8401
.pdf181
|
|
|
|
Окончание таб. 24 |
|
|
|
|
|
Время, прошедшее |
Кпер = Р1/ Pt |
|
Время, прошедшее |
Кпер = Р1/ Pt |
после взрыва, час |
|
|
после взрыва, час |
|
2,75 |
3,37 |
|
17,0 |
29,95 |
3,00 |
3,74 |
|
18,0 |
32,08 |
3,50 |
4,50 |
|
19,0 |
34,24 |
4,00 |
5,28 |
|
20,0 |
36,41 |
4,50 |
6,08 |
|
21,0 |
38,61 |
5,00 |
6,90 |
|
22,0 |
40,83 |
5,50 |
7,73 |
|
23,0 |
43,06 |
6,00 |
8,59 |
|
24,0 |
45,31 |
6,50 |
9,45 |
|
28,0 |
54,53 |
7,00 |
10,33 |
|
32,0 |
64,00 |
7,50 |
11,22 |
|
36,0 |
73,72 |
8,00 |
12,13 |
|
40,0 |
83,66 |
8,50 |
13,04 |
|
44,0 |
93,78 |
9,00 |
14,00 |
|
48,0 |
104,10 |
|
|
P1 = Кпер · Pt, |
(38) |
где Pt – измеренный уровень радиации на любой момент времени.
Задача 2. Определение возможных доз облучения при нахождении на
зараженной местности.
В целях недопущения переоблучения работников при их пребывании на РЗМ необходимо заранее рассчитывать возможные дозы облучения, которые они могут получить в этих условиях. При этом следует иметь в виду, что в результате радиоактивного распада продуктов ядерного взрыва уровень радиации на местности уменьшается не равномерно, а по экспоненциальной
кривой – вначале быстро, а в последующее время – все медленнее и
медленнее. Поэтому уровни радиации приходится многократно измерять: чем чаще, тем точнее определяются дозы. Производить такие измерения неудобно, а главное – дозу нельзя точно рассчитать заранее. Прогнозировать дозу внешнего облучения в течение первых 2-х суток можно по формуле:
Д = Р1 / а · Косл . |
(39) |
Значения коэффициента "а" приведены в табл.25. Они рассчитывались |
|
по формулам: |
|
а = Р1 /Ду · Косл или а = Рt · Кпер / Ду · Косл , |
(40) |
где Ду – установленная доза облучения. |
|
182
Начиная с 3-х суток, можно пользоваться упрощенной формулой:
Д = (Рср · tоб) / Косл или Д = (Рвх + Рвых) · tоб / Косл. (41) Пример 2. Определить дозу облучения, которую могут получить студенты, работающие в стройотряде, за 3 часа работ на зараженной открытой местности, если известно, что Р1 = 80 рад/ч, а заражение началось
через 2 часа после взрыва.
Решение. По табл. 25 находим а = 1,3. По формуле (39):
Д = 80/1,3 · 1 = 61,5 рад = 0,615 Гр.
По универсальной номограмме (приложение), решая прямую задачу (влево, вверх, направо, вниз номограммы, начиная с ее левой нижней части), получим Д=58 рад, что достаточно близко к результату, полученному аналитическим путем.
Т а б л и ц а 25
Коэффициент "а" для определения доз облучения при нахождении в зонах радиоактивного заражения
t, час |
|
|
Продолжительность облучения, час |
|
|
|||||
после |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
взрыва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
12,0 |
24,0 |
||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1,5 |
0,85 |
0,62 |
0,55 |
0,48 |
0,43 |
0,4 |
0,35 |
0,31 |
|
1,0 |
2,5 |
1,5 |
1,0 |
0,82 |
0,72 |
0,61 |
0,55 |
0,5 |
0,41 |
|
1,5 |
3,9 |
2,1 |
1,4 |
1,1 |
1,0 |
0,77 |
0,70 |
0,6 |
0,50 |
|
2,0 |
5,2 |
3,0 |
1,7 |
1,3 |
1,2 |
0,92 |
0,82 |
0,7 |
0,58 |
|
2,5 |
6,6 |
3,8 |
2,2 |
1,55 |
1,35 |
1,1 |
1,05 |
0,8 |
0,65 |
|
3,0 |
8,0 |
4,5 |
2,6 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
0,9 |
0,7 |
|
3,5 |
9,5 |
5,3 |
3,0 |
2,1 |
1,8 |
1,45 |
1,25 |
1,05 |
0,75 |
|
4,0 |
11 |
6,0 |
3,3 |
2,3 |
2,0 |
1,57 |
1,3 |
1,2 |
0,8 |
|
4,5 |
12,5 |
6,8 |
3,7 |
2,7 |
2,2 |
1,7 |
1,4 |
1,25 |
0,85 |
|
5,0 |
14 |
7,5 |
4,0 |
3,0 |
2,4 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
0,9 |
|
5,5 |
15,5 |
8,3 |
4,5 |
3,25 |
2,6 |
1,95 |
1,6 |
1,4 |
0,95 |
|
6,0 |
17 |
9 |
5 |
3,5 |
2,8 |
2,1 |
1,7 |
1,5 |
1,0 |
|
7,0 |
20 |
11 |
6 |
4,2 |
3,2 |
2,5 |
2,0 |
1,6 |
1,2 |
|
8,0 |
22 |
12 |
6,7 |
4,8 |
3,8 |
2,8 |
2,2 |
1,7 |
1,3 |
|
9,0 |
25 |
14 |
7,7 |
5,5 |
4,2 |
3,1 |
2,4 |
1,8 |
1,4 |
|
10,0 |
30 |
15 |
8,7 |
6,2 |
5,0 |
3,5 |
2,7 |
2,0 |
1,5 |
|
12,0 |
33 |
17 |
10 |
7,2 |
5,8 |
4,0 |
3,2 |
2,5 |
1,6 |
|
18,0 |
50 |
32 |
17 |
12 |
9,0 |
6,8 |
5,0 |
3,7 |
2,2 |
|
24,0 |
75 |
45 |
22 |
16 |
12 |
9,0 |
6,8 |
5,0 |
3,0 |
|
36,0 |
120 |
70 |
35 |
25 |
18 |
15 |
10 |
7,0 |
4,0 |
|
48,0 |
165 |
95 |
48 |
36 |
28 |
20 |
15 |
10 |
5,3 |
183
Пример 3. На объекте через 4 часа после взрыва измеренный уровень радиации Р4 = 8 рад/ч. Определить дозу, которую получат отделочники, работая в помещениях каменного одноэтажного дома, если они начнут
работать через 10 часов после взрыва.
Решение. Из табл. 23 находим Косл = 10. По аналогии с примером 2, из
табл. 24,25 находим: Кпер =5,28, а = 3,5. Р1 = 5,28 · 8 = 42,2 рад/ч.
Д = 42,2 /(3,5 · 10) = 1,2 рад (формула 39). По универсальной
номограмме: Р1 =42 рад/ч, Д=1,3-1,4 рад., что практически одно и то же.
Задача 3. Определение допустимой продолжительности пребывания людей на зараженной местности.
Расчеты ведутся либо с помощью табл. 25, либо по табл. 26 (точнее) или по универсальной номограмме. Входными данными в табл. 26 являются
или отношение (Ду · Косл · Кпер)/Р1, или (Ду · Косл)/Рвх – что одно и то же, и
время, прошедшее с момента взрыва до начала работ на зараженной территории. На их пересечении выбираем допустимую продолжительность работ (пребывания на зараженной местности).
Решая эту же задачу по табл. 25, входными данными в которую являются время начала облучения (входа в зону заражения) и рассчитанный по формулам (38) коэффициент "а", на пересечении значений tно и
коэффициента "а" в верхней горизонтальной строке табл. 25 определяем
допустимую продолжительность облучения (работ) в часах.
Решая обратную задачу по универсальной номограмме, т.е. по установленной дозе облучения (Ду), Косл, Р1 и tно, в нижней левой части
номограммы находим кривую, которая соответствует искомой величине.
Т а б л и ц а 26
Допустимое время пребывания людей на зараженной местности, час
Ду·Косл·Кп/Р1 |
Время с момента взрыва до начала облучения (начала работ), час |
|||||||
или |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
12 |
24 |
Ду·Косл/Рвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
184
Окончание табл.26
Ду·Косл·Кп/Р1 |
Время с момента взрыва до начала облучения (начала работ), час |
|||||||
или |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
12 |
24 |
Ду·Косл/Рвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,7 |
0,6 |
0,6 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,9 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
1,1 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
1,4 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
1,7 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
1,0 |
2,0 |
1,4 |
1,2 |
1,2 |
1,1 |
1,1 |
1,0 |
1,0 |
1,25 |
3,2 |
1,9 |
1,7 |
1,5 |
1,5 |
1,4 |
1,2 |
1,2 |
1,50 |
5,2 |
2,5 |
2,1 |
1,9 |
1,8 |
1,7 |
1,6 |
1,6 |
2,0 |
11,9 |
4,1 |
3,2 |
2,8 |
2,6 |
2,3 |
2,2 |
2,1 |
2,5 |
31,0 |
6,4 |
4,5 |
3,8 |
3,5 |
3,1 |
2,8 |
2,7 |
3,0 |
96,6 |
9,9 |
6,1 |
5,0 |
4,5 |
3,8 |
3,5 |
3,2 |
4,0 |
- |
23,7 |
11,1 |
8,2 |
7,0 |
5,5 |
5,0 |
4,5 |
6,0 |
- |
- |
35,6 |
19,8 |
14,7 |
10,0 |
8,3 |
7,0 |
Примечания 1. "-" –означает неограниченное время; 2. Ду – установленная доза
облучения, рад.
Пример 4. Определить допустимое время пребывания студентов, работающих на производственной практике в помещениях каменных одноэтажных домов (Косл=10), если Р1=80 рад, допустимая доза облучения установлена Ду=10 рад, а облучение началось через 1,2 часа после взрыва.
4.1. Решая пример по табл. 26, сначала рассчитываем отношение (Ду · Косл · Кпер)/Р1= (10·10·1,3) / 80 = 1,63.
Затем по табл. 26 на пересечении строки крайней левой колонки со значением 1,63 и вертикальной колонки tно со значением 1,2 находим ответ (путем интерполяции) - 3,5 часа. При этом студенты получат дозу не более 10 рад.
4.2.Решая эту же задачу по табл. 25, вначале рассчитываем коэффициент "а" (формула 40): а=80/10·10 =0,8. По табл. 25 напротив строки
вкрайне левой колонке со значением tно=1,2 часа находим значение а=0,8. На пересечении, "а" со значением верхней горизонтальной строки находим ответ (путем интерполяции) - примерно 3,5 часа, что одно и то же.
4.3.Решая эту же задачу по универсальной номограмме (обратная задача), по Ду=10 входим в номограмму. Эту точку переносим вертикально
185
вверх до пересечения с косой линией соответствующей Косл =10. Полученную точку переносим горизонтально влево до пересечения с косой линией, означающей Р1 =80. Полученную точку переносим вниз на кривые продолжительности работ. На оси ординат левой нижней части номограммы находим точку, соответствующую tно = 1,2 часа и переносим ее влево до пересечения с опущенной вертикальной линией. Точка их пересечения дает искомую кривую, получаем 3,5 - 3,7 часа.
Пример 5. Это же условие, но известно не Р1, а Рвх = 60 рад/ч. Решая пример всеми указанными способами, получаем один и тот же ответ - время не должно превышать 3,5 - 3,7 часа.
Задача 4. Определение времени начала работ на зараженной местности (входа в зону заражения).
Исходными данными являются: установленная доза облучения, Косл и
приведенный на 1 час уровень радиации (Р1). Расчеты ведутся либо аналитически, либо по универсальной номограмме. При аналитическом способе вначале рассчитывают дозу, которую могут получить люди при входе в зону заражения через 1 час после взрыва. Затем находят отношение
Д1/Ду. По полученной цифре входят в табл. 24, где находят Кпер. Напротив его значения снимают время начала работ.
Решая по универсальной номограмме несколько измененную "обратную" задачу, находят в левой нижней части номограммы не кривую продолжительности работ, а точку на оси координат, соответствующую времени начала работ (входа в зону заражения) в часах после взрыва.
Пример 6. Бригаде ремонтников требуются выполнить работы по ремонту моста на открытой местности. Ориентировочная продолжительность работ - 6 часов. Допустимая доза облучения 7 рад, Р1=30 рад/ч. Определить время начала работ.
Решение (аналитическим методом). Вначале рассчитываем дозу, которую могут получить люди, если они начнут работать через 1 час после взрыва:
186 |
|
Д1=Р1· T/Косл |
(42) |
Д1=30· 6/1 = 180 рад. Затем находим отношение Д1/Ду = 180/7 = 25,7. Следовательно, люди получат дозу в 7 рад, когда уровень радиации уменьшается в 25,7 раз. По табл. 24 находим, что уровень радиации уменьшается в 25,7 раз через 15 часов после взрыва. Ответ: люди получат дозу облучения 7 рад, если они начнут работать через 15 часов после взрыва. Решая эту же задачу по номограмме, получим - через 13-14 часов, что достаточно близко к аналитическому решению. Следует заметить, что универсальная номограмма (приложение 3) дает достаточную точность результатов (ошибка 5 – 7 %), если она имеет формат не менее чем А-2.
Задача 5. Определение доз облучения, получаемых людьми при преодолении зон.
Мы рассматривали задачи, в которых люди получали облучение в одной точке местности, а уровень радиации в этой точке изменялся только из-за спада активности выпавших на местность радионуклидов. Однако при преодолении зон радиоактивного заражения в любой конкретный момент времени уровень радиации в пределах зоны и, следовательно, по пути следования неодинаков: на внешней границе зоны от минимален, на внутренней границе значительно выше, а по оси следа имеет максимум, спадающий от внутренней границы к внешней.
Поэтому появляется необходимость говорить о максимальном значении уровня радиации по пути следования и, кроме того, рассматривать это максимальное значение на момент начала преодоления зоны (момент входа в зону) или на какой-то промежуточный момент времени движения. Такой подход достаточно усложняет вид вышеприведенных формул, сбор данных и проведение расчетов, к тому же не всегда повышает точность проводимой оценки. Ввиду этого на практике используются упрощенные расчетные формулы, которые позволяют в короткое время провести оценку возможных доз облучения. Они не требуют подробной предварительной радиационной разведки местности и могут применяться лицами с
187
минимальной специальной подготовкой. Для таких расчетов используются следующие данные радиационной разведки: Рмах - максимальный уровень радиации на маршруте движения; Рвх, Рвых - уровни радиации в точке начала и конца движения, если движение происходит без полного пересечения оси
следа. Следовательно, |
Дn = (Рср · Тn) / Косл . |
(43) |
|
Тn=Хn / Vn, |
(44) |
где Хn – протяженность |
маршрута перемещения, км; Vn – |
скорость |
движения, км/ч. |
|
|
Средний по пути уровень радиации (Рср) в формуле (43) |
||
рассчитывается так: |
|
|
- при полном пересечении следа перпендикулярно оси: |
|
|
|
Рср = Рмах / 4; |
(45) |
- если движение начинается или заканчивается на загрязненной |
||
местности: |
Рср = Рмах / 3; |
(46) |
- при движении под углом, близким 450 к оси следа: |
|
|
|
Рср = 1,5 Рмах/ 4; |
(47) |
- при движении параллельно оси следа: |
|
|
|
Рср=(Рвх+Рвых)/2 |
(48) |
Для получения более точных результатов при расчете Рср используют |
||
формулу : |
Рср = ( ∑ Рi) / n , |
(49) |
где Рi – значения уровней радиации на отдельных участках пути; |
n – число |
|
замеров. |
|
|
Пример 7. Определить дозу радиации, полученную людьми при
пересечении следа радиоактивного облака на автобусах, если известно: Рмах = 40рад/ч, Хn = 20 км, Vn = 30 км/ч, Косл = 2.
Решение. Рср = 40/4 = 10 рад/ч. Дп = 10·0,66/2 = 3,3 рад.
Задача 6. Определение типового режима радиационной защиты населения.
В 80-е годы штабом ГО СССР разработано и рекомендовано восемь типовых режимов защиты. Режимы 1,2 и 3 – для населения; режимы 4,5,6 и 7
188
– для рабочих и служащих; режим 8 – для лиц, выполняющих аварийноспасательные и другие неотложные работы. Каждый из перечисленных режимов занимает одну таблицу. Входными данными в таблицы являются: словесное описание режима и условий пребывания населения; уровни радиации на один час после взрыва в местах нахождения людей. По ним из таблиц выбираются номер режима и подрежима защиты, общая продолжительность соблюдения режима и его детализация по времени и способам защиты.
Типовые режимы радиационной защиты работников на объектах экономики в условиях радиоактивного заражения местности на военное время приведены в приложениях 4, 5, 6 и 7.
ГЛАВА 11. ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ГО ПО СОХРАНЕНИ ОБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ В
ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
На территории любого города функционируют десятки и сотни различных объектов, существенно необходимых для устойчивого функционирования экономики и выживания населения в ЧС и в военное время. Общеизвестно, что территория многих городов в военное время может оказаться в зонах возможных сильных разрушений. Прежде чем разрабатывать и осуществлять какие-то меры по сохранению функциональной устойчивости объектов, необходимо предварительно оценить их устойчивость к тому или иному поражающему фактору.
11.1. Оценка устойчивости зданий и сооружений к воздействию избыточных давлений
Под устойчивостью функционирования (работы) производственного объекта понимается его способность при нештатном внешнем воздействии выполнять свои функции, а также приспособленность к восстановлению в случае повреждения.
189
В табл. 10 приведены сведения о степени разрушения зданий, сооружений, инженерно-технических систем и техники при воздействии избыточных давлений. Они получены экспериментальным путем и с необходимой достоверностью отражают возможную картину разрушений. С другой стороны, оценить степень разрушения производственных, общественных, административных и жилых зданий можно и аналитическим путем. Это позволит выявить основные пути повышения их функциональной
устойчивости от избыточных давлений.
Избыточное давление ударной волны взрыва ( P, кПа), при котором следует ожидать ту или иную степень разрушений зданий и сооружений,
определяется по формулам: |
|
для производственных зданий: |
|
P = 14 · Кп · Кк · Км · Кс · Кв · Ккр ; |
(50) |
для общественных, административных и жилых зданий: |
|
P = 23 · Кп · Кк · Км · Кс · Кв ; |
(51) |
Значения коэффициентов находят по нижеприведенной табл. 27 Т а б л и ц а 27
Коэффициенты для определения устойчивости зданий к воздействию ударной волны
Наименование коэффициентов |
Значение коэффициентов |
|
|
Кп – коэффициент, определяющий |
Для полного разрушения – 1,0 |
степень поражения здания |
Для сильного разрушения – 0,87 |
|
Для среднего разрушения – 0,56 |
|
Для слабого разрушения – 0,35 |
|
|
Кк – коэффициент, учитывающий |
Для бескаркасных зданий – 1,0 |
конструкцию |
Для каркасных зданий – 2,0 |
|
Для монолитных зданий – 2,5 |
Км – коэффициент, учитывающий |
Для деревянных зданий – 1,0 |
вид материала |
Для кирпичных зданий – 1,5 |
|
Для железобетонных зданий – 2,0 |
|
190 |
|
|
Окончание табл.27 |
|
|
|
|
Наименование коэффициентов |
Значение коэффициентов |
|
|
|
|
Кс – коэффициент сейсмичности |
Для несейсмичных зданий – 1,0 |
|
|
Для сейсмичных зданий – 2,0 |
|
Кв – коэффициент, учитывающий |
Кв = (h-2)/3(1+0,43(h-5)) |
|
высоту здания h, м |
||
|
||
Ккр – коэффициент, учитывающий |
Ккр = 1+4,65 ·10-3· Q |
|
грузоподъемность крана Q, т |
||
|
Примечание. При наличии в производственном здании нескольких кранов с различной
грузоподъемностью, при расчете Ккр принимается максимальная грузоподъемность крана.
При отсутствии кранов – Ккр = 1.
11.2. Требования ГО к размещению объектов и застройке городов
Применительно к категорированным (по ГО) городам и объектам экономики установлен ряд требований, регламентирующих размещение объектов, численность работников, конструктивные решения и степени огнестойкости зданий и сооружений, а также особые требования к застройке и инженерным системам. Так, на территории таких городов не рекомендуется размещать новые промышленные предприятия и особо важные объекты. Их следует размещать по групповому принципу в экономически перспективных малых и средних городах, поселках и сельских населенных пунктах, расположенных не ближе 25 км от больших городов. Численность работников новых предприятий – до 20 тыс. человек. Минимально допустимые расстояния от АС до границ проектной застройки городов приведены в главе 9.
Потенциально опасные объекты, такие как базисные склады для хранения ХОВ, ВВ и материалов, легковоспламеняющихся и горючих веществ должны строиться в загородной зоне с удалением от городских и сельских поселений и действующих объектов на расстояния согласно общегосударственным и ведомственным нормам. Причем их следует размещать ниже по уклону местности относительно жилых зон и промышленных предприятий, авто- и железных дорог с учетом отвода горючих жидкостей в безопасные места в случае разрушения емкостей.