Обеспечение устойчивого функционирования объектов народного хозяйства в экстремальных условиях

Ориентируясь на конкретные начальные уровни радиации, зная характер их спада и располагая данными  о защитных свойствах убежищ и  укрытий, зданий и сооружений, можно  заблаговременно в мирное время  разработать для населенных пунктов  режимы защиты населения, а для объектов агропромышленного комплекса режимы защиты рабочих, служащих и колхозников.  

 

2.5 Объемно –  планировочные решения ПРУ 

 

Расчет  основного и вспомогательного помещений.

1.       Площадь основного помещения (S_осн) рассчитывается исходя из норматива 0,5 м² на одного укрываемого:

 

S_осн = 0,5*500 =250 м²

 

2.       Площадь вспомогательного помещения складывается из площадей:

- Площадь санитарного  поста (S_сп) должна составлять не менее 2 м²на каждые 500 человек. S_сп = 2 м²

- Площадь помещения для  загрязненной одежды и обуви  (S_пзо) рассчитывается исходя из норматива 0,07 м² на каждого укрываемого.

 

S_пзо = 0,07*500 = 35 м²

 

- Площадь ФВУ (S_фву) должна быть 10 – 12 м². S_фву = 12 м²

- Площадь помещения для  продуктов питания и воды (S_ппв) рассчитывается исходя из норматива 5 м² на каждые 150 человек с прибавлением 3м² на каждые последующие 150 человек

 

S_ппв = 5+3+3+3=14 м²

 

- Площадь санитарных узлов  (S_су) рассчитывается из нормы: 1 санузел (площадь 2 м²) на каждые 100 мужчин и 1 санузел (площадь 1 м²) на каждые 50 женщин; 1 умывальник на каждые 100 человек (площадь 1м²)

Предположим, что в ПРУ  укрываются 200мужчин и 300 женщин.

Тогда, S_су = 4+6+5 = 15 м², т.е. необходимо 2 санузла для мужчин; 6 санузлов для женщин и 5 умывальников.

Таким образом, сложив результаты пунктов 1) – 5), определяем площадь вспомогательного помещения (S_всп).

 

S_всп = 2+35+12+14+15=78 м²

 

Определение потребности воздуха для вентиляции в режиме чистой вентиляции.

Поступление воздуха должно составлять не менее 8 м³ на человека в час в режиме чистой вентиляции.

Поступление воздуха = 8*500 = 4000 м³ в час на человека

Расчет запасов питьевой воды.

Рассчитать минимальный  запас питьевой воды на двое суток (норма  расхода воды только на питьевые нужды  составляет 2 л на человека в сутки).

Запас воды = 2*2*500 =2000 л на 500 человек на 2 суток

Расчет  коэффициента противорадиационной  защиты.

Для полностью углубленного в грунт подвала при расчете  коэффициента противорадиационной  защиты (К_з) используется следующая формула:

 

 

 

 

где К₀ – кратность ослабления гамма – излучения перекрытием подвала, определяется по табл.1;

V_i – коэффициент, определяемый по табл.2;

λ - часть суммарной дозы радиации, проникающей в помещение  через входы, определяется по формуле:

 

λ = П₉₀*К_вх = 1*0,1/7 = 0,014

 

где П₉₀ – коэффициент, учитывающий тип и характеристику входа.

Значение П₉₀: 1 – для прямого тупикового входа;

К_вх – коэффициент, характеризующий конструктивные особенности входа и его защитные свойства, определяется по табл.3. Если вход в укрытие осуществляется из здания (т.е. не снаружи), то табличное значение К_вх уменьшается в 7 раз.

2.6 Выводы и  предложения

 

Расчеты по защите населения  в ЧС показали, что рассматриваемое  подвальное помещение можно использовать в качестве ПРУ. Его коэффициента противорадиационной защиты (К₃ = 300) показал что защитные свойства укрытия удовлетворяют требованиям, т.к. коэффициент защиты этого ПРУ превышает допустимый норматив (К₃=200). Из этого следует, что данное здание обеспечено защитой, дополнительные меры защиты принимать не будем. В данном ПРУ будет укрываться 250 человек (200 мужчин и 300 женщин).

Рассматриваемое ПРУ будет  состоять из основного и вспомогательного помещений, площадь которых составляет 250 м² и 78м², соответственно. Площадь вспомогательного помещения включает в себя: 12м² – помещение ФВУ; 15м² – 2 санузла для 200 мужчин; 6 санузлов для 300 женщин и 5 умывальников; 2м² – помещение санитарного поста; 14м² - помещения для продуктов питания и воды; 35м² - помещения для загрязненной одежды и обуви.

Для размещения 500 человек  в ПРУ будет устроена принудительная вентиляция (объем необходимого воздуха  составляет 4000 м³ на человека в час); запас питьевой воды составляет 2000л. на 2 суток для 500 человек.

3. Оценка устойчивости  работы объекта в чрезвычайных  ситуациях

 

Оценка устойчивости объекта - это изучение его способности противостоять воздействию поражающих факторов ОМП и других неблагоприятных факторов с целью обеспечения производства продукции в установленных объёме и номенклатуре.

Цель оценки устойчивости объекта - выявление наиболее уязвимых мест в производственных помещениях, сооружениях, технологическом оборудовании и коммуникациях и подготовка предложений по повышению устойчивости объекта в целом.

Оценка устойчивости объекта  проводится в два этапа. На первом этапе на основе прогноза определяют вероятную обстановку, которая может  сложиться на объекте после применения противником оружия массового поражения. На втором этапе подготавливают предложения  по повышению устойчивости объекта.

 

3.1 Факторы, влияющие  на устойчивость функционирования объекта

 

Устойчивая работа объектов АПК зависит от ряда факторов. В  мирное время основное влияние оказывают  природно-климатические, технико-экономические, организационно-хозяйственные и  некоторые другие факторы. В условиях военного времени число факторов, оказывающих влияние на устойчивость работы отраслей производства объектов, значительно возрастает. К этой группе факторов относят следующие:

·          удалённость объекта от городов и других целей, по которым возможно непосредственное нанесение ракетно-ядерных ударов, что обусловливает характер воздействия поражающих факторов ядерного взрыва и возможную обстановку на территории, а также объём и характер мероприятий по повышению или сохранению устойчивости его работы в этих условиях;

·          время (сезон) применения противником оружия массового поражения и степень заражённости территории радиоактивными веществами (РВ), отравляющими веществами (ОВ) и бактериальными средствами (БС), причиняющими основной ущерб сельскому хозяйству и его партнёрам по АПК;

·          удалённость объекта от АЭС и места хранения сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), максимальная масса СДЯВ;

·          степень подготовленности и надёжности защиты работников объекта и населения от поражения в момент нападения противника и во время проведения сельскохозяйственных работ на заражённой территории (обеспеченность людей защитными сооружениями ГО, средствами индивидуальной защиты, обученность населения ГО, наличие, подготовленность и оснащённость объектовых формирований ГО);

·          обеспеченность хозяйства рабочей силой, механизаторами, специалистами сельского хозяйства, их морально-политическая и психологическая подготовленность к действиям в экстремальных условиях;

·          техническая вооружённость объекта, наличие возможностей для проведения мероприятий по повышению устойчивости работы хозяйства (централизованное снабжение электроэнергией, газом, водой, возможности его дублирования автономными источниками энергоснабжения, водоснабжения, а также восстановления в случае нарушения работы, уровень комплексной механизации производственных процессов в животноводстве и растениеводстве, (состояние пожарной безопасности);

·          степень подготовленности хозяйства к защите животных от ОМП (обеспеченность животными кормами, типовыми животноводческими помещениями и их состояние, применение современной технологии кормопроизводства, обеспеченность хозяйства ёмкостями и хранилищами для закладки и рационального хранения всех видов кормов, средствами и механизмами для ветобработки животных и обеззараживания объектов ветнадзора;

·          степень подготовленности хозяйства к защите и ведению растениеводства в условиях применения противником ОМП: наличие условий для получения устойчивого урожая в закрытом грунте, применение орошения, полива, комплекса агротехнических и агрохимических мероприятий, обеспеченность зерном и овощехранилищами и их состояние;

·          наличие в хозяйстве возможностей по технической переработке продуктов растениеводства и животноводства, а также по созданию, хранению и защите резервов продовольствия, кормов, ГСМ, удобрений, средств защиты растений, запчастей, медицинского и ветеринарного имущества, стройматериалов для подготовки помещений к защите людей и животных;

·          состояние межхозяйственных связей между партнёрами АПК;

·          наличие условий для технологической переработки и хранения сельскохозяйственной и другой продукции;

·          наличие условий для бесперебойного управления отраслями производства после применения противником оружия массового поражения, подготовленность и защищённость пунктов управления, наличие технических средств связи, а также возможности их дублирования.

 

3.2 Оценка устойчивости  объекта к воздействию поражающих  факторов ядерного взрыва

 

А) Оценка устойчивости объекта  к воздействию ударной волны  ядерного взрыва:

1.       Определяем минимальное расстояние от цеха до возможного эпицентра взрыва:

R = R_r - r_отк = 4-0,1 = 3,9 км

 

2.       По Приложению 4 находим ожидаемое максимальное значение избыточного давления на расстоянии 3,9 км для боеприпаса мощностью 0,1 млн,т. при воздушном взрыве:

 

∆P_{ф max} =19,49 кПа

 

3.       По Приложению 6 находим значения избыточного давления для каждого элемента конторы, вызывающие слабые и средние разрушения;

 

Элементы объекта	, кПа	, кПа
Контрольно-измерительная  аппаратура	5-10	10-20
Автомобили грузовые	20-40	40-50
Автомобили легковые	10-20	20-30
Автобусы	15-20	20-40
Гусеничные тягачи и тракторы	30-40	40-60
Кабельные наземные линии	10-30	30-50
Трубопроводы наземные	20-30	30-50

 

Находим предел устойчивости объекта в целом  по минимальному пределу устойчивости, входящему в состав элементов, вызывающего средние разрушения, т.е.:

·           кабельных наземных линий - 30 кПа,

·           трубопроводы наземные - 30 кПа.

·           автомобили легковые - 20 кПа

·           автомобили грузовые – 40 кПа

·           автобусы – 20 кПа

·           гусеничные тягачи и тракторы – 40 кПа

·           контрольно-измерительная аппаратура – 10 кПа

4. Предел устойчивости  объекта в целом составит: ∆P_{ф lim} = 10кПа

5.Сравнив ∆P_{ф max} и ∆P_{ф lim}

 

∆P_{ф max} =19,49 кПа; ∆P_{ф lim} = 10кПа

∆P_{ф lim} < ∆P_{ф max},

 

видим, что здание столовой не устойчиво к воздействию ударной  волны.

Б) Оценка устойчивости объекта  к воздействию светового импульса ядерного взрыва:

1. По Приложению 5 находим  величину ожидаемого максимального  светового импульса на расстоянии 3,9 км при воздушном взрыве  мощностью 0,1 млн.т. U_{св max} = 560 кДж/м³

2. По Приложению 7 определяем  степень огнестойкости здания  объекта. Здание столовой кирпичное,  оштукатуренное и окрашенное  в кремовый цвет, предел огнестойкости  стен - 3 ч; чердачные перекрытия  железобетонные, предел огнестойкости- 1,5ч; Степень огнестойкости 1

3. По Приложению 8 определяем  категорию пожарной опасности  объекта: з Класс пожарной опасности  – категория Д.

4. По Приложению 9 определяем  световые импульсы, вызывающие воспламенение  сгораемых элементов здания:

Доски, окрашенные в белый  цвет (двери и оконные рамы) - 1670кДж/м²

Кровля мягкая( рубероид)- 590 кДж/м²

5. Предел устойчивости  объекта к световому импульсу  определяем по минимальному значению  светового импульса, вызывающего  загорание в здании: U_{св lim}=590кДж/м²

Т.к. U_{св max}< U_{св lim} , видно, что рассматриваемый объект будет устойчив к световому импульсу данного ядерного взрыва.

В) Расчет ожидаемого теплового  излучения U_т, кДж/м²:

;

 

Где: - количество тепловой энергии,; - коэффициент поглощения;

- угол между направлением  распространения света и перпендикуляром  к освещенной поверхности.

 

,

 

Где: g- тротиловый эквивалент, кт; R- расстояние от эпицентра взрыва, км;

К- средний коэффициент  ослабления излучения для всего  диапазона длин волн, км; r- средний  радиус светящейся области (огненного  шара), км.

 

 

Коэффициент ослабления излучения  определяется по формуле:

 

 

Где: - дальность видимости  при различных метеоусловиях, км

 

Г) Определение основных параметров радиоактивного излучения ().

Расчет дозы радиоактивного излучения , гр:

 

,

 

Где: - доза мгновенного -излучения, гр; - доза осколочного -излучения, гр;  -доза захватного -излучения, гр.

 

 

Где: g – тротиловый коэффициент, кт; R – расстояние от эпицентра взрыва, км;

- плотность воздуха на  высоте взрыва, ; -плотность воздуха  у земли, . Плотность воздуха для  стандартной атмосферы  находим по приложению 12.

 

 

Определение мощности дозы  - излучения , гр/с:

 

Определение плотности потока нейтронов , нейтрон/с:

 

 

Д. Определяем размеры зон  разрушений в очаге ядерного поражения  в данных условиях:

Ø  Радиус зоны полных разрушений, которая характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения, полным разрушением зданий и сооружений, разрушением и повреждением коммунально-энергетических и технологических сетей, а также части убежищ ГО, образованием сплошных завалов в населенных пунктах, составит:

 

 

Ø  Радиус зоны сильных разрушений, которая характеризуется массовыми безвозвратными потерями (до 90%) среди незащищенного населения, полным и сильным разрушением зданий и сооружений, повреждением коммунально-энергетических и технологических сетей, образованием местных и сплошных завалов в населенных пунктах и лесах, сохранением убежищ и большинства ПРУ подвального типа, составит: