Безопасность жизнедеятельности при техногенных и природных чрезвычайных ситуациях

     Коэффициенты  ослабления убежища определяем для радиоактивного заражения, используя табл.6.2 Приложения 6, из которой следует для железобетона d₁ = 5,7 см, для грунта d₂ = 8,1 см.

     Коэффициент К_р находим по данным, приведенным на с. 25. Для ^{встроенного убежища в районе застройки К_р = 8,} =8∙ 2^30/5,7 ∙ 2^60/8,1 » 52136.

     2. Рассчитаем дозы радиации, которые  могут получить рабочие и служащие  дежурной смены при уровне  радиации 20 P/ч после аварии.

     Определяем  время начала и окончания работы смены:

T_н (зар) = (20:40)+1=1,5 ч;  t_к=t_н+t_р = 1,5+12 » 13,5 ч.

     Уровень радиации на 1,5 ч составит

 P/ч.

     Уровень радиации на 13,5 ч составит

 P/ч

Д_{р з откр} = 1,7 (7,2∙13,5 – 17∙1,5) = 71,7 Р

     Доза  радиации, которую получат рабочие  и служащие дежурной смены, находящиеся в здании механического цеха, равна:

Д_{з д} = Д_{р з откр}: К_{осл зд} = 71,7 : 7 = 10,25 Р

     Доза  радиации, которую получат рабочие  и служащие дежурной смены, находящиеся  в убежище, равна:

Д_{з уб} = Д_{р з откр}: К_{осл уб} = 71,7 : 52136   = 1,3 мР

     3. Определяем предельное значение уровня радиации на 1 ч после аварии, до которого возможна работа механического цехе в обычном режиме:

     4. Для того, чтобы не получить  дозу излучения больше установленной  (10 Р), необходимо приостановить работу и укрыть рабочих и служащих в защитных сооружениях, пока уровень радиации не спадет до 9,8 Р/ч.

     Время, необходимое для спада уровня радиации до требуемого уровня, можно  определить по табл.6.3  Приложения 6 после вычисления коэффициента К_t.

По таблице 6.3 определяем, что время, необходимое  для спада уровня радиации с 20 до 9,8 Р/ч составляет 5 часов.

     Анализ  результатов оценки устойчивости объекта  к воздействию радиоактивного заражения  позволяет сделать следующие  выводы.

     Максимальная ожидаемая доза радиоактивного заражения на открытой территории МСЗ составляет 71,7 Р.

     Столярный цех неустойчив к воздействию радиоактивного заражения рабочие и служащие в течении смены получат дозу радиации 10,25 Р, что больше чем  Д_уст = 10 Р.

     Убежище обеспечивает надежную защиту производственного персонала. За 12 ч непрерывного пребывания в убежище люди получат дозу излучения 1,3 мР, что значительно меньше Д_уст = 10 Р.

     Защитные  свойства здания столярного цеха обеспечивают непрерывность работы в обычном режиме.

     Предел  устойчивости работы столярного цеха в условиях радиоактивного заражения – 9,8 Р/ч на открытой местности.

     При уровнях радиации, больших 9,8 Р/ч через 5 часов после аварии, возможна непрерывная работа цеха.  

Предложения по повышению устойчивости работы механического цеха в условиях радиоактивного заражения

     1. Заложить мешками с грунтом  до одной трети площади оконных  проемов первого этажа зданий.

     2. Установить на рабочих местах  для дежурных операторов смены  разборные железобетонные или  индивидуальные металлические укрытия, дополнительно ослабляющие действие излучения радиоактивного заражения в 4-6 и более раз.

     3. Разработать режимы радиационной  защиты рабочих и служащих  с учетом ослабляющего действия  индивидуальных укрытий для работы  объекта сокращенными сменами и дежурными операторами.

     4. В случае невозможности перерыва  в работе цеха следует организовать  работу сокращенными сменами.  Для равномерного распределения  дозы излучения между сменами  (в рассматриваемом случае примерно  по 40 Р) надо определить время работы каждой смены. Воспользуемся таблицей 6. 6 Приложения 6 для чего вычислим

     Из  таблицы 6.6 определяем, что время  работы первой смены – можно принять 6 часов.

     Аналогично  по времени работы вторая смена – 6 часов.

 

7.ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ  ИНЖЕНЕРНО – ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

 

     Электромагнитный  импульс как поражающий фактор способен распространяться на десятки и сотки километров по линиям электропередачи, связи, трубопроводам. Он может оказывать воздействие не объекты энергетики там, где ударная волна, световое получение, проникающая радиация теряют свое значение как поражающие факторы.

     Особенно  подвержены воздействию ЭМИ радиоэлектронная аппаратура, системы автоматического регулирования, технологические защиты, выполненные на полупроводниковых и интегральных схемах, работающие на малых токах и напряжениях, чувствительные к влиянию внешних электрических и магнитных полей. ЭМИ пробивает изоляцию, выжигает элементы электронных схем, вызывает короткое замыкание, стирает магнитную запись ЭВМ.

     Напряженность электромагнитного поля внутри железобетонных зданий и сооружений объектов энергетики может быть недостаточна для того, чтобы вывести из строя аппаратуру, но такие поля в состоянии вызвать кратковременный сбой работы автоматических электронных устройств, средств высококачественной связи, ЭВМ и др.

     Оценка  устойчивости инженерно-технического комплекса объектов энергетики предполагает проведение следующих мероприятий:

     1. Выявление наиболее слабых мест  и оценку по ним уровня устойчивости  объекта энергетики к воздействий  ЭМИ.

     2. Разработку перечня мероприятий  по повышению устойчивости объекта  энергетики к воздействию ЭМИ.

     Для того, чтобы провести подобную оценку необходимо:

     1. Ознакомиться с методикой оценки  устойчивости инженерно-технического комплекса объектов энергетики к воздействию ядерного взрыва.

     2. В соответствии с изученной  методикой произвести расчет  оценки устойчивости объекта  энергетики к воздействию ЭМИ (одного из вариантов, представленных в таблице 7.1 Приложения 7).

     3. Результаты расчета представить  в виде табл. 7.2 Приложения 7, видов  и перечня мероприятий по выявлению  устойчивости объекта энергетики  к воздействию ЭМИ ядерного  взрыва.

     В качестве показателя устойчивости элементов системы к воздействию ЭМИ ядерного взрыва принимают коэффициент безопасности К, определяющий отношение предельно допустимого наведенного тока, или U_a, к наведенному ЭМИ (дБ):

     Отдельные элементы системы могут иметь различные значения коэффициентов безопасности, поэтому устойчивость всей системы определяют по минимальному коэффициенту безопасности элемента, входящего в систему. Это значение коэффициента безопасности является пределом устойчивости системы к воздействию ЭМИ ядерного взрыва.

     Устойчивость  системы к ЭМИ оценивают в  следующем порядке.

     Выявляют  ожидаемую ЭМИ – остановку, создаваемую  вероятным ядерным взрывом.

     Разбивают электронную, электрическую системы  на отдельные элементы, выявляют среди  них основные, от которых зависит работа всей системы объекта.

     Определяют  чувствительность аппаратуры и ее элементов  к ЭМИ, т.е. предельные значения наведенных напряжений и токов, при которых  работа системы еще не нарушается.

     Определяют  возможные наведенные токи и напряжения в элементах системы от воздействия ЭМИ.

     Определяют  коэффициент безопасности каждого  элемента системы и предел устойчивости всей системы объекта.

     Анализируют и оценивают расчетов и делают выводы, в которых определяют предел устойчивости системы к воздействию ЭМИ; наиболее уязвимые элементы системы; необходимые инженерно-технические мероприятия, повышающие устойчивость уязвимых элементов и систем в целом.

     Удовлетворительные  результаты повышения устойчивости работы электронных систем достигаются экранированием наиболее уязвимых элементов, которое должно обеспечивать коэффициент безопасности.

                                                        К ³ 40 дБ

     Рассмотрим  пример оценки устойчивости элементов  несложной системы автоматического  управления энергоблока мощностью 300 000 кВт к воздействию ЭМИ.

ЗАДАЧА 7.1.

     Оценить устойчивость работы энергоблока ГРЭС к воздействию электромагнитного  импульса (ЭМИ).

     Исходные  данные: ГРЭС расположена на расстоянии R = 4 км от вероятного центра взрыва. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 100 кт, взрыв наземный.

     Элементы  системы, подверженные воздействию  ЭМИ

     Питание электродвигателей энергоблока (записаны от распределительного устройства собственных  нужд) напряжением 380 и 600 В по подземным  неэкранированным кабелям длиной l₁ = 40 м. Кабели имеют вертикальное отклонение к электродвигателям высотой 1,5м. Допустимые колебания напряжения сети ± 15%, коэффициент экранирования кабелей h = 2.

     Система автоматического управления энергоблока  состоит из устройства ввода, ЭВМ, блока управления исполнительными органами, разводящей сети управления исполнительными агрегатами.

     Устройство  ввода, ЭВМ, блок управления выполнены  на микросхемах,    имеющих токопроводящие элементы высотой 0,05 м. Рабочее напряжение микросхем 5 В. Питание – от общей сети напряжением 220 В через трансформатор.

     Допустимые  колебания напряжения ± 15%. Разводящая сеть управления имеет горизонтальную линию l₂ = 40м и вертикальные ответвления высотой 2 м к блокам управления. Рабочее напряжение 220 B. Допустимые колебания напряжения ±15%. Коэффициент экранирования разводящей сети h = 2.

Решение

     1. Рассчитаем ожидаемые на ГРЭС  максимальные значения вертикальной  Е_в и горизонтальной Е_г составляющих напряженности электрического поля:

Е_в = 5∙10³∙((1+2R):R³)∙lg(14,5∙q) = 5∙10³∙((1+2∙4) : 4³)∙lg(14,5∙100) = 2222 В/м

Е_г = 10∙((1+2R):R³)∙lg(14,5∙q) = 10∙((1+2∙4):4³)∙lg(14,5∙100) = 4,4 В/м

     2. Определим максимальные ожидаемые  напряжения наводок:

     в кабелях, питающих электродвигатели,

U_в = (Е_В ∙ L):h = 2222∙1,5:2 = 1666 В

U_г = Е_г ∙L : h =4,4∙40:2 = 88 В