Расчёт противорадиационного укрытия на предприятии АПК (работа 2)

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГУ ВПО

Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

Механико-технологический институт

Кафедра: "Безопасности жизнедеятельности"

Расчетно-графическая работа

на тему:

"Расчёт противорадиационного укрытия на предприятии АПК"

Выполнил: студент гр.

Проверил:

Тюмень, 2009

Содержание

Введение

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Задача 5

1. Расчёт коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

2. Дополнительные расчёты коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

Литература

Введение

Защита населения от современных средств поражения - главная задача гражданской обороны.

Укрытие в защитных сооружениях обеспечивает различную степень защиты от поражающих факторов ядерного, химического и биологического оружия, а также от вторичных поражающих факторов при ядерных взрывах и применении обычных средств поражения (от разлетающихся с большой силой и скоростью обломков и осколков конструкций сооружений, комьев грунта и т.д.). Этот способ, обеспечивая надежную защиту, вместе с тем практически исключает в период укрытия производственную деятельность. Применяется при непосредственной угрозе применения ОМП и при внезапном нападении противника.

Противорадиационные укрытия (ПРУ). Они обеспечивают защиту укрываемых от воздействия ионизирующих излучений и радиоактивной пыли, отравляющих веществ, биологических средств в капельно-жидком виде и от светового излучения ядерного взрыва. При соответствующей прочности конструкций ПРУ могут частично защищать людей от воздействия ударной волны и обломков разрушающихся зданий. ПРУ должны обеспечивать возможность непрерывного пребывания в них людей в течение не менее двух суток.

Защитные свойства ПРУ от радиоактивных излучений оцениваются коэффициентом защиты (Кз) или коэффициентом ослабления (Косл), который показывает, во сколько раз укрытие ослабляет действие радиации, а следовательно, и дозу облучения.

Задача 1

Рассчитать границы очага ядерного поражения радиусы зон разрушения после воздушного ядерного взрыва мощностью боеприпаса 150 кТ. Построить график и сделать вывод.

Дано:

Q_>1>=150 кТ

Q_>2>=100 кТ

R_>2п>=1,7 км

R_>2с>=2,6 км

R_>2ср>=3,8 км

R_>2сл>=6,5 км

Решение:

; R_>п>=; R_>c>=; R_>ср>=; R_>сл>=.

Ответ: R_>п>=1,8 км; R_>с>=2,8 км; R_>ср>=4,2 км; R_>сл>=7,2 км.

R_>п>, R_>с>, R_>ср>, R_>сл> - ?

Вывод: после воздушного ядерного взрыва мощностью 150 кТ, зона поражения составила 14,4 км. Радиусы зон разрушения следующие: R_>п>= 1,8 км; R_>с.>= 2,8 км; R_>ср>= 4,2 км; R_>сл>= 7,2 км.

Задача 2

Рассчитать границы очага ядерного поражения и радиусы зон разрушения при наземном ядерном взрыве мощностью боеприпаса 150 кТ. Построить график и сделать вывод.

Дано:

Q_>1>=150 кТ

Q_>2>=100 кТ

R_>2п>=1,9 км

R_>2с>=2,5 км

R_>2ср>=3,2 км

R_>2сл>=5,3 км

Решение:

; R_>п>=; R_>c>=; R_>ср>=; R_>сл>=.

Ответ: R_>п>=2,1 км; R_>с>=2,8 км; R_>ср>=3,5 км; R_>сл>=5,9 км.

R_>п>, R_>с>, R_>ср>, R_>сл> - ?

Вывод: при наземном ядерном взрыве зона полных разрушений больше чем при воздушном ядерном взрыве на 0,6 км. А общая зона поражения меньше на 2,6 км.

Задача 3

Рассчитать величину спада уровня радиации через 2, 6, 12, 24, 48 часов после аварии на АЭС и после ядерного взрыва, если начальный уровень радиации через 1 час составит Р_>0>=150 Р/ч. Построить график и сделать вывод.

Дано:

Р_>0>=150 Р/ч

t=2, 6, 12, 24, 48 ч

Решение:

Р_>t>=, степень 1,2 применяется при расчетах спадов уровня радиации после ядерного взрыва, 0,5 - после аварии на АЭС.

После аварии на АЭС

Р_>t>_>2>=; Р_>t>_>6>=; Р_>t>_>12>=; Р_>t>_>24>=; Р_>t>_>48>=

После ядерного взрыва:

Р_>t>_>2>=; Р_>t>_>6>=; Р_>t>_>12>=; Р_>t>_>24>=; Р_>t>_>48>=;

Ответ:

1) Р_>t>_>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;

2) Р_>t>_>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.

Р_>t> - ?

Вывод: спад уровня радиации при ядерном взрыве происходит быстрее чем при аварии на АЭС.

Задача 4

Рассчитать эквивалентную дозу облучения, полученную людьми, находящимися на зараженной радиационными веществами местности в течение 6 часов. Если начальный уровень радиации через 1 час после аварии на АЭС составил Р_>0>=150 мР/.

Дано:

Р_>0>=150 мР/ч

t=6 ч

α=25%

β=25%

γ=25%

η=25%

Решение:

; ;

; D_>экс>=0,877 · D_>погл>;

Рад;

D_>экв> = Q∆·D_>погл.>

Q - коэффициент качества или относительный биологический эквивалент, показывает во сколько раз данный вид излучения превосходит рентгеновское по биологическому воздействию при одинаковой величине поглощенной дозы, для α - излучения Q=20, β и γ - излучения Q=1, η - излучения Q=5-10.

D_>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.

Ответ: D_>экв>=0,0048 Зв.

D_>экв> - ?

Вывод: Люди, находящиеся на зараженной радиацией территории после аварии на АЭС в течение 6 часов получат эквивалентную дозу 0,0048 Зв. Данная доза не представляет опасность для возникновения лучевой болезни.

Задача 5

Рассчитать эквивалентную дозу облучения, полученную людьми, находящимися на зараженной радиационными веществами местности в течение 6 часов. Если начальный уровень радиации через 1 час после ядерного взрыва составил Р_>0>=150 мР/.

Дано:

Р_>0>=150 мР/ч

t=6 ч

α=25%

β=25%

γ=25%

η=25%

Решение:

; ;

; D_>экс>=0,877 · D_>погл>;

Рад;

D_>экв> = Q∆·D_>погл.>

D_>экв>= 20 · 572,90 · 0,25 + 1 · 572,90 ∙ 0,25+1 ∙ 572,90 ∙ 0,25+

+5 ∙ 572,90 ∙ 0,25=3867,07 мБэр = 0,0038 Зв.

Ответ: D_>экв>=0,0038 Зв.

D_>экв> - ?

Вывод: Люди, находящиеся на зараженной радиацией территории после ядерного взрыва в течение 6 часов получат эквивалентную дозу 0,0038 Зв. Данная доза не представляет опасность для возникновения лучевой болезни.

Исходные данные для расчёта противорадиационной защиты.

1. Место нахождения ПРУ - в одноэтажном здании;

2. Материал стен - Ко (из каменных материалов и кирпич);

3. Толщина стен по сечениям:

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. Перекрытие: тяжёлый бетон, дощатый по лагам толщиной 10 см, вес конструкции - 240 кгс/м²;

5. Расположение низа оконных проёмов 2,0 м;

6. Площадь оконных и дверных проёмов против углов (м²)

α_>1> = 8/2,α_>2> = 15/4/2,α_>3> = 7,α_>4> = 6;

7. Высота помещения 2,9 м;

8. Размер помещения 4×6м;

9. Размер здания 12×20 м;

10. Ширина заражённого участка, примыкающего к зданию 20 м.

1. Расчёт коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

Предварительные расчёты таблица №1.

Сечение здания

Вес 1 м² конструкции

Кгс/м²

1-L_>ст> стен

Приведённый вес G_>пр> кгс/м²

Суммарный вес против углов Gα, Кгс/м²

А - А

Б - Б

В - В

Г - Г

1 - 1

2 - 2;

3 - 3

450

216

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

Gα_>4> = 389,7

Gα_>2>= 796,28

Gα_>3> = 360,00

Gα_>1> = 592,83

1. Материал стен - Ко (из каменных материалов и кирпича).

2. Толщина стен по сечению (см):

А - А - 25;

Б - Б - 12;

В - В - 12;

Г - Г - 25;

1 - 1 - 25;

2 - 2 -12;

3 - 3 - 25.

3. Определяем вес 1 м² конструкций для сечений (кгс/м²). Таблица №1.

А - А - 450;

Б - Б - 216;

В - В - 216;

Г - Г - 450;

1 - 1 - 450;

2 - 2 - 216;

3 - 3 - 450.

4. Площадь оконных и дверных проёмов против углов (м²).

α_>1> = 8/2;

α_>2> = 15/4/2;

α_>3> = 7;

α_>4> = 6.

5. Высота помещения 2,9 м².

6. Размер здания 12×20 м.

Площадь стен:

S1=2,9*·12=34,8 м²- внутренней;

S2=2,9* 20=58 м² - внешний.

Gα_>1>= 3 - 3 +2 - 2

Gα_>2>= Г-Г + В-В + Б-Б

Gα_>3>= 1 - 1

Gα_>4>= А-А

7. Определим коэффициент проёмности.

;

А – А, ;

Б – Б,

В – В ,

Г – Г,

1 – 1,

2 – 2 ,

3 – 3,

8. Определяем суммарный вес против углов Gα.

Gα_>1>= 168,4 + 424,3 = 592,8;

Gα_>2>= 160,2 + 201,3 + 434,7 = 796,2;

Gα_>3>= 360;

Gα_>4>= 389,7;

9. Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Коэффициент защиты Кз_>>для помещений в одноэтажных зданиях определяется по формуле:

Где К_>1> - коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающий через наружные и внутренние стены принимаемый по формуле:

10. Определяем коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены.

11. Размер помещения (м×м).4х6

α_>1>= α_>3>= 67,4

α_>2>= α_>4>=112,6

12. Находим кратность ослабления степени первичного излучения в зависимости от суммарного веса окружающих конструкций по таблице 28.

К_>ст1>= 592,83 = 550 + 42,83 = 45 + (42,83· 0,4) = 62,13

550 - 45 ∆1 = 600 - 550=50

600 - 65 ∆2 = 65 - 45=20

∆2/∆1 = 20/50=0,4

К_>ст2>= 796,28 = 700 + 96,28= 120 + (96,28 · 1,3) = 245,16

700 - 120 ∆1 = 800 - 700 = 100

800 - 250 ∆2 = 250 - 120 = 130

∆2/∆1 = 130/100 = 1,3

К_>ст3>= 360 = 350 + 10 = 12 + (10 · 0,08) = 12,08

350 - 12 ∆1 = 400 - 350 =50

400 - 16 ∆2 = 16 - 12 = 4

∆2/∆1 = 4/50 = 0,08

К_>ст4>= 389,7 = 350 + 39,7 = 12 + (39,7 · 0,08) = 12,31

350 - 12 ∆1 = 400 - 350 =50

400 - 16 ∆2 = 16 - 12 = 4

∆2/∆1 = 4/50 = 0,08

13. Определяем коэффициент стены.

К_{>ст -}>кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса ограждающих конструкций.

14. Определяем коэффициент перекрытия.

К_>пер> - кратность ослабления первичного излучения перекрытием.

10 см бетон - 240 кгс/м ²= 4,28

К_>пер>= 240= 200 + 40= 3,4 + (40 · 0,022) = 4,28

200 - 3,4 ∆1 = 250- 200 = 50

250 - 4,5 ∆2 = 4,5 - 3,4 = 1,1

∆2/∆1 = 1,1/50 = 0,022

15. Находим коэффициент V_>1>, зависящий от высоты и ширины помещения, принимается по таблице №29.

V_{> (3)}>= 2,9= 2+ 0,9= 0,06 - (0,9 · 0,02) = 0,042

2 - 0,06 ∆1 = 3- 2 = 1

3 - 0,04 ∆2 = 0,04- 0,06 = - 0,02

∆2/∆1 = - 0,02/1 = - 0,02

V_{> (6)}>= 2,9= 2+ 0,9= 0,16 - (0,9 · 0,07) = 0,097

2 - 0,16 ∆1 = 3- 2 = 1

3 - 0,09 ∆2 = 0,09- 0,16 = - 0,07

∆2/∆1 = - 0,07/1 = - 0,07

V_{> (4)}>= 4= 3+ 1= 0,042 + (1 · 0,018) = 0,06

3 - 0,042 ∆1 = 6- 3 = 3

6 - 0,097 ∆2 = 0,097- 0,042 =0,055

∆2/∆1 = 0,055/3 = 0,018

V_{> (4)}>= V_>1> = 0,06

16. Находим коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения.

К_>0>= 0,09a = 0,09 · 1,5 = 0,135

S_>a> = 8+ 15 + 7 + 6 = 36 м²

S_>п>= 4 · 6 = 24 м²

а = 36/24 = 1,5

17. Определяем коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки К_>м>, от экранизирующего действия соседних строений, определяется по таблице №30.

К_>м>= 0,65

18. Определяем коэффициент, зависящий от ширины здания и принимаемый по таблице №29.

К_>ш>= 0,24

19. Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Вывод: Коэффициент защищённости равен К_>з>=6,99, это меньше 50, следовательно здание не соответствует нормированным требованиям и не может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.

С целью повышения защитных свойств здания необходимо провести следующие мероприятия 2,56 СНИПА:

1. Укладка мешков с песком у наружных стен здания;

2. Уменьшение площади оконных проёмов;

3. Укладка дополнительного слоя грунта на перекрытие.

2. Дополнительные расчёты коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

Предварительные расчёты таблица №2

Сечение здания

Вес 1 м² конструкции

Кгс/м²

1 - α_>т> стен

Приве-дённый

вес G_>пр> кгс/м²

Суммарный

вес против

углов Gα, Кгс/м²

А - А

Г - Г

1 - 1

3 - 3

1550

0,067

0,017

0,014

0,028

0,93

0,98

0,99

0,97

1446

1523

1534

1505

Gα_>1> = 1673

Gα_>2> = 1884

Gα_>3> = 1534

Gα_>4> = 1446

1. Ширина менее 50 см = 0,5 м.

2. Объём массы песка 2000 - 2200 кгс/м².

3. Определяем вес 1 м².

2200 · 0,5=1100 кгс/м².

4. Уменьшаем площадь оконных проёмов на 50%.

5. Определяем суммарный вес против углов Gα.

Gα_>1>= 168,42 +1505 = 1673;

Gα_>2>= 160,27 + 201,31 + 1523 = 1884;

Gα_>3>= 1534; Gα_>4>= 1446;

6. Определяем коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены.

7. Укладываем слой грунта на перекрытие 30 см = 0,3 м.

8. Объём массы грунта

1800 кгс/м²;

1800 · 0,3 = 540 кгс/м².

Определяем вес 1 м² перекрытия грунта:

540+240=780 кгс/м^2,9. Определяем коэффициент перекрытия.

К_>пер>= 780= 700 + 80= 70 + (80 · 0,5) = 110

700 - 70 ∆1 = 800 - 700= 100

800 - 120 ∆2 = 120-70 = 50

∆2/∆1 = 50/100 = 0,5

К_>пер>= 110

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

К_>ш>= 0,24

10. Определяем коэффициент стены.

К_>ст> =1446 = 1300 + 146 = 8000 + (146 · 10) = 9460

1300 - 8000 ∆1 = 1500 - 1300 = 200

1500 - 10000 ∆2 = 10000 - 8000 = 2000

∆2/∆1 = 2000/200 = 10

11. Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Вывод: Коэффициент защищённости равен К_>з>=168,3, это больше 50, соответственно здание соответствует нормированным требованиям и может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.

Литература

1. СНИП Строительные нормы и правила 11 - 11, 77 г, Защитные сооружения гражданской обороны.

2. В.Ю. Микрюков Безопасность жизнедеятельности, высшее образование 2006 г.