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 противорадиационногоукрытия
2. Дополнительные расчёты коэффициента защищённостипротиворадиационного укрытия
Литература
Введение
Защита населения от современныхсредств поражения — главная задача гражданской обороны.
Укрытие в защитных сооруженияхобеспечивает различную степень защиты от поражающих факторов ядерного,химического и биологического оружия, а также от вторичных поражающих факторовпри ядерных взрывах и применении обычных средств поражения (от разлетающихся сбольшой силой и скоростью обломков иосколков конструкций сооружений,комьев грунта и т.д.). Этот способ, обеспечивая надежную защиту, вместе стем практически исключает в период укрытия производственную деятельность. Применяетсяпри непосредственной угрозе применения ОМП и при внезапном нападении противника.
Противорадиационные укрытия (ПРУ).Они обеспечивают защиту укрываемых от воздействия ионизирующих излучений ирадиоактивной пыли, отравляющих веществ, биологических средств вкапельно-жидком виде и от светового излучения ядерного взрыва. Присоответствующей прочности конструкций ПРУ могут частично защищать людей отвоздействия ударной волны и обломков разрушающихся зданий. ПРУ должныобеспечивать возможность непрерывного пребывания в них людей в течение не менеедвух суток.
Защитные свойства ПРУ отрадиоактивных излучений оцениваются коэффициентом защиты (Кз) или коэффициентомослабления (Косл), который показывает, во сколько раз укрытие ослабляетдействие радиации, а следовательно, и дозу облучения.
Задача 1
Рассчитать границы очагаядерного поражения радиусы зон разрушения после воздушного ядерного взрывамощностью боеприпаса 150 кТ. Построить график и сделать вывод.
Дано:
Q1=150 кТ
Q2=100 кТ
R2п=1,7 км
R2с=2,6 км
R2ср=3,8 км
R2сл=6,5 км
Решение:
/>; Rп=/>; Rc=/>; Rср=/>; Rсл=/>.
Ответ: Rп=1,8 км; Rс=2,8 км; Rср=4,2 км; Rсл=7,2 км.
Rп, Rс, Rср, Rсл —?
Вывод: после воздушного ядерноговзрыва мощностью 150 кТ, зона поражения составила 14,4 км. Радиусы зонразрушения следующие: Rп = 1,8 км; Rс. = 2,8 км; Rср =4,2 км; Rсл = 7,2 км.Задача 2
Рассчитать границы очагаядерного поражения и радиусы зон разрушения при наземном ядерном взрывемощностью боеприпаса 150 кТ. Построить график и сделать вывод.
Дано:
Q1=150 кТ
Q2=100 кТ
R2п=1,9 км
R2с=2,5 км
R2ср=3,2 км
R2сл=5,3 км
Решение:
/>; Rп=/>; Rc=/>; Rср=/>; Rсл=/>.
Ответ: Rп=2,1 км; Rс=2,8 км; Rср=3,5 км; Rсл=5,9 км.
Rп, Rс, Rср, Rсл —?
Вывод: при наземном ядерномвзрыве 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 уровнярадиации через 2, 6, 12, 24, 48 часов после аварии на АЭС и после ядерноговзрыва, если начальный уровень радиации через 1 час составит Р0=150Р/ч. Построить график и сделать вывод.
Дано:
Р0=150 Р/ч
t=2, 6, 12, 24, 48 ч
Решение:
Рt=/>, степень 1,2 применяется при расчетах спадов уровня радиации после ядерного взрыва, 0,5 — после аварии на АЭС.
После аварии на АЭС
Рt2=/>; Рt6=/>; Рt12=/>; Рt24=/>; Рt48=/>
После ядерного взрыва:
Рt2=/>; Рt6=/>; Рt12=/>; Рt24=/>; Рt48=/>;
Ответ:
1) Рt2=106,38 Р/ч; Рt6=61,47 Р/ч; Рt12=43,35 Р/ч; Рt24=30,67 Р/ч; Рt48=21,67 Р/ч;
2) Рt2=65,50 Р/ч; Рt6=17,48 Р/ч; Рt12=7,60 Р/ч; Рt24=3,63 Р/ч; Рt48=1,44 Р/ч.
Рt —?
Вывод: спад уровня радиации приядерном взрыве происходит быстрее чем при аварии на АЭС.Задача 4
Рассчитать эквивалентную дозуоблучения, полученную людьми, находящимися на зараженной радиационнымивеществами местности в течение 6 часов. Если начальный уровень радиации через 1час после аварии на АЭС составил Р0=150 мР/.
Дано:
Р0=150 мР/ч
t=6 ч
α=25%
β=25%
γ=25%
η=25%
Решение:
/>; />;
/>; Dэкс=0,877 · Dпогл;
/> Рад;
Dэкв = Q∆·Dпогл.
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.
Dэкв = 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: Dэкв =0,0048 Зв.
Dэкв —?
Вывод: Люди, находящиеся назараженной радиацией территории после аварии на АЭС в течение 6 часов получатэквивалентную дозу 0,0048 Зв. Данная доза не представляет опасность длявозникновения лучевой болезни.
Задача 5
Рассчитать эквивалентную дозуоблучения, полученную людьми, находящимися на зараженной радиационнымивеществами местности в течение 6 часов. Если начальный уровень радиации через 1час после ядерного взрыва составил Р0=150 мР/.
Дано:
Р0=150 мР/ч
t=6 ч
α=25%
β=25%
γ=25%
η=25%
Решение:
/>; />;
/>; Dэкс=0,877 · Dпогл;
/> Рад;
Dэкв = Q∆·Dпогл.
Dэкв = 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: Dэкв =0,0038 Зв.
Dэкв —?
Вывод: Люди, находящиеся назараженной радиацией территории после ядерного взрыва в течение 6 часов получатэквивалентную дозу 0,0038 Зв. Данная доза не представляет опасность длявозникновения лучевой болезни.
Исходные данные для расчётапротиворадиационной защиты.
1. Место нахождения ПРУ — водноэтажном здании;
2. Материал стен — Ко (изкаменных 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 оконныхпроёмов 2,0 м;
6. Площадь оконных и дверныхпроёмов против углов (м2)
α1 = 8/2,α2= 15/4/2,α3 = 7,α4 = 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 защищённостипротиворадиационного укрытия
Предварительные расчёты таблица№1. Сечение здания
Вес 1 м2 конструкции
Кгс/м2
/>
1-Lст стен
Приведённый вес Gпр 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
216
450
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
Gα4 = 389,7
Gα2 = 796,28
Gα3 = 360,00
Gα1 = 592,83
1. Материал стен — Ко (изкаменных 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 м2конструкций 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 дверныхпроёмов против углов (м2).
α1 = 8/2;
α2 = 15/4/2;
α3 = 7;
α4 = 6.
5. Высота помещения 2,9 м2.
6. Размер здания 12×20м.
Площадь стен:
S1=2,9*·12=34,8м2 — внутренней;
S2=2,9*20=58 м2 — внешний.
Gα1=3 — 3 +2 — 2
Gα2= Г-Г + В-В + Б-Б
Gα3= 1 — 1
Gα4= А-А
7. Определим коэффициентпроёмности.
/>;
А – А, />;
Б – Б, />
В – В, />
Г – Г, />
1 – 1, />
2 – 2 ,/>
3 – 3, />
8. Определяем суммарный веспротив углов Gα.
Gα1=168,4 + 424,3 = 592,8;
Gα2=160,2 + 201,3 + 434,7 = 796,2;
Gα3=360;
Gα4=389,7;
9. Определяем коэффициентзащищённости укрытия.
Коэффициент защиты Кздляпомещений в одноэтажных зданиях определяется по формуле:
/>/>
Где К1 — коэффициент,учитывающий долю радиации, проникающий через наружные и внутренние стеныпринимаемый по формуле:
10. Определяем коэффициент,учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены.
/>
11. Размер помещения (м×м).4х6
α1= α3= 67,4
α2= α4=112,6
12. Находим кратность ослаблениястепени первичного излучения в зависимости от суммарного веса окружающихконструкций по таблице 28.
Кст1 = 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
Кст2 = 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
Кст3 = 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
Кст4 = 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.
Кст — кратностьослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного весаограждающих конструкций.
/>
/>
14. Определяем коэффициентперекрытия.
Кпер — кратностьослабления первичного излучения перекрытием.
10 см бетон — 240 кгс/м 2= 4,28
Кпер = 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 V1, 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) = V1 = 0,06
16. Находим коэффициент, учитывающийпроникание в помещение вторичного излучения.
К0= 0,09a = 0,09 · 1,5 = 0,135
/>
Sa= 8+ 15 + 7 + 6 = 36 м2
Sп= 4 · 6 = 24 м2
а = 36/24 = 1,5
17. Определяем коэффициент,учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки Км,от экранизирующего действия соседних строений, определяется по таблице №30.
Км = 0,65
18. Определяем коэффициент,зависящий от ширины здания и принимаемый по таблице №29.
Кш = 0,24
19. Определяем коэффициентзащищённости укрытия.
/>
Вывод: Коэффициентзащищённости равен Кз=6,99, это меньше 50,следовательно здание не соответствует нормированным требованиям и не может бытьиспользовано в качестве противорадиационного укрытия.
С целью повышения защитныхсвойств здания необходимо провести следующие мероприятия 2,56 СНИПА:
1. Укладка мешков с песком унаружных стен здания;
2. Уменьшение площади оконныхпроёмов;
3. Укладка дополнительного слоягрунта на перекрытие.
2. Дополнительные расчёты коэффициента защищённостипротиворадиационного укрытия
Предварительные расчёты таблица№2Сечение здания
Вес 1 м2 конструкции
Кгс/м2
/>
1 — αт стен
Приве-дённый
вес Gпр кгс/м2
Суммарный
вес против
углов Gα, Кгс/м2
А — А
Г — Г
1 — 1
3 — 3
1550
1550
1550
1550
0,067
0,017
0,014
0,028
0,93
0,98
0,99
0,97
1446
1523
1534
1505
Gα1 = 1673
Gα2 = 1884
Gα3 = 1534
Gα4 = 1446
1. Ширинаменее 50 см = 0,5 м.
2. Объёммассы песка 2000 — 2200 кгс/м2.
3. Определяемвес 1 м2.
2200· 0,5=1100 кгс/м2.
4. Уменьшаемплощадь оконных проёмов на 50%.
5. Определяемсуммарный вес против углов Gα.
Gα1=168,42 +1505 = 1673;
Gα2=160,27 + 201,31 + 1523 = 1884;
Gα3= 1534;Gα4= 1446;
6. Определяемкоэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренниестены.
/>
7. Укладываемслой грунта на перекрытие 30 см = 0,3 м.
8. Объёммассы грунта
1800кгс/м2;
1800· 0,3 = 540 кгс/м2.
Определяемвес 1 м2перекрытия грунта:
540+240=780кгс/м2,9. Определяем коэффициентперекрытия.
Кпер= 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
Кпер= 110
V1 = 0,06
К0= 0,09 · а
α= 1,5/2= 0,75
К0= 0,09 · 0,75 = 0,067
Км= 0,65
Кш= 0,24
10. Определяемкоэффициент стены.
Кст=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. Определяемкоэффициент защищённости укрытия.
/>/>/>
Вывод:Коэффициент защищённости равен Кз=168,3,это больше 50, соответственно здание соответствует нормированнымтребованиям и может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.
Литература
1. СНИП Строительные нормы и правила11 — 11, 77 г, Защитные сооружения гражданской обороны.
2. В.Ю. Микрюков Безопасностьжизнедеятельности, высшее образование 2006 г.