Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Технічний коледж
ПЕ-15
Методичні вказівки
для виконання практичних завдань
з дисципліни
„Безпека життєдіяльності”
для підготовки молодших спеціалістів
всіх спеціальностей
Рекомендовано до друку
методичною радою
Технічного коледжу НУВГП
Протокол № 1
від ”15” лютого 2007 р.
Рівне – 2007
Методичні вказівки для виконання практичних завдань з дисципліни „Безпека життєдіяльності” для підготовки молодших спеціалістів всіх спеціальностей.
П.І.Біда., Рівне – 2007р.
Упорядник: П.І. Біда., викладач
Відповідальний за випуск: Тихонов Г.М., заступник директора з навчально-методичної роботи.
Зміст
1. Тематична структура практичної роботи
Тема практичного заняття 1
Тема практичного заняття 2
Тема практичного заняття 3
Тема практичного заняття 4
Тема практичного заняття 5
Тема практичного заняття 6
2. Варіанти та оформлення практичної роботи
3. Оформлення звіту про практичну роботу
Використана література
1. Тематична структура практичної роботи
Ризик як оцінка небезпеки.
Здоров’я людини як основна передумова її безпеки.
Розрахунок фільтровентиляційного обладнання сховища.
Розрахунок протирадіаційного захисту сховищ.
Розрахунок та визначення основних параметрів при землетрусі.
Розрахунок та визначення оцінки пожежної обстановки при горінні твердих горючих матеріалів та рідких горючих речовин.
Тема практичного заняття 1.
„Ризик як оцінка небезпеки”
1. Кількісне оцінювання ризику небезпек
Приклад – розв’язання
Про людину відомо, що вона має вік 50 повних років, чоловічої статі, мешкає у місті, є професійним будівельником (спеціальність муляр-штукатур). Спосіб життя людини вирізняється наявністю шкідливої звички — куріння. Відомо також, що людина має власний легковий автомобіль, використовуючи його для приватних цілей 100 годин на рік і це є для людини основною причиною додаткового ризику.
Розрахуйте для цієї людини сумарний ризик наразитися протягом року на смертельну небезпеку.
Визначте відносну частку кожного джерела небезпеки (у процентному співвідношенні), що формує для цієї людини загальний індивідуальний ризик і побудуйте кругову діаграму джерел ризиків. Необхідні для розрахунку табличні дані візьміть із довідкових таблиць, наведених у методичному посібнику [3].
Розв’язування
1. Оцінимо для досліджуваної людини ризик смертельної небезпеки внаслідок соматичних та генетичних захворювань, а також через природне старіння організму:
вік 50 років означає належність до вікової групи № 12 (табл. 3), відповідно шуканий ризик для людини цієї групи (табл. 3) становить />. Застосуємо поправку, що враховує місце проживання особи (місто) та її стать (чоловіча), звернувшись до табл. 7: коефіцієнт />, тому скориговане значення ризику смертельної небезпеки внаслідок соматичних та генетичних захворювань, а також через природне старіння організму становить:
/>
2. Оцінимо для досліджуваної людини ризик загибелі протягом року внаслідок можливого нещасного випадку на виробництві:
будівельні спеціальності за табл. 4 мають код 4 і ризик наразитися на смертельну небезпеку протягом 1 години />. Кількість робочих годин протягом календарного року складає для цієї професійного групи робітників 2024 години, тому скориговане значення ризику наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку на виробництві становить:
/>.
Примітка: Якби ми досліджували ризик наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку на виробництві для особи протилежної статі (для жінки), відповідно до даних табл. 6 слід було застосувати поправку, яка враховує статистику у співвідношенні нещасних випадків між чоловіками і жінками: для даної вікової групи (50 років) воно складає />, тобто скориговане значення ризику наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку на виробництві для особи жіночої статі становило б:
/>.
3. Оцінимо для досліджуваної людини ризик наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку у побуті:
вік 50 років означає належність до вікової групи № 12 (табл. 2), відповідно шуканий ризик для людини цієї групи (табл. 2) становить />. Застосуємо поправку, що враховує місце проживання особи (місто) та її стать (чоловіча), звернувшись до табл. 7: коефіцієнт />, тому скориговане значення ризику смертельної небезпеки внаслідок можливого нещасного випадку у побуті становить:
/>.
4. Оцінимо для досліджуваної людини ризики наразитися на смертельну небезпеку протягом року, зумовлені її індивідуальним способом життя:
за даними табл. 5 знаходимо ризик смерті курця, спричинений його шкідливою звичкою — курінням, />, а за даними табл. 7 застосовуємо поправочний коефіцієнт, що враховує стать (чоловіча) і місце проживання людини (місто) — />. Тепер скориговане значення ризику смертельної небезпеки внаслідок куріння обчислюється як:
/>.
Із табл. 4 дістаємо, що для непрофесійної діяльності «Водіння автомобіля» погодинний ризик наразитися на смертельну небезпеку становить />. Оскільки, за умовою задачі, кількість годин водіння автомобіля протягом року становить 100 год., скориговане значення ризику смертельної небезпеки внаслідок ДТП обчислюється із урахуванням поправочного коефіцієнта/>(табл. 7), що враховує стать (чоловіча) і місце проживання людини (місто), як:
/>.
Примітка: Якби ми досліджували ризик наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку при непрофесійному водінні автомобіля для особи протилежної статі (для жінки) відповідно до даних табл. 7, слід було застосувати поправку, яка враховує статистику у ризику нещасного випадку в залежності від статі і місцевості, де мешкає людина: для жінок, що мешкають у місті поправочний коефіцієнт />, тому скориговане значення ризику наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку, пов’язаному із водінням власного автомобіля для особи жіночої статі становило б:
/>.
5. Оцінимо для досліджуваної людини сумарний ризик (загальний) наразитися на смертельну небезпеку протягом року, спричинений як її професійною діяльністю, так і її індивідуальним способом життя:
/>
/>
6. Оцінимо для досліджуваної людини відносні частки кожного із ризиків наразитися на смертельну небезпеку протягом року і подамо їх у вигляді діаграми:
Висновок.Очевидно, що домінуючим внеском у сукупний (загальний) ризик наразитися на смертельну небезпеку є доданок />(27% + 38% = 65%), зумовлений індивідуальним способом життя людини.--PAGE_BREAK--
2. Задачі для самостійного розрахунку й аналізу отриманих результатів
Розрахуйте ризик наразитися протягом року на смертельну небезпеку для себе (задача № 1), а також для іншої людини (задача № 2), про яку відомо:
1) вік людини;
2) стать людини;
3) місце проживання;
4) вид професійної діяльності;
5) спосіб життя (основні причини додаткового ризику).
Визначтевідносну частку кожного джерела небезпеки (у процентному співвідношенні), що формує загальний індивідуальний ризик і побудуйте кругову діаграму. Необхідні для розрахунку табличні дані візьміть із таблиць, наведених у методичному посібнику [3].
Таблиця 1
№ варіанта
(остання цифра номера залікової книжки)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Вік, років
19
22
29
34
38
45
45
51
55
63
Стать
чол.
чол.
жін.
жін.
чол.
чол.
чол.
чол.
жін.
чол.
Місцевість,
де мешкає
Село
Місто
Село
Село
Село
Місто
Село
Місто
Село
Місто
Вид проф. діяльності
Фермер
Шахтар
Вчителька
Доярка
Будівельник
Льотчик
Ремісник-гончар
Оператор АЕС
Продавець
Водій
Заняття, спряжене із додатковими факторами ризику
Паління
Надмірне вживання алкоголю
Поїздки на велосипеді,
600 годин на рік
Поїздки на власному авто, 150 годин на рік
Мисливство, 200 годин на рік
Кіннотник, 250 годин на рік
Спелеолог, 150 годин на рік
Академічна гребля, 600 годин на рік
Паління
Лижні прогулянки, 150 годин на рік
Примітка: Варіанти завдань для задачі № 2 візьміть із таблиці 1.
3. Довідкові таблиці (для використання при самостійному розв’язуванні задач)
Таблиця 2
Ризик наразитися на смертельний нещасний випадок у побуті
для чоловіків різного віку (на 1-ну людину протягом року)
Вікові групи, за №
Вікові групи, роки
Ризик смерті
у побуті
Вікові групи, за №
Вікові групи, роки
Ризик смерті
у побуті
—
Усі літа разом
0,00092
—
Працездатний вік (15-60 років)
0,00097
№ 10
40-44
0,00089
№ 1
0,00078
№ 11
45-49
0,00100
№ 2
1-4
0,00031
№ 12
50-54
0,00120
№ 3
5-9
0,00025
№ 13
55-59
0,00130
№ 4
10-14
0,00022
№ 14
60-64
0,00140
№ 5
15-19
0,00072 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
0,7 мг
20
8 мг
1
2
0,3 мг
15
4 мг
3
3
0,1 мг
10
1 мг
5
4
0,8 мг
14
9 мг
2
5
0,4 мг
8
5 мг
4
6
0,2 мг
7
2 мг
2,5
7
0,9 мг
6
10 мг
3,5
8
0,5 мг
5
6 мг
4,5
9
0,3 мг
12
3 мг
5,5
0,6 мг
3
7 мг
1.5
Таблиця 2
Примітка: Варіанти задач візьміть з таблиці 2. номер Вашого варіанту співпадає із останньою цифрою номера Вашої залікової книжки.
Тема практичного заняття 3.
„Розрахунок фільтровентиляційного обладнання сховища”
Приклад – розв’язання
Розрахувати систему фільтровентиляції сховища на 1700 осіб, серед яких 10 осіб – з апарату управління.
Згідно з п.7.3 ДБН систему вентиляції сховища проектуємо на два режими: чистої вентиляції (режим I) і фільтровентиляції (режим II).
При режимі чистої вентиляції подача у сховище очищеного від пилу зовнішнього повітря повинна забезпечувати потрібний обмін повітря і видалення з приміщень надлишків тепла й вологи. При фільтровентиляції зовнішнє повітря, що подається у сховище, має очищатися від газоподібних отруйних речовин, аерозолів і пилу.
Згідно з п.7.5* ДБН питома кількість зовнішнього повітря, що подається в сховище, має бути:
у режимі чистої вентиляції — 10 м3/люд-год. (для 2 кліматичної зони);
у режимі фільтровентиляції – 2 м3/люд-год. для тих, що переховуються, 5 м3/люд-год для працівників пункту управління і 10 м3/люд-год. для працюючих у фільтровентиляційній камері з електроручними вентиляторами.
Визначаємо загальну кількість повітря, що подається в сховище:
у режимі чистої вентиляції:
/>.;
у режимі фільтровентиляції:
/>.
Визначаємо кількість вентиляторів ЕРВ-600/300, потрібних для забезпечення подачі повітря в режимі фільтровентиляції:
/>вентиляторів.
(300 м3/год. – продуктивність одного вентилятора ЕРВ-600/300 у режимі фільтровентиляції, за додатком 7* ДБН).
3. Визначаємо кількість повітря, що подається у сховище 12-ма вентиляторами ЕРВ-600/300 у режимі чистої вентиляції:
/>.
(600 м3/год. – продуктивність одного вентилятора ЕРВ-600/300 в режимі чистої вентиляції, за додатком 7* ДБН).
4. Визначаємо різницю об’єму повітря
/>,
який повинні подавати у сховище вентилятори ЕРВ-72.2.
5. Визначаємо необхідну кількість вентиляторів ЕРВ-72.2:
/>,
(1000...1650 м3/год – продуктивність одного вентилятора ЕРВ-72.2
за додатком 7* ДБН).
Висновок: таким чином, достатньо прийняти 7 вентиляторів ЕРВ-72.2.
Тема практичного заняття 4.
„Розрахунок протирадіаційного захисту сховищ”
1. Основні положення
Внаслідок господарчої і наукової діяльності людини, крім природних джерел радіоактивності, з’явились штучні джерела радіоактивності (ядерна зброя, атомні електростанції, атомні реактори для наукових досліджень, виробничі прилади тощо). При аваріях на радіаційно небезпечних об’єктах виникає небезпека опромінення людей як безпосередньо проникаючою радіацією (гамма-випромінювання і нейтрони), так і корпускулярним випромінюванням (α— і β— частинками), а також опроміненням на радіоактивно забрудненій місцевості.
На радіоактивно забрудненій місцевості необхідно забезпечити захист людей від γ-випромінювання, α— і β— частинок. Одним із призначень сховищ і основним завданням ПРУ є захист людей від γ-випромінювання як найбільш сильно проникаючого і біологічно небезпечного.
Захисні властивості захисних споруд характеризуються коефіцієнтом ослаблення, який показує, у скільки разів доза радіації на висоті 1 м над безмежно гладкою, рівномірно забрудненою поверхнею />і перевищує дозу радіації в споруді.
Приклад – розв’язання
Необхідний коефіцієнт захисту ПРУ залежно від їх призначення і місця розташування, а також характеру виробничої діяльності населення, яке планується переховувати в ПРУ, визначається типом даного ПРУ.
Найменший нормативний коефіцієнт ослаблення радіаційного впливу коливається залежно від типу ПРУ від 10 до 200, а для ПРУ, зведених у зоні АЕС, – від 500 до 1000. продолжение
--PAGE_BREAK--
Визначення Кз ПРУ проводиться, виходячи із таких передумов:
ефективний спектр гамма-випромінювання з часом не змінюється, якщо не враховувати природний спад, отже не змінюються і кратність ослаблення випромінювання захисними товщами;
при наявності в захисних товщах порожнин, прорізів, важких елементів (балок, колон тощо) приймають, що матеріал розподіляється рівномірно;
розрахункова точка розташована в ПРУ в геометричному центрі приміщення на висоті 1 м від підлоги;
приймається, що радіоактивні опади рівномірно розподілені на горизонтальних поверхнях.
Коефіцієнт захисту Кз для приміщень ПРУ в одноповерхових будівлях визначається за формулою (1) ДБН:
/>, (1)
де: К1 — коефіцієнт, який ураховує частку радіації, що проникає через зовнішні і внутрішні стіни і визначається за формулою:
/>(2),
де: aί — плоский кут із вершиною в центрі приміщення, проти якого розташована ί-стіна укриття, град. При цьому враховуються зовнішні і внутрішні стіни будівлі, сумарна вага 1 м2 яких в одному напрямку менше 1000 кг;
Кст — кратність ослаблення стінами первинного випромінювання залежно від сумарної ваги огороджуючих конструкцій, визначається за табл. 1 ДБН;
Кпер. — кратність ослаблення первинного випромінювання перекриттям, визначається за табл. 1 ДБН;
V1 — коефіцієнт, який залежить від висоти і ширини приміщення, приймається за табл. 2 ДБН;
К0 — коефіцієнт, який ураховує проникнення в приміщення вторинного випромінювання. Коефіцієнт К0слід приймати при висоті віконного прорізу (світлового отвору) в зовнішніх стінах від підлоги укриття 0,8 м — 0,8a, при висоті 1,5м — 0,15a, при 2 м і більше — 0,09a. Коефіцієнт a визначається за формулою:
/>, (3)
де: S0 — площа віконних і дверних прорізів (площа незакладених прорізів і отворів);
Sn — площа підлоги укриття;
Км — коефіцієнт, який ураховує зниження дози радіації в будівлях, що розташовані в районі забудови, від екрануючої дії будівель, які знаходяться поряд (приймається за табл. 3);
Кш — коефіцієнт, який залежить від ширини будівлі (за поз. 1 табл. 2).
Таблиця 1
Вага 1 м2 огороджуючих конструкцій, кг
Кратність ослаблення g — випромінювання на радіоактивно забрудненій місцевості
Стіною
Кст первинного випромінювання
Перекриттям
Кпер первинного випромінювання
Перекриттям підвалу Кп вторинного випромінювання
150
2
2
7
200
4
304
10
250
5,5
4,5
15
300
8
6
30
350
12
8,5
48
400
16
10
70
450
22
15
100
500
32
20
160
550
45
26
220
600
65
38
350
650
90
50
500
700
120
70
800
800
250
120
2000
900
500
220
4500
1000
1000
400
10 000
1100
2000
700
> 10 4
1200
4000
1100
> 10 4
1300
8000
2800
> 10 4
1500
> 10 4
4500
> 10 4
Таблиця 2
№ п/п
Висота приміщень, м
Коефіцієнт V1при ширині приміщення (будівлі), м
3
6
12
18
24 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
680
66
66
24
780
35
1500
3,5
60
2100
140
130
41
2200
68
4100
4,8
70
6300
280
250
66
6000
130
11000
6,7
80
18000
560
490
100
17000
240
30000
9,0
90
53000
1100
960
160
49000
430
82000
12,0
Таблиця 7
Характер забудови
Кількість будівель
Висота будівель, м.
Щільність забудови %
Коефіцієнт
К заб.
Промислова
4 — 6
10 — 20
40
1,8
30
1,5
20
1,2
10
1,0
1 — 2
8 — 12
40
1,5
30
1,3
20
1,2
10
1,0
Житлова й адміністративна
9
30 — 32
50
2,5
30
2,0
20
1,3
10
1,0
5
12 — 20
50
2,0
30
1,8
20
1,3
10
1,0
2
8 — 10
50
1,6
30
1,4
20
1,2
10
1,0
Примітка: При щільності забудови менше 10 % коефіцієнт приймається за одиницю.
Таблиця 7а продолжение
--PAGE_BREAK--
Матеріал стін
Товщина стін, см.
Виробничі будівлі
Житлові будівлі
Площа прорізів в огороджуючих конструкціях, %
20
30
40
50
20
30
40
50
Цегляна кладка
38
0,27
0,38
0,50
0,52
0,26
0,28
0,32
0,41
51
0,26
0,37
0,47
0,50
0,20
0,23
0,27
0,38
64
0,25
0,36
0,45
0,47
0,18
0,21
0,25
0,35
Легкий бетон
20
0,28
0,38
0,47
0,58
0,55
0,62
0,71
0,83
30
0,27
0,37
0,45
0,58
0,41
0,45
0,50
0,55
40
0,26
0,36
0,43
0,52
0,32
0,36
0,38
0,43
Для розрахунку протирадіаційного захисту сховища необхідно мати такі вихідні дані:
тип сховища (вбудоване, окремо розташоване);
місце знаходження сховища (в районі промислової, житлової або адміністративної забудови);
кількість будівель у районі забудови і їх висота;
щільність забудови;
характеристику будівлі, під якою знаходиться сховище (матеріал стін і їх товщина, площа прорізів в огороджуючих конструкціях);
товщина бетонного покриття сховища;
товщина ґрунтової обсипки по покриттю сховища.
Приклад: Розрахувати коефіцієнт протирадіаційного захисту вбудованого сховища, якщо покриття сховища складається із 50 см бетону і 50 см ґрунту. Сховище розташоване в районі адміністративної забудови. Кількість будівель у районі забудови — 9, висота будівель — 30 м. Будівля, під якою знаходиться сховище, цегляна, товщина стін — 51 см, площа прорізів в огороджуючих конструкціях — 40 % .
Із таблиці 6 ДБН В2.25-97 знаходимо коефіцієнти Кg і Кп для бетону і ґрунту. Для бетонного покриття товщиною 50 см Кпб = 680 і Кgб = 66. Для ґрунтової обсипки товщиною 50 см Кп гр..= 780 і Кgгр = 35.
К п = Кпб/>Кgб = 680/>780 = 530400; Кg= Кgб/>Кgгр. = 66/>35 = 2376.
Із таблиць 7 і 7а знаходимо коефіцієнти Кзаб. = 2,5 і К буд. = 0,47.
Відповідно:
/>
Згідно з формулою (38) ДБН:
/>
Висновок: Коефіцієнт захисту Кз знаходиться в межах від 2000 до 3000, що дозволяє віднести сховище до 3 класу.
Тема практичного заняття 5.
„Розрахунок та визначення основних параметрів при землетрусі”
1.Загальні положення
Землетруси – це підземні поштовхи та коливання поверхні Землі, які спричинені природними явищами (тектонічними процесами – рухом літосферних плит, який зумовлений тепловими процесами всередині Землі), зміною активності Сонця і діяльності людини (будівництво штучних водосховищ, видобуток нафти і газу, підземні ядерні вибухи тощо).
Землетруси – одне з грізних стихійних явищ, яке порушує нормальну життєдіяльність значної частини населення на великих територіях, викликає загибель людей і великі матеріальні збитки.
В Україні в зоні сейсмічної активності перебуває майже 120 тис. км2 території (близько 20% площі країни), проживає близько 11 млн. осіб, тут знаходиться значна кількість об’єктів промисловості. Сила можливих землетрусів оцінюється на рівні від 6 до 8 балів (за 12-бальною шкалою MSK-64). Сейсмонебезпечна зона охоплює території Автономної Республіки Крим, Вінницької, Одеської, Закарпатської, Херсонської, Хмельницької областей.
Область виникнення підземного поштовху – осередок землетрусу – являє собою деякий об’єм у товщі Землі, в межах якого проходить процес вивільнення накопиченої енергії. Осередки землетрусу виникають на різних глибинах. Більша частина їх залягає в земній корі (на глибині порядку 20 – 30 км). У деяких районах відмічається велика кількість поштовхів, які виходять із глибин у сотні кілометрів (верхня мантія Землі). У центрі осередку умовно виділяють точку, яку називають гіпоцентром. Проекція гіпоцентру на поверхню Землі називається епіцентром. Лінії, що з’єднують на поверхні Землі пункти з однаковою інтенсивністю коливань (у балах) називаються ізосейсмами.
Осередок ураження при землетрусі – це територія, на якій сталися руйнування будівель, споруд, комунально-енергетичних мереж. Тут можуть виникати пожежі, вибухи та людські жертви. Енергія землетрусу вивільняється у вигляді пружних сейсмічних хвиль, що поділяються на об’ємні (поздовжні й поперечні) та поверхневі. Об’ємні (поздовжні) розповсюджуються від гіпоцентру до поверхні Землі з великою швидкістю (6–8 км/с), поверхневі мають значно меншу швидкість, але визначають руйнівну силу землетрусу на значній відстані від епіцентру. продолжение
--PAGE_BREAK--
Територія осередку ураження має форму кола і умовно поділяється на чотири зони:
зона повних руйнувань – 11...12 балів;
сильних руйнувань – 9...10 балів;
середніх руйнувань – 7...8 балів;
слабких руйнувань – 5...6 балів.
Кількість землетрусів, які щорічно реєструються на земній кулі, нараховують сотні тисяч, але більшість із них відносяться до слабких, і лише незначна частина досягає масштабів катастрофи. Вважається, що при інтенсивності землетрусу в епіцентрі нижче 5 балів осередку ураження не утворюється.
2. Методика визначення основних параметрів землетрусу
Основними параметрами землетрусу, що визначають розміри осередку ураження, є магнітуда М, енергія Е, інтенсивність І землетрусу.
Магнітуда М – це потужність землетрусу в балах за шкалою Ч. Ріхтера (0¸8,8 балів), що визначається як десятковий логарифм максимальної амплітуди зміщення ґрунту, виміряної на відстані 100 км від епіцентру.
Інтенсивність І характеризує ступінь руйнівної сили землетрусу, що залежить від глибини залягання осередку землетрусу і оцінюється за 12-бальною міжнародною сейсмічною шкалою MSK-64. Інтенсивність землетрусу визначається за формулами:
в епіцентрі:
Ie=1.5M-3.5lg´h+3, бал;
на відстані R від епіцентру:
IR=1.5M-3.5lg/>+3, бал,
де: М – магнітуда М за шкалою Ч.Ріхтера, бал;
R – відстань від об'єкта до епіцентру, км;
h – глибина гіпоцентру землетрусу, км.
Наслідки підземних поштовхів проявляються у двох фазах:
перша фаза характеризується приходом поздовжньої хвилі, що рухається всередині землі, яка, досягнувши об'єкта, викликає часто не руйнівні, але відчутні поштовхи.
Час приходу попереджуючої хвилі землетрусу:
t1=/>/nng; с,
де: nng — швидкість руху поздовжніх хвиль, км/с;
друга фаза характеризується сумарним впливом сейсмічних хвиль на об’єкт: поздовжніх і поверхневих. Останні збуджуються поздовжніми хвилями і йдуть від епіцентру поверхнею землі. Сумарна хвиля, що утворюється, має велику амплітуду і може викликати значні руйнування.
Час приходу руйнівної хвилі визначається за формулою:
t2=h/nng+R/nпов ; с,
де: nпов — швидкість розповсюдження поверхневих хвиль, км/с.
Проміжок часу, потрібний для вжиття екстрених заходів захисту, визначається як різниця:
Dt= t2-t1, с.
Приклад – розв’язання
На практиці для швидкої оцінки параметрів землетрусу доцільно користуватися номограмами. Наприклад, потрібно визначити параметри землетрусу і час для вжиття екстрених заходів захисту при таких умовах:
глибина гіпоцентру землетрусу h = 4 км;
амплітуда запису сейсмографом коливань ґрунту a = 20 мм;
відстань від об’єкта А до епіцентру R = 25 км;
швидкість поздовжніх хвиль vng = 6,2 км/с;
швидкість поверхневих хвиль vпов = 0,9 км/с.
За номограмою рис. 1 визначаємо магнітуду в епіцентрі землетрусу за умови заданого розташування сейсмостанції від епіцентру (300 км).
Поєднавши дані двох крайніх шкал, на перетинанні з середньою шкалою знаходимо М = 5,3 б.
За номограмою рис. 2 визначаємо інтенсивність землетрусу в епіцентрі:
Іе= 9 б.
Для визначення інтенсивності землетрусу на об’єкті А знаходимо відстань:
/>.
Тоді:
ІR= 6,2 б.
Таким чином, будівля потрапляє в зону слабких руйнувань, які характеризуються пошкодженням стін (тріщини, осипання штукатурки), дверей (перекоси коробів), вікон (перекоси блоків і вибиті шибки).
Визначаємо площу осередку ураження.
Для цього потрібно спочатку знайти відстань R5 від епіцентру, що обумовлює межу з інтенсивністю землетрусу в 5 балів.
Поєднавши на номограмі рис. 1. величини на шкалах бальності (5б) і магнітуди (5,3 б), одержуємо, що
/>. Тоді />.
Площа осередку ураження:
S = πR52= 3,14 · 54,82= 9448 км2.
Визначаємо час приходу першої хвилі землетрусу (попереджуючої):
/>
/>
Рис. 1. Номограма шкали бальності
5. Час приходу другої хвилі землетрусу (руйнівної):
/>
Час для вжиття екстрених заходів захисту:
Δt = t2— t1= 28,4 – 4,1 = 24,3 с.
Таблиця 1
Характеристика землетрусу за дванадцятибальною шкалою MSK-64
Бал
Назва землетрусу
Коротка характеристика
1
Непомітний струс ґрунту
Відмічається тільки сейсмічними приладами.
2
Дуже слабкий
Відмічається сейсмічними приладами. Відчувають тільки окремі люди, які знаходяться в повному спокої.
3
Слабкий
Відчуває лише невелика частина населення.
4
Помірний
Розпізнається за легким дрижанням віконних шибок, скрипом дверей і стін.
5
Досить сильний
Під відкритим небом відчувають багато людей, усередині будинків – всі. Загальний струс будівлі, коливання меблів. Маятники годинників часто зупиняються. Тріщини віконного скла і штукатурки. Прокидаються ті, хто спав.
6
Сильний
Відчувають усі. Картини падають зі стін. Окремі шматки штукатурки відколюються.
7
Дуже сильний
Пошкодження (тріщини) в стінах кам’яних будинків. Антисейсмічні, а також дерев’яні будови не пошкоджуються.
8
Руйнівний
Тріщини на схилах і на сирому ґрунті. Пам’ятники зрушують з місця або падають. Будинки сильно пошкоджуються.
9
Спустошливий
Сильне пошкодження і руйнування кам’яних будинків. Старі дерев’яні будинки перекошуються.
10
Нищівний
Тріщини в ґрунті, інколи до метра шириною. Зсуви, обвали зі схилів. Руйнування кам’яних будівель. продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
45,8 х 10 3
Пропилен
45,88 х 10 3
Бутилен
45,5 х 10 3
Етан
47,4 х 10 3
Бутадієн
47,0 х 10 3
Етиловий спирт
33,8 х 10 3
Водень
120 х 10 3
Інформація про час розповсюдження полум’я (охоплення приміщення, цеху, будинку вогнем) дає змогу визначити початок, тривалість ліквідації пожежі і проведення рятувальних робіт.
Температура полум’я горючих речовин, що мають однакове пальне навантаження, визначає інтенсивність тепловиділення та ступінь небезпеки для конструкцій безпосередньо в осередку пожежі.
Інформація про середньооб’ємну температуру в приміщенні дає змогу визначити ступінь нагрівання конструкцій будівель, споруд, обладнання, КЕМ, можливість самозаймання речовин. Крім того, з’являється можливість визначити термін перебування людей у цехах, будівлях та спорудах без спеціального теплового захисту (допустима максимальна температура 60 – 70 0С).
Температура поверхні стін із зовнішньої сторони є показником стійкості будівлі і визначає також можливість самозаймання матеріалів, що знаходяться біля стін, і наприкінці надає можливість спланувати заходи, котрі зменшують імовірність руйнування будівель та споруд і виникнення суцільної пожежі.
Розрахунок параметрів пожежі не може бути однаковим й у кожному конкретному випадку залежить від виду горючого матеріалу. Розрізняють:
тверді горючі матеріали (ТГМ): деревина, папір, пластмаса тощо;
рідкі горючі речовини (РГР): бензин, гас, мастила, нафта тощо;
вибухонебезпечні речовини і гази.
При оцінці ПО необхідно враховувати, що пожежі, незалежно від їхнього виду та місця виникнення, розвиваються за однією й тією ж закономірністю і містять 3 фази (рис.1).
1 — фаза розвитку пожежі, триває з моменту загоряння до охоплення полум’ям усього приміщення. Температура полум’я при цьому зростає поступово протягом усієї фази. У цій фазі пожежу можна ліквідувати за короткий час обмеженими засобами;
2 — фаза стійкого горіння, характеризується появою найбільш небезпечного періоду, при якому температура полум’я досягає максимального значення. Фаза закінчується після вигорання 80 % маси горючих матеріалів;
3 — фаза догорання, тут швидкість горіння невелика, а температура різко знижується.
/>
Рис. 1. Закономірності розвитку пожежі.
У випадку завалення стін закономірність розвитку пожежі закінчується на тій фазі, коли починається руйнування і настає період горіння та жевріння у завалах, який може продовжуватися тривалий час (доба і більше).
Можливість перенесення вогню з однієї споруди на іншу залежить від відстані між ними L і виникає, якщо:
L/> H1 + H2 + 15,
де: Н1 і Н2 — висота сусідніх споруд, м.
Якщо ж вогонь поширюється й охоплює 90 % будівель (споруд) ОГД, то пожежа класифікується як суцільна. Можливість виникнення суцільних пожеж залежить від ступеня вогнестійкості будівель (споруд) і щільності забудови території ОГД. Щільність забудови Щ визначається відношенням суми площ, зайнятих усіма спорудами, до загальної площі території об'єкта:
/>.
2. Методика оцінки пожежної обстановки на ОГД при горінні
твердих горючих матеріалів та рідких горючих речовин
Оцінка пожежної обстановки на ОГД здійснюється в такій послідовності:
1. Визначається ступінь вогнестійкості будівель і споруд (за табл.1).
2. Визначається межа вогнестійкості будівельних конструкцій (за табл.2).
3. Визначається маса пального навантаження m, кг/м2:
а) для матеріалів, що горять у твердому стані, величина пального навантаження визначається за формулою:
/>,
де: М — сумарна маса твердих горючих матеріалів (ТГМ) — тих, що знаходяться у виробництві і тих, що входять до складу конструктивних елементів будівель, кг.
Fп — площа приміщення (споруди), м2.
б) для рідких горючих речовин (РГР) величина пального навантаження визначається за формулою:
/>,
де: М — маса пальної або горючої рідини, кг;
Fргр — площа розливу рідини, м2.
При вільному розливі:
/>,
де: ρ — густина рідини (за табл. 3),
δ — товщина шару горючої рідини, приймається 3 мм для рідких нафтопродуктів.
Якщо Fргр > Fп, то за площу розливу приймається площа приміщення
Fп:Fpгр =Fп;
в) при спільному горінні твердих і рідких горючих матеріалів пальне навантаження РГР перераховується в пальне навантаження в умовній деревині (mум ), і для наступних розрахунків загальної величини пального навантаження використовується значення:
mзаг =mтгм+mум, (1)
де: mтгм — величина пального навантаження для ТГМ,
mум — величина пального навантаження РГР в умовній деревині.
Величина пального навантаження в умовній деревині — це маса деревини, що еквівалентна за кількістю теплової енергії фактичному горючому матеріалу. Дана величина знаходиться за співвідношенням:
/>, звідки />, (2)
де: mргр — пальне навантаження рідкої горючої речовини, кг/м2,
Qд, Qргр — теплотворна спроможність відповідно деревини та РГР, кДж/кг. Для бензину, наприклад, умовне пальне навантаження mум=3mргр, для гасу mум=3,14mргр..
4. За табл. 3 визначається масова Vм чи середньомасова Vср швидкість вигорання матеріалів. У випадку одночасного горіння різних матеріалів масова швидкість вигорання визначається як середньовиважене значення:
/>, (3)
де: і — кількість видів матеріалів, що вигорають.
5. За табл. 3 визначається температура полум’я Тпл горючих матеріалів.
6. Визначається час розповсюдження полум’я τр з моменту загоряння до повного охоплення вогнем приміщення:
а) для матеріалів у твердому стані (ТГМ) даний параметр визначається за формулою :
/>, с, (4)
де: L — довжина приміщення, м,
V — швидкість поширення полум’я, м/с; для матеріалів, що згорають у твердому стані V=0,05 м/с; для горючих рідин (крім бензину) V=0,5м/с, для бензину =2,5 м/с;
б) для рідких горючих речовин (РГР) час τр з моменту загорання до повного охоплення вогнем рідини, що розлилася, визначається:
при вільному розливі горючої рідини, коли Fpгр продолжение
--PAGE_BREAK--
/>; с, (5)
де: ρ — густина РГР, кг/м3;
М — маса РГР, кг;
δ — товщина шару РГР, м;
при розливі РГР по всій площі приміщення
/>, с;
в) при спільному горінні ТГМ і РГР за тривалість 1-ї фази вибирається менша з двох величин (або τтгм, або τргр ).
7. Визначається тривалість пожежі при горінні ТГМ чи РГР за формулою:
/>, (6)
де: m — величина пального навантаження, кг/м2,
Vм — масова швидкість вигорання матеріалу, кг/(м2·хв),
τп — тривалість пожежі, с.
При спільному горінні ТГМ і РГР тривалість пожежі визначається за формулою:
/>, (7)
де: mзаг — загальна величина пального навантаження, визначається за формулою (1);
Vср — середньомасова швидкість вигорання матеріалів, визначається за формулою (3).
8. Визначається середньооб’ємна температура Тоб, 0С, у приміщенні:
а) для матеріалів, що згорають у твердому стані,
Тоб=504(0,67·m+2)0,148. (8)
У випадку завалювання будівлі до закінчення вигорання усього горючого матеріалу при розрахунках Тр ураховується тільки та частина пального навантаження, що вигоріла:
/>, />,
де: mвиг — маса пального навантаження, що вигоріла, кг/м2;
m — величина пального навантаження, визначена на початок пожежі, кг/м2;
τп — тривалість пожежі за формулою (6) або (7), год.;
τобв — час, що пройшов з початку загоряння до початку руйнування будівельних конструкцій, год.;
τр — тривалість 1 фази, год., за формулою (4) або (5);
τмв — межа вогнестійкості будівельних конструкцій, год. (див. табл. 2);
б) для горючих рідин значення середньооб'ємної температури знаходиться за формулою (8), при цьому маса пального навантаження m = mум, і визначається за формулою (2);
в) при спільному горінні ТГМ і РГР значення середньооб’ємної температури визначається за цією ж формулою (8), при цьому маса пального навантаження m = mзаг і визначається за формулою (1).
9. Визначається температура поверхні стін із внутрішньої сторони приміщення, споруди Тст 0С:
Тсб =133,14+440,31·lg(τп). (9)
При завалюванні будівлі замість тривалості пожежі τп, год. у формулу (9) підставляють значення τобв, год. Для несучих сталевих конструкцій Тсб = 350-400 0С є критичною і призводить до їх руйнування.
Дана формула справедлива для визначення орієнтовного нагрівання типових стін із залізобетону, бетону, цегли товщиною 500-1000 мм і тривалості пожежі не менше 0,5 год. (при τп
10. Визначається послідовність розвитку пожежі. Можливі два варіанти: під час пожежі не відбувається руйнування конструкцій будівлі (τзав≥ τп); під час пожежі відбувається руйнування конструкції будівлі (τзав τп);
а) при τзав ≥ τп тривалість:
1- ї фази τ1ф= τр;
2- ї фази τ2ф= 0,5τп— τ1ф;
3- ї фази τ3ф= τп— (τ1ф+τ2ф);
б) при τзав
1- ї фази τ1ф= τр;
2- ї фази (у першому наближенні) τ2ф= 0,5τп— τ1ф; потім аналізується співвідношення між τмв і τ2ф; при цьому можливі також два варіанти:
τ2ф
При: τ2ф
τ2ф= 0,5τп— τ1ф;
τ3ф= τмв— τ2ф;
при τ2ф≥ τмв:
τ2ф= τмв;
τ3ф = 0,
де: τр — час із моменту загоряння до повного охоплення вогнем приміщення, год.; τп — тривалість пожежі, год.
При τ1ф+τ2ф= τобв 3-я фаза відсутня (τобв — час, що пройшов з початку пожежі до початку руйнування конструкцій, год.); τмв — межа вогнестійкості будівельних конструкцій, год. (див. табл. 2).
У випадку, коли τ1ф + τ2ф> τобв, 3-я фаза пожежі відсутня, а тривалість 2-ї фази визначається за формулою:
τ2ф= τобв— τ1ф
11. Визначається можливість виникнення суцільної пожежі, залежно від щільності забудови території ОГД і ступеня вогнестійкості будівель і споруд.
Суцільні пожежі можуть утворюватись при забудові будівлями та спорудами:
— 1-го і 2-го ступеня вогнестійкості та Щ >30%;
— 3-го ступеня вогнестійкості та Щ > 20%;
— 4-го і 5-го ступеня вогнестійкості та Щ > 7%.
Результати оцінки пожежної обстановки з відповідними висновками заносяться в підсумкову таблицю.
Приклад оформлення підсумкової таблиці:
Ступінь вогнестійкості
Межа вогнестійкості продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
9, 5
34
Метеорологічно – небезпечні, стихійні явища екзогенного походження
8, 16
35
Законодавство України про охорону водних ресурсів
10, 7
3. Оформлення звіту про практичну роботу
Практична робота виконується студентом відповідно до варіанту, визначеному викладачем. Текстова частина викладається на стандартному папері формату
А – 4 з однієї сторони.
Вимоги до оформлення:
1. Поля: верхнє, нижнє — 15 мм, праве – 10 мм, ліве – 20 мм.
2. Формули пишуться по центру (нумерація формул праворуч) і нумерація у межах розділу.
3. Малюнки та таблиці розміщуються на окремих листках і повинні мати нумерацію у межах розділу.
4. Посилання на літературні джерела здійснюють шляхом зазначення у дужках номера, під яким та чи інша друкована праця наведена у списку використаної літератури.
Захист звіту практичної роботи відбувається у терміни, які спільно обумовлені студентом і викладачем.
Використана література
1. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник для студентів ВЗО. — К., 2005. — 320 с.
2. Пістун І.П. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. — Суми, 1999. — 301 с.
3. Дикань С.А., Білоус І.О. Кількісне оцінювання ризиків для здоров`я людини / Методичний матеріал до виконання самостійної роботи з дисципліни „Безпека життєдіяльності” для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форм навчання. — Полтава: ПолтНТУ, 2005. — 28 с.
4. Норми радіаційної безпеки України. НРБУ-97.
5. Константінов М.П., Журбенко О.А. Радіаційна безпека: Навч. посібник. – Суми, 2003. — 151 с.
6. Лапін В.М. Безпека життєдіяльності людини. Навчальний посібник. — Львів, 1999.
7. СНиП 2.09.02-85. Производственные здания. – М. – 1986.
8. Законодавство України про охорону навколишнього середовища. К.: Парламентське видавництво, 2000.
9. Прогнозування хімічної обстановки при аваріях на хімічно-небезпечних об’єктах і транспорті. Збірник допоміжних таблиць С.А.Дикань. – Полтава: ПолтНТУ, 2003. — 19 с.
10. Надзвичайні ситуації. Основи законодавства України. Т.1,2 -К., 1998.
11. Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник. – 2-ге вид., перероб. і доп. – К.: Знання-Прес, 2003. – 455 с.
12. Каммерер Ю.Ю. Защитные сооружения гражданской обороны. М.: Энергоатомиздат. – 1985.
13. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. – М. – 1986.
14. Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе. –М.: Просвещение, 1988.
15. Константінов М.П., Журбенко О.А. Радіаційна безпека: Навч. посібник. – Суми, 2003. — 151 с.
16. Рязанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли. –М.: Наука, 1984.
17.Прогнозування хімічної обстановки при аваріях на хімічно-небезпечних об’єктах і транспорті. Збірник допоміжних таблиць С.А.Дикань. – Полтава: ПолтНТУ, 2003. — 19 с.
18. Вернадський В.С. Биосфера и ноосфера-М.: Наука, 1989. Буянов В.М. Первая медицинская помощь-М.: Медицина, 1987.
19. Навчальна програма нормативної дисципліни „Безпека життєдіяльності для вищих навчальних закладів освіти”. Розробники В.В.Зацарний, В.Г.Мазур, В.М. Мосговий — К. Міністерство освіти 1999.
20. Надзвичайні ситуації. Основи законодавства України. Т.1,2 -К., 1998.
21. Захарченко М.В., Орлов М.В., Голубєв А.К. та ін. Безпека життєдіяльності у повсякденних умовах виробництва, побуту та у надзвичайних ситуаціях. Навчальний посібник. — К.: 1996.