Ориентировочные значения коэффициента асимметрии К в зависимости от высоты взрыва Н, км 1 страница

5. Определяют напряжения U, В, наводимые в линиях и токопрово-дящих элементах электро- и радиосистем по формулам:

в вертикальных участках линий и токопроводящих элементах

(П.5) в горизонтальных

(11.6)

где - вертикальная (горизонтальная) составляющая напряженности

электрического поля, В/м; / - длина проводника (электропроводящего элемента), м; - коэффициент экранирования линии (элемента).

Пример 11.1. Определить состояние силовой цепи, питающей станки механического цеха электродепо, при воздействии ЭМИ.

Исходные данные: Электродепо и здание механического цеха с металлическим каркасом расположены на удалении 5,4 км от возможного центра взрыва. Расчетная мощность ядерного боеприпаса q = 1000 кт, взрыв наземный. Электропитание станков осуществляется от подстанции по подземному кабелю длиной / = 100 м. Вертикальные ответвления кабеля к электродвигателям станков составляют 1,5 м. Допустимые колебания напряжения сети ±15%, коэффициент экранирования кабеля = 2, рабочее напряжение = 380 В.

Решение:

1. По табл. 3.3 определяем предельное значение избыточного давления

, при превышении которого здание механического цеха получит среднее

разрушение, = 30 кПа. Такое избыточное давление при наземном взрыве

1000 кт следует ожидать на удалении от центра взрыва , равном 5,3 км (прил. I). Здание электродепо удалено от центра взрыва на 5,4 км, что превышает указанное расстояние на 0,1 км. Это значит, что здание механического цеха получит слабое разрушение и находящееся в нем электрооборудование не подвергнется разрушению ударной волной.

3. Рассчитываем максимальное ожидаемое напряжение наводок в горизонтальных и вертикальных линиях:

2. Рассчитываем максимальное значение вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности электрического поля при воздействии ЭМИ на расстоянии 5,4 км:

4. Определяем допустимое напряжение наводок:

380 +0,15-380 = 437 В.

5. Сравниваем допустимое напряжения наводок 437 В с максимально
ожидаемыми напряженностями и делаем вывод, что при воздействии ЭМИ
силовая цепь может выйти из строя от вертикальной составляющей электриче
ского поля, равной 1190 В.

Аналогично могут быть проверены на воздействие ЭМИ цепи управления станков и разводящая электросеть.

Результаты расчетов используют для разработки мероприятий, повышающих устойчивость электро- и радиосистем к воздействию ЭМИ ядерного взрыва.

•Методика прогнозирования и оценки пожарной обстановки при ядерном взрыве

Источником пожаров при ядерном взрыве является световое излучение, сведения о котором, а также характеристика возможных пожаров изложены в главе 6.

Исходные данные для прогнозирования и оценки:

1. Местоположение центра взрыва.

2. Расчетная мощность ядерного боеприпаса q, кт, и вид взрыва.

3. Состояние пожароопасное™ на ОЖДТ: степень огнестойкости
конструкций зданий, сооружений и подвижного состава; категории пожа-
роопасности производств; плотность застройки территории. (Характери
стики пожароопасности приведены в прил. 4.)

Последовательность расчетов:

1. Определение возможного избыточного давления и светового импульса на ОЖДТ или в районе его элементов.

2. Определение степени разрушений элементов ИТК от воздействия ударной волны.

3. Определение значений световых импульсов, которые могут вызвать возгорание материалов конструкций элементов ИТК.

4. Нанесение на схему границ зон пожаров, значений световых импульсов и анализ возможной пожарной обстановки.

5. Определение потребных сил и средств для тушения пожаров и выявления источников водоснабжения.

Пример 11.2. Определить возможную пожарную обстановку в механическом цехе вагонного депо при воздействии светового импульса ядерного взрыва.

Исходные данные: депо расположено на расстоянии 5,2 км от центра взрыва. Расчетная мощность ядерного боеприпаса q = 0,5 Мт, взрыв воздушный. Здание цеха депо: одноэтажное кирпичное без каркаса; предел огнестойкости несущих стен - 2,5 ч, чердачное перекрытие из железобетонных плит; кровля из рубероида по деревянной обрешетке; двери и оконные рамы деревянные, окрашенные в темный цвет; в цехе производится обточка колесных пар вагонов; плотность застройки на территории вагонного депо 30 %.

Решение:

1. Определяем возможное избыточное давление и световой импульс на территории вагонного депо. По таблице (прил.1) при q = 0,5 Мт и воздушном взрыве на удалении 5,2 км от центра взрыва значение 25 кПа. По табл. 6.1 определяем, что при тех же условиях значение светового импульса /■= 1200 кДж/м.

2. Определяем степень разрушения здания механического цеха по табл. 3.3 или графику уязвимости (рис. 8.5). При характеристике здания цеха, указанной в исходных данных, оно получит среднее разрушение.

3. Определяем значение световых импульсов, которые могут вызвать возгорание материалов конструкций цеха. По данным прил. 2, двери и оконные рамы (деревянные, окрашенные в темный цвет) при взрыве боеприпаса мощностью q = 0,5 Мт воспламеняются от светового импульса ~ 300 кДж/м² (используется интерполяция), а кровля из рубероида ~ 620 кДж/м².

4. Определяем степень огнестойкости здания цеха и категорию пожарной опасности производства. По прил.З и исходным данным определяем, что здание цеха относится ко II степени огнестойкости, а производство механического цеха (прил. 4) относится к категории пожарной опасности Д, так как в цехе производится холодная обработка деталей (обточка колесных пар) и горючие материалы не применяются.

Рис. 11.1. Границы зон пожаров при воздушном взрыве ядерного боеприпаса

мощностью Ц = 0,5 Мт: 1 - зона отдельных пожаров; II - зона сплошных пожаров;

III - зона пожаров в завалах; 1 - город; 2 - вагонное депо (ОЖДТ);

Так как здание цеха может получить среднюю степень разрушения (находится за пределами избыточных давлений = 50 кПа), то оно не попадает в зону тления и горения в завалах (на рис. 11.1 - зона III).

Конструкции здания цеха воспламеняются от светового импульса 300 И 620кДж/м" при возможном импульсе на территории вагонного депо - 1200 кДж/м².

Следовательно, при ядерном взрыве возможно возгорание здания цеха.

При II степени огнестойкости (прил. 3) время от возгорания конструкций до потери их несущей способности составит: для несущих стен - 2,5 ч; для совмещенных и несущих перегородок и заполнений между стенами - 0,25 ч; для междуэтажных и чердачных перегородок - 1 ч.

Плотность застройки на территории вагонного депо составляет 30 %, следовательно, вагонное депо может оказаться в зоне сплошных пожаров (рис 11.1, зона II)

В примере зона отдельных пожаров распространяется за пределы очага ядерного поражения, на внешней границе которого избыточное давление равно ЮкПа.

На основе анализа возможной пожарной обстановки определяют потребные силы и средства для тушения пожара, выявляют источники водоснабжения, разрабатывают мероприятия по повышению огнестойкости сооружений.

11.2. Особенности оценки радиационной обстановки при применении ядерных средств поражения

Особенности оценки радиационной обстановки при ядерных взрывах обусловливаются одноразовым выбросом радиоактивности при взрыве, характером заражения местности (ярко выраженный след радиоактивного облака на местности) и составом выпавших радиоактивных веществ (преимущественно короткоживущих с высокой активностью).

Выявление и оценка радиационной обстановки при ядерном взрыве методом прогнозирования производится с использованием следующих исходных данных: координаты, время, вид и мощность ядерного взрыва, направление и скорость среднего ветра.

Параметры ядерного взрыва поступают от постов засечек, развертываемых на территории страны. Направление и скорость среднего ветра в районе взрыва определяют с учетом мощности боеприпаса, влияющей на толщину слоя атмосферы от поверхности земли до максимальной высоты подъема верхней кромки облака взрыва. В этом слое атмосферы определяют параметры среднего ветра (табл. ] 1.2).

Таблица 11.2 Слон атмосферы для определения среднего ветра

Выявление прогнозируемой радиационной обстановки заключается в определении размеров зон заражения с подветренной стороны взрыва (на следе радиоактивного облака) и с наветренной стороны с нанесением этих зон на топографические карты.

Размеры зон заражения А, Б, В, Г (длина и максимальная ширина в серединах зон) приведены в прил. 5 для следа облака, а в табл. 6.3 приведены радиусы аналогичных зон заражения с наветренной стороны для района взрыва.

Пример 11.3. Определить радиусы зон радиоактивного заражения местности в районе наземного взрыва мощностью 20 кт с наветренной стороны и ' размеры зон радиоактивного заражения местности на следе облака при скорости среднего ветра 25 км/ч.

Решение:!

1. Радиусы зон радиоактивного заражения в районе наземного взрыва по табл. 6.3 составят: =235м; =340м; =450 ми =735м;

2. Размеры зон (длина-ширина) радиоактивного заражения на следе обла-Кн с подветренной стороны по прил. 5 составят: зоны В соответственно: 8,8-3,1 км; зоны Б: 18-5,3 км; зоны А: 58-12 км. (При данных условиях взрыва зона Г не образуется.)

При выявлении и оценке прогнозируемой радиационной обстановки необходимо иметь в виду, что ошибки в определении направления среднего ветра и изменчивость ветра во времени и пространстве могут привести к отклонению фактических осей следов заражения местности от прогнозируемых примерно на ± 20°.

Прогнозирование радиационной обстановки позволяет заблаговременно, до прихода облака, оповестить производственный персонал железнодорожного транспорта о возможном заражении объекта, провести мероприятия по защите людей, материальных средств, подготовить ОЖДТ к работе в условиях заражения, уточнить задачи радиационной разведки.

После прогноза радиоактивного заражения местности на линейных предприятиях железнодорожного транспорта приступают к выявлению обстановки - по данным радиационной разведки.

Выявление радиационной обстановки на железнодорожных станциях и перегонах по данным радиационной разведки

Целью радиационной разведки является определение фактических мощностей доз излучения на станциях и перегонах на различное время после ядерного взрыва. Если время взрыва неизвестно, то его определяют по скорости спада мощности дозы излучения.

По данным радиационной разведки определяют, в какую зону радиоактивного заражения попали ОЖДТ и железнодорожные участки.

Пример 11.4. В результате ядерного взрыва произошло радиоактивное заражение железнодорожного участка и раздельных пунктов Д, Е, Ж, 3 и К.

По данным органов разведки, мощность дозы после прохода радиоактивного облака и стабилизации обстановки (через 3 часа после взрыва) составила на указанных раздельных пунктах соответственно: 19; 216; 540; 270 и 13,5 мГо/ч(гшс. 11.41.

Рис. 11.2. Исходные данные примера 11.4

Определить, в какие зоны радиоактивного заражения попали раздельные пункты и перегоны.

Решение: Определяем мощность дозы излучения в точках их замера на 1 час после взрыва:

где - мощность дозы излучения через 3 часа после взрыва,

- коэффициент спада радиации при ядерном взрыве через 3 часа после взрыва, = 0,27 (табл. 6.4).

Мощности доз излучения на 1 час после взрыва на раздельных пунктах Д, Е, Ж, 3, К составляют соответственно 70, 800,2000, 1000 и 50 мГр/ч.

Сравниваем полученные значения со значениями мощности доз излучения на внешних границах зон радиоактивного заражения А, Б, В и Г (80, 800, 2400, 8000 мГр/ч) (см. 6.1) и определяем, в какие зоны заражения попадают раздельные пункты и железнодорожные участки, (рис. 11.5).

Рис. 11.3. Результаты расчётов примера 11.4

Раздельные пункты Д и К находятся за пределами зон радиоактивного, заражения (близко от внешней границы зоны А). Пункт Е попадает на внешнюю границу зоны Б, пункт Ж попадает в зону Б (ближе к внешней границе зоны), пункт 3 также попадает в зону Б (ближе к её внешней границе). На раздельных пунктах, попавших в зоны радиоактивного заражения, производится оценка радиационной обстановки для организации мер защиты рабочих и служащих и процесса перевозок. На основании сведений о попадании перегонов в зоны радиоактивного заражения решается задача по определению времени возобновления движения поездов через зараженные участки.

Определение времени ядерного взрыва Время, прошедшее после ядерного взрыва, устанавливают по скорости спада мощности дозы излучения во времени. Для этого необходимо произвести два измерения мощности дозы излучения в одном и том же месте через некоторый интервал времени. По рассчитанному отношению значения второго замера к первому с учетом промежутка времени между замерами определяют время , прошедшее после взрыва до второго измерения (табл. 11.3). Таблица 14.3 1 Время /ц, прошедшее после ядерного взрыва до второго измерения мощности дозы , ч-мин

 

 

Отношение	Интервал времени между двумя измерениями
минуты	часы
0.95	4-00	6-00	12-00	18-00	24-00	48-00
0,9	2-00	3-00	6-00	9-00	12-00	24-00
0.85	1-20	2-00	4-00	6-00	8-00	16-00
0.8	1-00	1-30	3-00	4-30	6-00	12-00
0.75	0-50	1-15	2-30	3-30	5-00	9-00
0.7	0-40	1-00	2-00	3-00	4-00	8-00
0.65	0-35	0-50	1-40	2-30	3-20	7-00
0,6	0-30	0-45	1-30	2-10	3-00	6-00
0.55	-	0-40	1-20	1-50	2-30	5-00
0,5	-	0-35	1-10	1-45	2-20	4-30
0,45	-	0-30	1-00	1-30	2-00	4-00
0.4	-	-	0-55	1-25	1-50	3-40
0,35	-	-	0-50	1-20	1-45	3-30
0,3	-	-	-	1-10	1-35	3-10
0.25	-	-	-	1-05	1-30	3-00
0,2	-.	-	-	1-00	1-20	2-40

Пример 11.5. На станции мощность дозы излучения в 11 ч 30 мин составила 500 мГр/ч, а в 12 ч- 350 мГр/ч. Определить время ядерного взрыва.

Решение:

Находим отношение мощностей доз излучения при втором и первом замерах: *-

■

= 350/500 = 0,7. Определяем интервал времени между замерами:

По табл.11.3 на пересечении граф мин и отношения

находим время, прошедшее после взрыва до второго измерения. Оно равно 2 ч. Следовательно, взрыв ядерного боеприпаса произошел в 10ч(12-2= 10 ч).

Определение доз облучения при работе (пребывании) на местности, зараженной в результате ядерного взрыва.

Доза облучения на открытой местности, мГр, при ядерном взрыве может быть определена по формуле:

(11.7)

где - мощности доз облучения соответственно в начале и в

конце пребывания в зоне заражения, мГр/ч.

Наиболее удобно для расчётов ожидаемой дозы использовать зависимость:

(11.8)

где - мощность дозы излучения на 1 час после взрыва;

- коэффициент, учитывающий время начала и окончания облучения (табл. 11.4);

- коэффициент ослабления (табл. 11.5).

Таблица 11.4

Значение коэффициента, учитывающего время начала и продолжительность пребывания на зараженной местности

Пример 11.6. Через 4 часа после ядерного взрыва в районе одноэтажного здания депо мощность дозы излучения составила 160 мГр/ч. Определить дозу облучения, которую может получить производственный персонал депо за смену, начиная с 5 до 13 часов после взрыва.

Решение.

1. Определяем значение коэффициента а по табл.11.4 для времени начала
облучения после взрыва 5 часов и продолжительности облучения 13-5 =
8 часов.

.

2. Мощность дозы на 1 час после взрыва Д, составит-

где (табл.6.4).

3. Ожидаемая доза облучения составит:

Определение допустимого времени производства и начала работ на зараженной местности

При производстве работ на зараженной местности устанавливаются дозы, в пределах которых допускается облучение людей. Установленные (заданные) дозы на каждые сутки (смены) или определенный период должны учитывать полученные ранее дозы и предстоящие объемы (сроки) работ. Заданные дозы не должны превышать предельно допустимых (нормативных) доз.

Используя значения установленной дозы и коэффициента а

(табл.11.4), можно определить допустимое время производства работ или время начала работ на зараженной местности.

Пример 11.7. В условиях предыдущей задачи определить допустимое время.производства работ, а также возможное время начала работ (без сокращения рабочей смены), если установленная доза равна 60 мГр.

Решение: 1. Рассчитываем коэффициент а по формуле:

(11.9)

2. По табл.11.4 при условии начала производства работ через 5 час после взрыва (условия задачи) и значении коэффициента а, равном 2,0 продолжительность составит около 5,3 ч (использована интерполяция).

При сохранении восьмичасовой рабочей смены установленная доза не будет превышена, если работы начать через 7 часов после взрыва (табл.11.4) значение коэффициента а равно 2,0).

Таблица 11.5 Средние значения коэффициентов ослабления доз облучения

Определение ожидаемых доз облучения при преодолении участков радиоактивного заражения

Ожидаемая доза облучения за время движения по зараженному

участку зависит от средней мощности дозы излучения на маршруте движения , времени преодоления заражённого участка Г и коэффициента ослабления дозы транспортным средством

(11.10)

Средняя мощность дозы рассчитывается на момент преодоле-

ния середины зоны зараже^,,,;

(II II)

где - мощность дозы излучения в различных гонках мир

шрута движения, мГр/ч (замеряется через равные отрезки нуги);

п - число замеров на маршруте движения. Пример 11.8. Грузовой поезд лолжен проследовать по зараженному уча-стку длиной 80 км со средней скоростью =40 км/ч. Середину зоны заражения поезд должен пройти через 3 часа после взрыва ядерного боеприпаса. По данным радиометрического контроля мощность дозы излучения, приведенная к 1 ч после взрыва, составила в точках 1 - 40 мГр/ч; 2 - 500 мГр/ч; 3 - 2000 мГр/ч; 4 -600 мГр/ч; 5-60 мГр/ч. (расстояния между смежными точками на маршруте движения приблизительно равны) Требуется:

а) определить дозу облучения, которую может получить бригада электро
воза за время следования по зараженному участку;

б) определить допустимое время возобновления движения грузовых поез
дов по участку, если установленная НОД доза облучения для локомотивных
бригад не должна превышать 30 мГр.

Решение:

1..Определяем среднюю мощность дозы на маршруте движения, приведённую к 1 часу после взрыва:

2. Определяем время движения по заражённому участку:

3. Находим коэффициент ослаолсния дозы излучения магистральным
электровозом (табл.11.5):

4. Определяем дозу облучения, которую получит локомотивная бригада за
период проезда зараженного участка:

где - коэффициент спада радиации за время, прошедшее с момента взрыва до подхода поезда к середине зоны заражения, (табл. 6.4).

5. Рассчитываем значение коэффициента а при = 30 мГр по формуле (11.9):

6. Определяем возможное время начала возобновления движения поездов по зараженному участку по табл. 11.4. При общем времени прохождения участка 2 ч и значении коэффициента это время с момента взрыва составит 7 ч.

I Ipn ч локомотивная бригада не получит дозу больше установленной

НОД.

Анализ характеристик возможных последствий ЧС различных видов, а также результаты оценки обстановки на ОЖДТ в ЧС мирного и военного времени позволяют принимать руководящему составу железнодорожного транспорта обоснованные решения по защите производственного персонала, повышению устойчивости функционирования ОЖДТ, организаций АСДНР в зонах ЧС и очагах поражения. Указанные вопросы рассматриваются во второй части настоящего пособия.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 79; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!