3 суток, то принимаем

Д_10сут = Д_3сут + Д_7сут ,

тогда

Д_3сут = 2*(Р_3сут*72-Р_3,9*3,9) = 2*(0,088*72-0,31*3,9) = 10,25 бэр, а за период от 3-х до 10 суток, т.е. семикратный период времени радиация снизится в 2 раза и будет соответствовать

Д_{7 сут} = 10,25 / 2 = 5,125 бэр.

В итоге прогнозируемая доза за первые 10 суток будет равна 

Д_{10 сут} = 10,25+5,125 = 15,375 бэр, что превышает верхний уровень табл. 10.6 (на все тело) за исключением решения по эвакуации взрослых. Поэтому укрытие, защиту органов дыхания и йодную профилактику взрослых людей, детей, беременных женщин, эвакуацию детей и беременных женщин необходимо проводить в полном объеме, а эвакуацию взрослых людей - осуществить частично, т.е. вначале – население по мере возможности.