Факультет ИКСС Каф. Э и БЖД САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. БОНЧ - БРУЕВИЧА Оценка устойчивости функционирования объекта связи (РПдЦ или СУС) Населенный пункт: Перекаты Вариант № 85 Выполнил студент гр. МФ-06 Кайдин Никита Сергеевич Санкт – Петербург 2014г. 1 Комплексная задача по оценке устойчивости функционирования объектов связи (РПдЦ, СУС) (При решении задачи студенты выступают в роли главного инженера объекта связи) Задание: 1. Оценить обстановку на объекте связи (РПдЦ или СУС) в случаях воздействия поражающих, опасных или вредных факторов при чрезвычайных ситуациях. 2. Оценить безопасность жизнедеятельности жителей населенного пункта Перекаты, персонала объекта связи и устойчивость функционирования объекта (элементов объекта и объекта в целом) в случае возникновения ЧС. 3. Разработать инженерно – технические мероприятия по повышению безопасности жизнедеятельности жителей н.п., персонала объекта и устойчивости функционирования элементов населенного пункта, объекта и объекта в целом. Работа включает 4 раздела: 1 раздел – Общая характеристика объекта, исходные данные для расчета и оценка общей обстановки на объекте в случаях ЧС. Раздел заканчивается составлением таблицы прочностных характеристик. 2 раздел – Оценка безопасности жизнедеятельности жителей н.п., персонала объекта и устойчивости функционирования объекта в случаях воздействия ударной волны, светового излучения и сейсмической волны. 3 раздел – Оценка БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта связи в случаях аварии на химическом предприятии. 4 раздел – Оценка БЖД жителей н.п., персонала объекта в случае радиоактивного загрязнения местности. ПЕРВЫЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ Общая характеристика объекта связи 1. Объект связи (РПдЦ или СУС) размещается на окраине н.п. Перекаты, в котором проживают Nнп = 500 человек. Жители н.п. обеспечены противогазами на 75 %. 2. Жилые дома в н.п. Перекаты одноэтажные деревянные, 2- и 4- этажные из кирпича с Косл = 7. 3. Здания объекта связи 4–этажные ж/б с коэффициентом ослабления Косл = 7. 4. Подвод электроэнергии к объекту связи осуществляется от двух независимых трансформаторных подстанций на ЛЭП подземным кабелем. 5. Аварийная дизель-электрическая станция (ДЭС) размещается на территории объекта в одноэтажном здании из кирпича. 6. Линии связи к СУС проложены подземным кабелем и воздушными линиями связи на деревянных опорах. 7. Дежурная смена на объекте составляет Nос = 45 человек. Обеспеченность противогазами 100%. Вариант задания: -две последние цифры номера зачетной книжки - 85 -вариант карты - последняя цифра номера зачетной книжки – 5 2 Исходные данные для расчета 1. На расстоянии R1 = 1,8 км от н.п. Перекаты размещается склад промышленных взрывчатых веществ (ТНТ) с общим эквивалентным весом q = 45 кт. 2. Дизельное топливо (ГСМ) хранится в емкостях на территории объекта с общим весом Q = 70 т на расстоянии R2 = 0,6 км от аварийной ДЭС. 3. На расстоянии R3 = 2,8 км от н.п. Перекаты расположено химическое предприятие, где хранится G = 85 т фосгена с удельной плотностью ρ = 1,42 т/м3. ХОВ хранятся в не обвалованных емкостях. Скорость ветра в приземном слое V = 4 м/с. Примечания к п.п.1 и 3: Расстояния по карте выбираются из расчета в 1 см 500 м, т.е. карта масштаба 1: 50 000. Следовательно, каждая сторона квадрата карты равна 1000 м или 1 км. 4. В случае аварии, разрушении ядерного реактора на АЭС начало облучения следует ожидать через tн = 3 часа после аварии. Уровень радиоактивного излучения на это время (начало облучения) составляет Рн = 3 Р/ч. Обслуживающий персонал работает на открытой территории и в помещениях с Косл = 7 в течение tраб = 7 часов. Допустимая доза облучения для персонала объекта установлена региональными властями и составляет Ддоп = 5 бэр. Жители н.п. Перекаты после получения сигнала оповещения «Радиационная опасность» должны находиться в жилых домах и подвальных помещениях (ПРУ) в течение tпрож = 8 часов. Примечание к п.4.: а) определить дозу облучения Добл персонала, работающего на открытой территории и в помещениях с Косл = 7. Сделать выводы о превышении допустимой дозы облучения Ддоп б) определить дозу облучения жителей н.п. Перекаты за 8 часов проживания в жилых домах с учетом Косл = 7 жилых зданий. Сделать вывод о превышении допустимой дозы облучения для населения на основании требований норм радиационной безопасности НРБ – 99. в) определить дозу облучения жителей н.п. Перекаты, проживающих в домах в течение двух суток и сделать вывод - необходима или нет эвакуация, экстренность эвакуации на основании норм НРБ – 99. г) определить дозу облучения жителей н.п. за 30 суток проживания в домах с учетом остаточной дозы облучения за 30 суток и сделать вывод нужна ли эвакуация. д) определить дозу облучения жителей н.п. за 70 лет проживания на РЗМ с учетом коэффициента ослабления и остаточной дозы облучения за 70 лет. ж) сделать вывод о возможности проживания и работы на этой территории. Можно ли сразу прекратить работу объекта связи, в каком режиме можно работать и будет ли устойчиво работать аппаратура. В случае демонтажа можно ли вывозить с РЗМ аппаратуру. 5. В районе н.п. Перекаты и объекта возможно землетрясение с интенсивностью Ј = 5 баллов. Оценка общей обстановки на объекте связи ( РПдЦ или СУС) в случае ЧС 1. Методом прогнозирования определить потенциально опасные объекты на территории объекта, н.п. Перекаты и на территории, прилегающей к объекту. Используя метод прогнозирования можно определить, что потенциально опасными объектами на территории объекта, н.п. Перекаты и на территории, прилегающей к объекту являются: - хранилище промышленных взрывчатых веществ (ТНТ); - хранилище дизельного топлива на территории объекта; - химическое предприятие с хранилищем СДЯВ; 3 - АЭС; 2. Определить возможные поражающие, опасные и вредные факторы, которые могут возникнуть в случаях ЧС и дать им краткую характеристику с точки зрения воздействия на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость работы объекта. В результате ЧС могут возникнуть следующие поражающие факторы: - ударная волна и световое излучение в случае взрыва склада промышленных взрывчатых веществ (ТНТ); - ударная волна и световое излучение в случае взрыва хранилища ГСМ; - сейсмическая волна в результате землетрясения интенсивностью I=5 баллов. - химическое заражение местности в результате аварии на химическом предприятии; - радиоактивное загрязнение местности в случае аварии на АЭС. 3. Составить таблицу прочностных характеристик (используя таблицы П.2.6, П.2.2 и П.2.7). В таблицу внести все элементы н.п. и объекта связи. Наименование элемента объекта или населенного пункта 1. Одноэтажные здания из дерева 2. Здания 2-этажные из кирпича 3. Здания 4-этажные из кирпича 4. Здания 4-этажные из ж/б (объект связи) 5. Одноэтажное здание из кирпича 6. Подземный кабель 7. Воздушная линия связи Прочностные характеристики элементов Ударная волна ∆Рф, кПа 8 Сейсмическая волна J, баллы 4,5 Светотовое излучение U, кДж/м2. 250 15 5,5 2500 10 5,0 2500 30 7 2500 15 5,5 2500 800 50 9,0 2000 ВТОРОЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ Оценка безопасности жизнедеятельности людей и устойчивости функционирования объекта в случаях воздействия ударной волны, светового излучения и сейсмической волны 1. Оценить возможные поражающие факторы, которые могут возникнуть в случаях ЧС на потенциально опасных объектах. Основные возможные поражающие факторы, которые могут возникнуть в случаях ЧС на потенциально опасных объектах: - УВ и СИ в случае взрыва склада ТНТ; - УВ и СИ в случае взрыва хранилища дизельного топлива ГСМ; - Сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов. Расчетная часть 2. Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае взрыва хранилища ТНТ, расположенного на расстоянии R1 = 1,8 км от объекта и н.п. Перекаты. На складе хранится q = 45 кт тринитротолуола (ТНТ). 4 2.1. Определить избыточное давление во фронте УВ ∆Рфтнт: ∆Рфтнт = [105(qув)1/3]/R +[410(qув2)1/3]/R2 +(1370qув)/R3, кПа, где qув = q/2 (q – тротиловый эквивалент ТНТ), кг; R расстояние до эпицентра взрыва, м. В результате вычислений избыточное давление во фронте УВ ∆Рфтнт = 31,84 кПа. 2.2. Определить величину мощности СИ в случае взрыва хранилища ТНТ, расположенного на расстоянии R1 от объекта: Uтнт = 74q/R12 e-кR, кДж/м2, где q – тротиловый эквивалент, кт; R1 – расстояние до эпицентра взрыва, км; к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ). В результате вычислений мощность светового излучения в случае взрыва хранилища ТНТ Uтнт = 858,94 кДж/м2. 2.3. Сделать выводы о воздействии УВ. СИ, возникающих при взрыве хранилища ТНТ, на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость функционирования н.п. (жилые дома), элементов объекта и объекта в целом. Выводы: - Так как избыточное давление во фронте УВ равно 31,84 кПа, то одноэтажные деревянные дома в н.п. Перекаты получат сильные разрушения, 2- и 4-этажные из кирпича – сильные разрушения. - Здания объекта связи 4-этажные из ж/б получат средние разрушения. - Одноэтажное здание из кирпича, в котором размещается аварийная ДЭС получит сильные разрушения. - В результате воздействия СИ деревянные опоры, на которых размещаются воздушные линии связи сгорят, возгораний на зданиях и сооружениях поселка и объекта не произойдет. - Люди, находящиеся вне помещений, могут получить ожоги глаз от действия светового импульса, а также могут пострадать от воздействия ударной волны. - Люди, находящиеся в помещениях, могут получить травмы вследствие разрушения зданий. 3. Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае взрыва хранилища дизельного топлива (ГСМ) на территории объекта. Хранилище дизельного топлива (ГСМ) находится на территории объекта на расстоянии R2 = 0,6 км от аварийной ДЭС и содержит 55 т дизельного топлива. 3.1. Определить величину избыточного давления во фронте УВ при взрыве горюче – воздушной смеси (ГВС): ∆РФгвс = 233,3/[(1 + 29,8 к3)1/2 – 1], кПа при к < 2 и ∆Рфгвс = 22/[к(lg к +0,158)]1/2, кПа при к> 2, где к = 0,014 R/Q1/3 (R, м; q, т). Для определения избыточного давления во фронте УВ, сначала определим коэффициент к: к = 2,04>2, следовательно используем формулу при к>2; Таким образом, при взрыве хранилища дизельного топлива (ГСМ) избыточное давление во фронте УВ ∆Рфгвс = 16,5 кПа. 3.2. Определить величину мощности СИ в случае взрыва ГВС на территории объекта: Uгвс = 74Q/R2 e-кR, кДж/м2, где Q – тротиловый эквивалент, кт; R2 – расстояние до эпицентра взрыва, км; к – коэффициент ослабления СИ средой распространения (для расчетов к = 0,1 1/км –наилучшие условия для распространения СИ). 5 В результате взрыва ГВС на территории объекта величина мощности светового излучения Uгвс = 13,55 кДж/м2. 3.3. Сделать выводы о воздействии УВ. СИ, возникающие при взрыве хранилища ГСМ на территории объекта, на БЖД жителей н.п., персонала объекта и на устойчивость функционирования н.п., элементов объекта и объекта в целом. Выводы: - Здание ДЭС в результате действия УВ с избыточным давлением в 16,5 кПа подвергнется разрушением слабой степени; - В зоне бризантного действия с радиусом R1=65 метров ожидается полное разрушение конструкций и сплошной пожар; - В зоне действия продуктов взрыва с радиусом RII= 120 метров все элементы объекта получат разрушения и повреждения; - Под действием светового излучения элементы объекта повреждений не получат, возгораний и воспламенений не произойдет. Открыто расположенные люди ожогов не получат. 4.Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта в случае землетрясения с интенсивностью Ј = 5 баллов - соотношения сейсмической волны и воздушной ударной волны можно получить из табл. П.2.2. Причины возникновения сейсмической волны. Воздействие сейсмической волны на подземные коммуникации. Из оценки обстановки известно, что в районе н.п Перекаты и объекта связи возможно землетрясение интенсивностью I = 5 баллов. В этом случае по своему ударному воздействию сейсмическая волна соответствует избыточному давлению ΔРф =10 кПа. 4.1. Сделать вывод о воздействии сейсмической волны на БЖД людей, здания, сооружения. Выводы: - В результате такого землетрясения одноэтажные деревянные здания получат средние разрушения ; - 2-этажные и 4-этажные здания из кирпича получат слабые разрушения; - Здания объекта связи 4-этажные из ж/б не получат разрушений; - ДЭС (аварийная) в одноэтажном здании из кирпича получит очень слабые разрушения; - Люди могут получить травмы разной степени в результате воздействия вторичных поражающих факторов. - Воздушные линии связи и подземные кабели повреждений не получат. 5.Разработать инженерно – технические мероприятия (ИТМ) по повышению БЖД жителей н.п., персонала объекта, элементов объекта и объекта в целом при воздействии УВ, СИ и сейсмической волны. Разработку ИТМ следует вести для наиболее мощных возможных поражающих факторов. Особое внимание обратить на повышение БЖД жителей н.п. и персонала объекта в случаях воздействия поражающих факторов. При разработке ИТМ необходимо учитывать, что н.п. и объект давно построены и требуется их реконструкция, повышение прочностных характеристик существующих зданий, сооружений и работающей аппаратуры. Рассмотреть вопросы повышения пожарной безопасности на территории объекта и в аппаратных залах с учетом современных требований по пожарной безопасности. Наиболее мощными и опасными для объекта и н.п. Перекаты поражающими факторами являются: - ударная волна в результате взрыва склада ТНТ; - ударная волна в случае взрыва хранилища дизельного топлива ГСМ; 6 - сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов. Основную опасность для зданий, сооружений и персонала ДЭС и хранилища ГСМ представляет взрыв дизельного топлива и последующий пожар. Для обеспечения безопасного функционирования объекта в условиях воздействия землетрясения предлагается рассмотреть возможность повышения прочностных характеристик элементов объекта. Также целесообразно возведение в н.п. Перекаты кирпичных и железобетонных жилых зданий, в замен одноэтажным деревянным, которые менее устойчивы к поражающим факторам. Для предупреждения ЧС на складе ГСМ необходимо повысить требования пожарной безопасности и усилить контроль противопожарного состояния данного объекта. Воздушные линии связи менее устойчивы к поражающим факторам в отличии от подземных кабельных линий связи. Если землетрясения с интенсивностью I = 5 баллов будут происходить часто, или от воздействия СИ деревянные опоры будут обугливаться, то воздушные линии связи будут ненадежными, поэтому есть возможность сразу их заменить на подземные линии связи, которые более устойчивы к воздействию поражающих факторов. ТРЕТИЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивость функционирования объекта связи в случае аварии на химическом предприятии Расчетная часть 1. Определить параметры зоны химического загрязнения 1.1. Определить площадь разлива ХОВ по формуле: Sр = G /(ρ d), где G – масса ХОВ по варианту задания, т; ρ – удельная плотность ХОВ. т/м3; d – толщина слоя разлива ХОВ, м (для не обвалованных емкостей d = 0,05 м, для обвалованных емкостей d = 0,45 – 0,5 м). Из оценки обстановки известно, что химическое предприятие находится на расстоянии 2,8 км от н.п. Перекаты. На химическом предприятии хранится G = 85 т фосгена с удельной плотностью ρ = 1,42 т/м3. ХОВ хранятся в не обвалованных емкостях. В результате вычислений площадь разлива ХОВ Sр = 1197,183 м3. 1.2. Определить глубину распространения зараженного воздуха (ЗВ) Г при вертикальной устойчивости воздуха «изотермия», «инверсия» и «конвекция». Определение глубины Г ведется с использованием табл. П.2.3 и примечаниями к ней. Следует учесть, что таблицы составлены для случая вертикальной устойчивости воздуха «изотермия» при скорости приземного ветра V =1 м/с. Примечание: 1). В случае, если облако ЗВ не доходит до населенного пункта и объекта, следует рассмотреть случай вертикальной устойчивости воздуха «инверсия» при скорости приземного ветра V = 1 м/с – самый плохой случай для БЖД. 2). Следует помнить, что всегда Гинв > Гизот > Гконв. Вертикальная устойчивость воздуха Скорость воздуха, м/с Инверсия 1 99.5 4 3.12 Изотермия 19.9 4.46 Конвекция 3.98 5.18 7 1.3. Определить ширину зоны химического загрязнения (Ш) для случаев вертикальной устойчивости воздуха «изотермия», «инверсия» и «конвекция». Примечание: Ширина зоны химического «Ш» загрязнения зависит от глубины зоны «Г»: Шинв =0,03Гинв; Шизот =0,15Гизот; Шконв =0,8 Гконв. Полученные данные нанести на карту (план местности) и сделать выводы о наиболее опасных случаях для н.п. и объекта (наибольшая ширина зоны в районе н.п.. Ширина зоны в районе н.п. определяется по карте. Определить возможность вывода людей за пределы зоны. Шинв =0,03Гинв = 0,03*99,5 = 2,985 км. Шизот =0,15Гизот = 0,15*19,9 = 2,985 км. Шконв =0,8 Гконв = 0,8*3,98 = 3,184 км. Выводы: - наиболее опасным является распространение СДЯВ при инверсии и изотермии; - ширина зоны заражения в районе н.п. Перекаты при инверсии составит 350 метров, что позволяет организовать эвакуацию людей из опасной зоны и разместить их за пределами зоны; - ширина зоны заражения в районе н.п. Перекаты при изотермии составит 850 метров, что делает эвакуацию населения населенного пункта и персонала объекта возможной только при достаточном уровне организации аварийно-спасательных работ. 1.4. Определить время подхода облака ЗВ к н.п. и объекту. Время подхода ЗВ определяется по формуле tподх = R/ (Vср * 60), где R – расстояния от места разлива ХОВ, м; Vср – средняя скорость приземного ветра; множитель «60» обеспечивает переход времени в сек на время в минутах. Сделать вывод о возможности за это время обеспечить защиту людей от воздействия ХОВ. В результате вычислений время подхода облака ЗВ к н.п. Перекаты и объекту tподх = 7,7 мин. Вывод: - За время подхода ЗВ к н.п. Перекаты равное 7,7 минут невозможно подготовить людей к необходимости пребывания в химически опасной зоне и организовать их эвакуацию. Однако при благоприятных условиях вывод людей за пределы зоны заражения возможен, так как в н.п. Перекаты проживает всего 500 человек; - Также необходимо периодически проводить комплекс ИТМ и организовывать регулярные учения по ГО и ЧС с применением противогазов, чтобы за 7,7 минут успеть вывести людей за пределы зоны заражения. 1.5. Определить время поражающего действия ХОВ. В этом случае следует воспользоваться табл. П.2.4 и примечаниями к ней. Сделать вывод о возможности дать сигнал оповещения «Отбой химической тревоги» и необходимости проведения дегазационных работ на территории н.п., объекта связи и в аппаратных залах. В соответствии с таблицей П.2.4 и примечаниями к ней, время поражающего действия фосгена из не обвалованной емкости с учетом поправочного коэффициента на скорость движения ветра составляет tпораж = 36,12 минуты. 8 Вывод: Через 36,12 минуты после начала химического заражения в н.п. Перекаты и на объекте уровень химического заражения должен уменьшится до нормального. Сигнал оповещения «Отбой химической тревоги» нельзя спешить давать, прежде необходимо удостовериться в полном испарении СДЯВ. Также необходимо определить, нужны ли дегазационные работы на территории н.п. Перекаты, объекта связи и в аппаратных залах. 1.6. Определить возможные потери П среди персонала объекта и жителей н.п. Для этого следует воспользоваться табл.П.2.5. Сделать выводы о потерях и возможности объекта связи продолжать свою работу. В соответствии с воспользовавшейся таблицей П2.5, потери на объекте при рабочей смене Nос=45 чел и обеспеченности противогазами 100% при нахождении людей в помещениях (простейших укрытиях) составляют 4%. Следовательно, потери персонала на объекте составят 2 человека. Таким образом потери среди персонала не превысят – 5 человек, то есть объект останется работоспособным. Потери в н.п. Перекаты (число жителей 450 человек, а с учетом рабочей смены 405 человек) при обеспеченности противогазами жителей поселка 75% и при нахождении людей в жилых домах составят 16% - 64,8 человека, то есть 65 человек. Из них: - 25% - 16 человек могут получить поражения легкой степени тяжести; - 40% - 26 человек могут получить средние и тяжелые поражения; - 35% - 23 человека могут получить смертельные поражения. Итого, в н.п. Перекаты могут получить поражения разной степени 65 человек, из них – 23 человек с летальным исходом. 2. Разработать ИТМ по повышению БЖД жителей н.п., персонала объекта. 2.1. Разработать мероприятия по обеспечению БЖД жителей н.п. в условиях химического загрязнения. 2.2. Разработать мероприятия по обеспечению непрерывной работы объекта связи в условиях химического загрязнения. Мероприятия по обеспечению БЖД жителей н.п. Перекаты и персонала объекта в условиях химического заражения включают: - Обеспечение населенного пункта противогазами на 100%; - Обеспечение средствами индивидуальной защиты – защитными детскими камерами КЗД; - Оборудование средств коллективной защиты – убежищ и противорадиационных укрытий; - Переоборудовать подвальные помещения многоэтажных зданий в убежища с фильтровентиляционными установками и хорошо изолированными от внешней среды; - Обучение жителей н.п. Перекаты и персонала объекта правилам поведения в условиях химического заражения; - Необходимо наличие системы оповещения населения о ЧС на химическом предприятии; - Для повышения устойчивости функционирования объектов в случае химического загрязнения необходимо предусматривать возможность перевода аппаратуры в режим без обслуживания; - Необходимо в аппаратных залах иметь убежища для контроля за работой РЭА; - Необходимо организовывать бригады дегазации и химической разведки, если это необходимо. 9 ЧЕТВЕРТЫЙ РАЗДЕЛ РАБОТЫ Оценить БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивости функционирования объекта в случае радиоактивного загрязнения местности Расчетная часть Определение уровня радиации на 1 ч после аварии на АЭС: Р1 = Рн /Кпн, = 3/0.645 = 4.65 Р/ч, 1. Определить возможную дозу облучения персонала, работающего на открытой территории. Знаем, что время начала облучения tн = 3 ч, время работы персонала составляет tраб = 7 ч, следовательно, время окончания облучения определяется как tк = tн + tраб = 10 ч. Для определения уровня радиации в конце облучения используем формулу Рк = Рн *(Кпк/Кпн), где: Рк, Рн - уровни радиации в конце и начале облучения; Кпк, Кпн - коэффициенты пересчета уровня радиации в конце и начале облучения (Кп = t-0,4). Значение коэффициента перерасчета уровня радиации в конце облучения Кпк = 0,398; Значение коэффициента перерасчета уровня радиации в начале облучения Кпн = 0,645; Уровень радиации в начале облучения Рн =3 Р/ч. В результате вычислений уровень радиации в конце облучения Рк = 1,85 Р/ч. Отсюда доза облучения для работающих на открытой территории определяется по формуле ДоблАЭС = 1,7(Рк tк – Рн tн). Сравнить, полученную дозу облучения при работе на открытой территории с допустимой дозой облучения для персонала Ддопперс. Сделать вывод о допустимости работы на открытой территории. Если доза облучения будет выше допустимой необходимо определить возможное время работы персонала на открытой территории. ДоблАЭС = 1,7*(1,85*10-3*3)=16,15 бэр Вывод: На открытой территории за время работы 7 часов персонал получит дозу облучения ДоблАЭС = 16,15 бэр, что превышает допустимую дозу облучения Ддопперс = 5 бэр в 3,23 раз. На открытой территории работающему персоналу с возможной долей облучения в 16,15 бэр находиться и работать недопустимо. 2. Определить возможную дозу облучения персонала, работающего в помещениях с Косл = 7. Для этого Добл, полученная персоналом на открытой территории, делится на Косл для помещений: Доблпомещ = Доблоткр / Косл Сравнить полученную дозу облучения в помещении с допустимой дозой облучения для персонала. Сделать вывод о возможности работать в помещениях. Если доза облучения будет выше допустимой определить возможное время работы в помещениях. Доблпомещ = Доблоткр / Косл = 16,15/7 = 2,3 бэр 10 Вывод: Доза облучения персонала, работающего в помещениях с коэффициентом ослабления Косл = 7, определяется с учетом дозы на открытой территории и коэффициента ослабления здания и составляет 2,3 бэр. Рабочая смена в помещениях получит ДоблАЭС = 2,3 бэр, что не превышает допустимой дозы. Персонал, работающий в помещениях, с дозой облучения 2,3 бэр может продолжать работать, так как это не превышает допустимой дозы. 3. Определить допустимое время работы персонала на РЗМ. Для этого следует воспользоваться табл. П.3.2 или формулой: Ддоп = 1,7 Р1( tк0,6 – tн0,6)/ Косл=2,31 Для того, чтобы воспользоваться табл.П.3.2 необходимо определить коэффициент «а» по формуле а = Р1 / (Ддоп Косл) = Р(t) / [Ддоп Кп(t) Косл]. а = Р1 / (Ддоп Косл) = 4,65 / (2,31*7) = 0,29 Если коэффициент «а» не превышает «1», то можно воспользоваться таблицей П.3.2, но если коэффициент «a» больше единицы, следует воспользоваться формулой: 1/а = 1,7(tк0,6 – tн0,6), в которую следует подставить полученное значение коэффициента «а», известное из условий задачи tн и определить время окончания работы по формуле: tрасч = (1/1,7а + tн0,6)1/0,6=(1/(1,7*0,29) + 30,6)1/0,6 = 4,04ч = 243 мин. Время работы определяется по формуле: tраб = tкрасч – tн = 7 – 3 = 4ч. 4. Определить дозу облучения жителей н.п. за 8 ч. проживания на РЗМ, и которые находятся в домах или ПРУ с Косл = 7. Для определения Добл жителей н.п. следует воспользоваться формулой: Добл = [1,7 (Ркtк – Рнtн)]/Косл, где время окончания облучения определяется как tк = tн + 8. Так как tн = 3 часа, то tк = 3 + 8 = 11 часов. Добл = [1,7 (Ркtк – Рнtн)]/Косл = (1,7*(1,85*11-3*3))/7=2,75 бэр Рк = Рн *(Кпк/Кпн)=3*(0,38/0,645) =1,77 Р/ч В результате вычислений доза облучения жителей н.п. Перекаты за 8 часов проживания на РМЗ получится равной Добл = 2,75 бэр. 5. Сделать вывод о дозе облучения жителей и возможности проживания на РЗМ. Для этого сравнить полученную дозу облучения с допустимой дозой облучения жителей н.п. по НРБ – 99, т.е. с Ддоп = 0,1 бэр/год. Вывод: Доза облучения жителей н.п. за 8 часов проживания на РЗМ составит 2,75 бэр. Жители поселка по сигналу оповещения «Радиационная опасность» должны находиться в закрытых помещениях в течение 8 часов. 6. Определить дозу облучения жителей н.п. за двое суток проживания на РЗМ в жилых домах и ПРУ с Косл = 7 и сравнить с допустимой дозой облучения. Время окончания облучения определяется как tк = tн +48. Сделать вывод о необходимости (или нет) эвакуации с загрязненной территории. Определить какая эвакуация требуется – экстренная или нет. Так как tн = 3 часа, то tк = 3 + 48 = 51 часа. 11 Добл = [1,7 (Ркtк – Рнtн)]/Косл,= (1,7*(0,96*51-3*3))/7= 9,7 бэр Рк = Рн *(Кпк/Кпн)=3*(0,207/0,644) =0.96 Р/ч В результате вычислений доза облучения жителей н.п. Перекаты за двое суток проживания на РМЗ получится равной Добл = 9,7 бэр. Вывод: При дозе облучения жителей н.п. Перекаты за двое суток, равной или превышающей 100 бэр, требуется экстренная эвакуация. В результате наших вычислений доза облучения за двое суток получилась равной 9,7 бэр, поэтому экстренная эвакуация не требуется, но эвакуация необходима. 7. Определить дозу облучения жителей н.п. за 30 суток проживания на РЗМ в жилых домах и ПРУ. В этом случае необходимо учесть остаточную Добл за 30 суток. Сделать вывод о необходимости эвакуации населения из зоны (или нет). tк = tн +30*24 = 3 + 30*24 = 723 ч. Рк = Р723 = Рн *(Кпк/Кпн)=3*(0.071/0.644)=0,33 Р/ч Добл = [1,7 (Ркtк – Рнtн)]/Косл,= (1,7*(0,33*723-3*3))/7 = 55,76 бэр Остаточная доза облучения это доза облучения в процентах, от ранее полученной дозы и не восстановленная организмом. Учитывая способность человека выводить радиоактивные вещества, половина радионуклидов выведется примерно за месяц. Тогда через месяц доза облучения составит 50 % от Доблмес , т.е 27,88 бэр. Если доза облучения за 30 суток превышает 3 бэр, то требуется временное переселение жителей с РЗМ. Соответственно при нашей дозе облучения в 27,88 бэр, необходимо временное переселение жителей с РМЗ. 8. Определить пожизненную дозу облучения населения, проживающего на РЗМ в жилых домах или ПРУ в течение 70 лет с учетом остаточной дозы облучения. 9. Сделать вывод - требуется или нет пожизненное переселение населения с РЗМ. tк = tн +(70*365*24) = 3 + 613200 = 613203 ч. Рк = Р70 лет = Рн *(Кпк/Кпн)=3*(0.0048/0.644)=0.0224 Р/ч Добл = [1,7 (Ркtк – Рнtн)]/Косл,= (1,7*(0,0224*613203-3*3))/7 = 3333,64 бэр При оценке дозы облучения также учитывается способность организма человека выводить большую часть радиоактивных веществ, которые составляют 90 % от общей дозы облучения обратимая доза. Из обратимой дозы половина радионуклидов выводится примерно за месяц, а остальные примерно через 3 месяца со скоростью 2,5 % радионуклидов в сутки. Таким образом, остаточная доза облучения составит 10 % от общей дозы облучения, т.е 333,36 бэр. Это говорит о необходимости окончательного переселения жителей с радиоактивно загрязнённой местности. Примечание к п.п.7, 8, 9: 1). При дозе облучения жителей н.п. за двое суток равной или превышающей 100 бэр необходима экстренная эвакуация. При меньшей дозе облучения экстренная эвакуация не требуется, но необходима. 2). При дозе облучения за 30 суток (остаточная доза облучения за 30 суток), превышающей 3 бэра, требуется временное переселение жителей с РЗМ. Если к началу следующего месяца доза облучения не превышает 12 1 бэра переселение жителей с РЗМ можно прекратить. 3). При остаточной дозе облучения жителей н.п., проживающего в жилых домах в течение 70 лет и равной или превышающей 100 бэр необходимо пожизненное переселение с РЗМ. 4). В случае РЗМ люди могут находиться на открытой территории не более двух часов в сутки. Выводы: - На открытой территории в соответствии с НРБ-99 первой смене можно работать не более двух часов. Затем людей необходимо сменить. Работа на открытой территории должна осуществляться только при крайней необходимости, так как доза облучения на открытой местности превышает допустимую норму в 3,23 раз; - В помещениях рабочая смена может работать, так как доза облучения не превышает допустимой нормы; - Требуется однако жесткий график работы, так как доза облучения увеличивается, и через 8 часов доза облучения в помещениях будет превышать допустимую. Нужно будет меняться персоналу, чтобы не превысить допустимую дозу в 3 бэр. - Жители н.п. Перекаты после получения сигнала оповещения «Радиоактивная опасность» должны находиться в жилых домах и подвальных помещениях в течение 8 часов; - Через двое суток доза облучения составила 9,7 бэр, соответственно экстренная эвакуация не требуется, но она необходима; - Через 30 суток доза облучения составит 27,88 бэр. Так как это значение превышает 3 бэр, то необходимо временное переселение жителей с РМЗ. - В течение 70 лет проживания остаточная доза облучения составит 333,36 бэр от общей дозы облучения, поэтому необходимо пожизненное переселение с РМЗ 10. Разработать ИТМ по повышению БЖД жителей н.п., персонала объекта связи и устойчивости функционирования объекта в случае РЗМ. При разработке ИТМ следует обратить внимание на следующие вопросы: а). Обеспечение БЖД жителей н.п. и персонала в случае РЗМ (Необходима или нет эвакуация, какая, переселение?); б). Возможна ли работа объекта на РЗМ, будет ли устойчиво работать аппаратура на РЗМ? в). Режим работы объекта на РЗМ. г). Нужен ли демонтаж оборудования, его вывоз или антивандальное складирование? Меры, принимаемые в случае радиоактивного заражения местности, зависят от масштабов произошедшей чрезвычайной ситуации. Для разработки мероприятий по повышению БЖД жителей н.п. Перекаты, персонала объекта связи и устойчивости функционирования объекта в случае РЗМ применяются следующие меры: - Обеспечение жителей н.п. Перекаты и персонала объекта связи индивидуальными средствами защиты на 100%. - Оборудование убежищ и укрытий с фильтровентиляционными установками и хорошо изолированными от внешней среды; - Обеспечение непрерывной работы объекта в условиях РМЗ; Для этого следует предусматривать возможность перевода аппаратуры в режим без обслуживания; - В этом случае желательно в аппаратных залах иметь небольшие убежища на 2-4 человека с возможностью визуального контроля за работой РЭА; - Разработка графиков работы смен персонала; В случае радиоактивного заражения местности необходимо тщательно и быстро организовать временное переселение жителей или их эвакуацию. А также если необходимо в дальнейшем и 13 их пожизненное переселение из зоны РЗМ. Необходимо как можно быстрее устранить последствия ЧС, снизить уровень заражения до допустимого уровня. Также необходимо позаботиться о радиационной стойкости РЭА, которая зависит от материалов и элементов, из которых она изготовлена. То есть следует применить экранировку из поглощающих материалов, которая обеспечит радиационную защиту РЭА или рационально разместить элементы и узлы аппаратуры, чтобы наиболее массивные и стойкие элементы, защищали менее стойкие к радиации узлы и элементы РЭА. Примечание: Работа выполняется с использованием картографического материала. В работе должны приводиться необходимые формулы, расчеты, таблицы, ссылки на литературу. Каждый расчет должен заканчиваться выводами, а раздел разработкой ИТМ по повышению БЖД жителей н.п., персонала объекта и устойчивости функционирования элементов объекта и объекта в целом. Литература 1. Воздвиженский Ю. М., Панихидников С. А. Безопасность жизнедеятельности на предприятиях связи в условиях чрезвычайных ситуациях./СПбГУТ. - СПб.,2013. 2. Воздвиженский Ю.М. Методические рекомендации для практических занятий и задания для студентов всех направлений (специальностей) по оценке устойчивости функционирования объектов связи в чрезвычайных ситуациях/Ю. М. Воздвиженский, В. А. Феоктистов, В.К.Иванов. СПбГУТ, -СПб., 2014. 3. Воздвиженский Ю. М. Безопасность жизнедеятельности на предприятиях связи / Ю.М. Воздвиженский, Н. Н Короткова, Е. Н. Костромина, С.А. Овчинников, Г. Н. Бучин. СПбГУТ, -СПб., 2009. 4. Воздвиженский Ю. М., Короткова Н.А. Безопасность жизнедеятельности. Некоторые аспекты психологии поведения человека в чрезвычайных ситуациях./ СПбГУТ. –СПб., 2005. 5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99): Гигиенические нормативы. – М.: Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России, 1999. – 116 с. 14 Вариант карты для выполнения комплексной задачи П р и м е ч а н и е : красным цветом показана зона заражения СДЯВ при инверсии, синим – при изотермии, зелёным – при конвекции. 15 16
