Определение устойчивости работы объекта к воздействию ударной волны

Введение

Безопасность жизнедеятельности (далее как БЖД). Цели и задачи.

БЖД – это наука  о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техногенной средой, она  представляет собой систему научных  знаний, которые способствуют распознаванию  и количественной оценке негативных воздействий среды обитания, предупреждению и защите от опасностей, ликвидации последствий от воздействия опасных  и вредных факторов и созданию нормального, то есть комфортного состояния  среды обитания. Одним из показателей  БЖД можно считать продолжительность  жизни, на ранних этапах антропогенеза  она составляла около 25 лет, основными  источниками опасности для человека являлись природные.

С начала 2-го тысячелетия  нашей эры количество бедствий и  катастроф стало увеличиваться, с одной стороны это было обусловлено  развитием цивилизации, а с другой ростом информационного обмена, который  способствовал лучшему распространению  и сохранению сведений о катастрофах. Увеличение роста связей между странами и континентами имело некоторые  отрицательные последствия в 40х-60х  годах 14 века – величайшая в истории  пандемия чумы охватила Евразию и  Африку, в 16 веке распространение оспы и других инфекционных заболеваний  из Европы стало причиной гибели целых  племен, а иногда и государств на Американском континенте, 1571 год –  пожар в Москве, 1666 год – великий  Лондонский пожар, 1556 год – крупнейшее землетрясение в Китае, 1755 год  – цунами и пожар почти все  уничтожил Лиссабон, 1783 год –  извержение вулкана в Исландии.

Вторгаясь в природу, законы которой неопознаны и создавая новые технологии, люди формируют  искусственную среду обитания. Нравственное развитие цивилизации значительно  отстает от темпа научно-технического прогресса и постоянно увеличивается  риск для здоровья человека.

По данным всемирной  организации здравоохранения смертность от сердечнососудистых заболеваний  на 1 месте, от онкологических заболеваний  на 2 месте, от травм в авариях  и катастрофах на 3 месте. От несчастных случаев погибают молодые трудоспособные люди, считается, что травматизм одна из основных причин смерти людей в  возрасте до 41 года. В России ежегодно в авариях и катастрофах погибает более 50 000 человек и получает травму более 250 000 человек. БЖД предусматривает процесс познания сложных связей человеческого организма и среды обитания, согласно законам физики воздействие человека на среду вызывает ответное противодействие всех ее компонентов, поэтому организм человека безболезненно переносит те или иные воздействия до тех пор, пока они не превышают предела адаптации.

Перспективные научно-технические  задачи в области БЖД:

1. Описание жизненного пространства в критериях безопасности, путем составления карт опасности
2. Разработка требований экологичности к техническим системам с учетом состояния техносферы в зоне использования технических систем
3. Совершенствование и разработка новых методов и способов обращения с отходами всех видов поступающими в техносферу
4. Совершенствование и разработка новых средств экобиозащиты

Организационно-технические  задачи:

1. Совершенствование экспертизы проектов по критериям безопасности и экологичности
2. Совершенствование контроля показателей экологичности технических систем и безопасности среды обитания
3. Оптимизация системы управления БЖД на региональном и государственном уровне.

Наука БЖД находится  на стадии своего формирования, она  опирается на научные достижения и практические разработки в области  охраны труда и окружающей природной  среды, на достижения в медицине, биологии и так далее.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Определение устойчивости работы объекта к воздействию ударной волны 

Табл. 1 Величины избыточного  давления вызывающие разрушение зданий и повреждение людей

С помощью законоподобия  взрывов можно рассчитать радиусы  действия ударной волны: 

 R - радиус действия ударной волны;

 Q - мощность взрыва.

Задача: Определить устойчивость работы сельскохозяйственного  объекта при воздушном взрыве мощностью =400 кт, расстояние от эпицентра взрыва до объекта 5 км. 

Табл. 2 Расстояние, на которое наблюдается заданное избыточное давление, км

 

 R₁ = ;

R₁₍₁₀₎= 6,4 = 6,4 км

R₁₍₂₀₎=

R₃₍₃₀₎=

R₄₍₅₀₎=  
 
 
 
 

Рис.1 Зоны действия ударной волны 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод: Из приведенных  расчетов видно, что объект находится  в зоне слабых разрушений, будут  обрушения крыш, оконных проемов  и т.д. после проведения ремонта  можно продолжать эксплуатацию здания.

2.Определение устойчивости работы объекта при радиактивном загрязнении местности

Источники радиактивных загрязнений

      Естественные Искусственные 

      Космические АЭС

      Полезные  ископаемые Промышленные приборы 

      Мед. приборы

      Бытовые

      Военная техника

      Места захоронения

Радиационно-опасными объектами являются объекты, на которых  применяются, перерабатываются и хранятся или используется радиактивные вещества.

Задача 1 Рассчитать снижение уровней радиации при ядерном  взрыве и на АЭС через 2-4-6-10-12 часов при начальном уровне радиации  = 400

Авария на АЭС 

  =

 

 

 

 

Ядерный взрыв 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.2 График снижения уровня радиации 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод: При одном  и том же времени после взрыва и аварии на АЭС уровень радиации снижается быстрее при ядерном  взрыве, так как масса радиактивных веществ здесь меньше, чем запас  топлива в АЭС и в качестве топлива на АЭС используют долгоживущие изотопы.

Задача 2 Рассчитать эквивалентную дозу облучения для  работников бухгалтерии, если после  аварии на АЭС прошло 12 часов, время  работы составило 2 часа, начальный  уровень радиации 400 , спектральный состав излучения = 60%, α = 40%, сделать вывод об опасности.

Решение:  
 
 
 
 
 
 

Вывод: При работе в бухгалтерии в течении 2 часов, работники могут получить дозу облучения 0,0026 Зв, а это безопасно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Расчет противорадиационных укрытий

Вариант – 15

Исходные данные:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Коэффициент защиты К_з для помещений укрытий в одноэтажных зданиях определяется по формуле: 

где К₁ – коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены и принимаемый по формуле: 

*_і – плоский угол с вершиной в центре помещения, против которого располагается        і-тая стена укрытия, град. При этом учитываются наружные и внутренние стены здания, суммарный вес 1 м² которых в одном направлении менее 1000 кгс;

К_пер – кратность ослабления первичного излучения перекрытием, определяемая по табл. 28;

V₁ – коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения и принимаемый по табл. 29;

К₀ – коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения и определяемый согласно настоящих норм;

К_м – коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия соседних строений, принимаемый по табл. 30;

К_ш – коэффициент, зависящий от ширины здания и принимаемый по поз. 1 табл. 29.

Табл.1 Предварительные  расчеты