Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГУ ВПО

Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

Механико-технологический институт

Кафедра: "Безопасности жизнедеятельности"

Расчетно-графическая работа

на тему:

"Расчёт противорадиационного укрытия на предприятии АПК"

Выполнил: студент гр.

Проверил:

Тюмень, 2009

Содержание

Введение

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Задача 5

1. Расчёт коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

2. Дополнительные расчёты коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

Литература

Введение

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

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

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

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

Задача 1

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

Дано: 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 ядерного взрыва мощностью 150 кТ, зона поражения составила 14,4 км. Радиусы зон разрушения следующие: R_п = 1,8 км; R_с. = 2,8 км; R_ср = 4,2 км; R_сл = 7,2 км.

Задача 2

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

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

Задача 3

Рассчитать величину спада уровня радиации через 2, 6, 12, 24, 48 часов после аварии на АЭС и после ядерного взрыва, если начальный уровень радиации через 1 час составит Р₀=150 Р/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 при ядерном взрыве происходит быстрее чем при аварии на АЭС.

Задача 4

Рассчитать эквивалентную дозу облучения, полученную людьми, находящимися на зараженной радиационными веществами местности в течение 6 часов. Если начальный уровень радиации через 1 час после аварии на АЭС составил 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 на зараженной радиацией территории после аварии на АЭС в течение 6 часов получат эквивалентную дозу 0,0048 Зв. Данная доза не представляет опасность для возникновения лучевой болезни.

Задача 5

Рассчитать эквивалентную дозу облучения, полученную людьми, находящимися на зараженной радиационными веществами местности в течение 6 часов. Если начальный уровень радиации через 1 час после ядерного взрыва составил 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 на зараженной радиацией территории после ядерного взрыва в течение 6 часов получат эквивалентную дозу 0,0038 Зв. Данная доза не представляет опасность для возникновения лучевой болезни.

Исходные данные для расчёта противорадиационной защиты.

1. Место нахождения ПРУ - в одноэтажном здании;

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

3. Толщина стен по сечениям:

А - А - 25 см;

Б - Б - 12 см;

В - В - 12 см;

Г - Г - 25 см;

1 - 1 - 25 см;

2 - 2 - 12 см;

3 - 3 - 25 см.

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

5. Расположение низа оконных проёмов 2,0 м;

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

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 защищённости противорадиационного 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 (из каменных материалов и кирпича).

2. Толщина стен по сечению (см):

А - А - 25;

Б - Б - 12;

В - В - 12;

Г - Г - 25;

1 - 1 - 25;

2 - 2 -12;

3 - 3 - 25.

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

А - А - 450;

Б - Б - 216;

В - В - 216;

Г - Г - 450;

1 - 1 - 450;

2 - 2 - 216;

3 - 3 - 450.

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

α₁ = 8/2;

α₂ = 15/4/2;

α₃ = 7;

α₄ = 6.

5. Высота помещения 2,9 м².

6. Размер здания 12×20 м.

Площадь стен:

S1=2,9*·12=34,8 м² - внутренней;

S2=2,9* 20=58 м² - внешний.

Gα₁= 3 - 3 +2 - 2

Gα₂ = Г-Г + В-В + Б-Б

Gα₃ = 1 - 1

Gα₄ = А-А

7. Определим коэффициент проёмности.

;

А – А, ;

Б – Б,

В – В ,

Г – Г,

1 – 1,

2 – 2 ,

3 – 3,

8. Определяем суммарный вес против углов Gα.

Gα₁= 168,4 + 424,3 = 592,8;

Gα₂= 160,2 + 201,3 + 434,7 = 796,2;

Gα₃= 360;

Gα₄= 389,7;

9. Определяем коэффициент защищённости укрытия.

Коэффициент защиты Кз для помещений в одноэтажных зданиях определяется по формуле:

Где К₁ - коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающий через наружные и внутренние стены принимаемый по формуле:

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

11. Размер помещения (м×м).4х6

α₁= α₃ = 67,4

α₂= α₄ =112,6

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

К_ст1 = 592,83 = 550 + 42,83 = 45 + (42,83· 0,4) = 62,13

550 - 45 ∆1 = 600 - 550=50

600 - 65 ∆2 = 65 - 45=20

∆2/∆1 = 20/50=0,4

К_ст2 = 796,28 = 700 + 96,28= 120 + (96,28 · 1,3) = 245,16

700 - 120 ∆1 = 800 - 700 = 100

800 - 250 ∆2 = 250 - 120 = 130

∆2/∆1 = 130/100 = 1,3

К_ст3 = 360 = 350 + 10 = 12 + (10 · 0,08) = 12,08

350 - 12 ∆1 = 400 - 350 =50

400 - 16 ∆2 = 16 - 12 = 4

∆2/∆1 = 4/50 = 0,08

К_ст4 = 389,7 = 350 + 39,7 = 12 + (39,7 · 0,08) = 12,31

350 - 12 ∆1 = 400 - 350 =50

400 - 16 ∆2 = 16 - 12 = 4

∆2/∆1 = 4/50 = 0,08

13. Определяем коэффициент стены.

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

14. Определяем коэффициент перекрытия.

К_пер - кратность ослабления первичного излучения перекрытием.

10 см бетон - 240 кгс/м ² = 4,28

К_пер = 240= 200 + 40= 3,4 + (40 · 0,022) = 4,28

200 - 3,4 ∆1 = 250- 200 = 50

250 - 4,5 ∆2 = 4,5 - 3,4 = 1,1

∆2/∆1 = 1,1/50 = 0,022

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

К₀= 0,09a = 0,09 · 1,5 = 0,135

S_a = 8+ 15 + 7 + 6 = 36 м²

S_п = 4 · 6 = 24 м²

а = 36/24 = 1,5

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

К_м = 0,65

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

К_ш = 0,24

19. Определяем коэффициент защищённости укрытия.

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

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

1. Укладка мешков с песком у наружных стен здания;

2. Уменьшение площади оконных проёмов;

3. Укладка дополнительного слоя грунта на перекрытие.

2. Дополнительные расчёты коэффициента защищённости противорадиационного укрытия

Предварительные расчёты таблица №2

Сечение здания	Вес 1 м2 конструкции Кгс/м2		1 - 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. Ширина менее 50 см = 0,5 м.

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

3. Определяем вес 1 м².

2200 · 0,5=1100 кгс/м².

4. Уменьшаем площадь оконных проёмов на 50%.

5. Определяем суммарный вес против углов Gα.

Gα₁= 168,42 +1505 = 1673;

Gα₂= 160,27 + 201,31 + 1523 = 1884;

Gα₃= 1534; Gα₄= 1446;

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

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

8. Объём массы грунта

1800 кгс/м²;

1800 · 0,3 = 540 кгс/м².

Определяем вес 1 м² перекрытия грунта:

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

К_пер = 780= 700 + 80= 70 + (80 · 0,5) = 110

700 - 70 ∆1 = 800 - 700= 100

800 - 120 ∆2 = 120-70 = 50

∆2/∆1 = 50/100 = 0,5

К_пер = 110

V₁ = 0,06

К₀ = 0,09 · а

α = 1,5/2= 0,75

К₀ = 0,09 · 0,75 = 0,067

К_м = 0,65

К_ш = 0,24

10. Определяем коэффициент стены.

К_ст =1446 = 1300 + 146 = 8000 + (146 · 10) = 9460

1300 - 8000 ∆1 = 1500 - 1300 = 200

1500 - 10000 ∆2 = 10000 - 8000 = 2000

∆2/∆1 = 2000/200 = 10

11. Определяем коэффициент защищённости укрытия.

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

Литература

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

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