Безопастность жизнедеятельности

     Содержание.

1. Содержание.........................................................................................1
2. Ударная волна, ее воздействия.........................................................2
3. Характер воздействия ударной волны на людей и животных.......3
4. Механическое воздействие ударной волны.....................................5

Литература..................................................................................................10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Ударная волна, ее воздействия.

     Ударная волна—это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны  от места взрыва со сверхзвуковой  скоростью. В зависимости от среды  распространения различают ударную волну в воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).

     Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов атмосфер (до 105 млрд. Па). Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. И так сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну. Расширение раскаленных газов происходит в сравнительно малых объемах, поэтому их действие на более заметных удаленьях от центра ядерного взрыва исчезает и основным носителем действия взрыва становится воздушная ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удалениях ударная волна переходит, по существу, в обычную акустическую волну, и скорость ее распространения приближается к скорости звука в окружающей среде, т. е. к 340 м/с. Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000 м за 1,4 с, 2000 м—за 4 с. 3000 м—за 7с, а 5000 м—за 12 с. Отсюда следует, что человек, увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода ударной волны, может занять ближайшее укрытие (складку местности, канаву, кювет, простенок и т. п.) и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной.

     Ударная волна в воде при подводном  ядерном взрыве качественно напоминает ударную волну в воздухе. Однако подводная ударная волна отличается от воздушной своими параметрами. На одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время действия—меньше. Например, максимальное избыточное давление на расстоянии 900 м от центра ядерного взрыва мощностью 100 кт в глубоком водоеме составляет 19 МПа, а при взрыве в воздушной среде—около 100 кПа.

     При наземном ядерном взрыве часть энергии  взрыва расходуется на образование  волны сжатия в грунте. В отличие  от ударной волны в воздухе  она характеризуется менее резким увеличением давления во фронте волны, а также более медленным его  ослаблением за фронтом. Давление во фронте волны сжатия уменьшается  довольно быстро с удалением от центра взрыва, и на больших расстояниях  волна сжатия становится подобной сейсмической волне.

     При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная часть энергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит мощное сотрясение грунта, напоминающее по своему действию землетрясение.

     3. Характер воздействия ударной волны на людей и животных.

     Ударная волна может нанести незащищенным людям и животным травматические поражения, контузии или быть причиной их гибели. Поражения могут быть непосредственными или косвенными.

     Непосредственное  поражение ударной волной возникает  в результате воздействия избыточного  давления и скоростного напора воздуха. Ввиду небольших размеров тела человека ударная волна почти мгновенно  охватывает человека и подвергает его сильному сжатию. Процесс сжатия продолжается со снижающейся интенсивностью в течение всего периода фазы сжатия, т. е. в течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давления в момент прихода ударной волны воспринимается живым организмом как резкий удар. В то же самое время скоростной напор создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве.

     Косвенные поражения люди и животные могут  получить в результате ударов обломками  разрушенных зданий и сооружений или в результате ударов летящих  с большой скоростью осколков стекла, шлака, камней, дерева и других предметов. Например, при избыточном давлении во фронте ударной волны 35 кПа плотность летящих осколков достигает 3500 шт. на квадратный метр при средней скорости перемещения этих предметов 50 м/с.

     Характер  и степень поражения незащищенных людей и животных зависят от мощности и вида взрыва, расстояния, метеоусловий, а также от места нахождения (в здании, на открытой местности) и положения (лежа, сидя, стоя) человека.

     Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.

     Крайне  тяжелые контузии и травмы у людей  возникают при избыточном давлении более 100 кПа. Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренние кровотечения, сотрясение мозга, длительная потеря сознания. Разрывы наблюдаются в органах, содержащих большое количество крови (печень, селезенка, почки), наполненных газом (легкие, кишечник) или имеющие полости, наполненные жидкостью (желудочки головного мозга, мочевой и желчный пузыри). Эти травмы могут привести к смертельному исходу.

     Тяжелые контузии и травмы возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они характеризуются  сильной контузией всего организма, потерей сознания, переломами костей, кровотечением из носа и ушей; возможны повреждения внутренних органов и внутренние кровотечения.

     Поражения средней тяжести возникают при  избыточном давлении 40— 60 кПа. При этом могут быть вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждение органов  слуха, кровотечение из носа и ушей.

     Легкие  поражения наступают при избыточном давлении 20—40 кПа. Они выражаются в  скоропроходящих нарушениях функций  организма (звон в ушах, головокружение, головная боль). Возможны вывихи, ушибы.

     Избыточные  давления во фронте ударной волны 10 кПа и менее для людей и  животных, расположенных вне укрытий, считаются безопасными.

     Радиус  поражения обломками зданий, особенно осколками стекол, разрушающихся  при избыточном давлении более 2 кПа  может превышать радиус непосредственного  поражения ударной волной.

     Гарантированная защита людей от ударной волны  обеспечивается при укрытии их в  убежищах. При отсутствии убежищ используются противорадиационные укрытия, подземные выработки, естественные укрытия и рельеф местности.

     4. Механическое воздействие ударной волны.

     Характер  разрушения элементов объекта (предметов) зависит от нагрузки, создаваемой ударной волной, и реакции предмета на действие этой нагрузки.

     Общую оценку разрушений, вызванных ударной  волной ядерного взрыва, принято давать по степени тяжести этих разрушений. Для большинства элементов объекта, как правило, рассматриваются три степени: слабое, среднее и сильное разрушение. Для жилых и промышленных зданий берется обычно четвертая степень — полное разрушение. При слабом разрушении, как правило, объект не выходит из строя; его можно эксплуатировать немедленно или после незначительного (текущего) ремонта. Средним разрушением обычно называют разрушение главным образом второстепенных элементов объекта. Основные элементы могут деформироваться и повреждаться частично. Восстановление возможно силами предприятия путем проведения среднего или капитального ремонта. Сильное разрушение объекта характеризуется сильной деформацией или разрушением его основных элементов, в результате чего объект выходит из строя и не может быть восстановлен.

     Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются  следующим состоянием конструкции.

     Слабое  разрушение. Разрушаются оконные  и дверные заполнения и легкие перегородки, частично разрушается  кровля, возможны трещины в стенах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются полностью. Находиться в здании безопасно, и оно может  эксплуатироваться после проведения текущего ремонта.

     Среднее разрушение проявляется в разрушении крыш и встроенных элементов —  внутренних перегородок, окон, а также  в возникновении трещин в стенах, обрушении отдельных участков чердачных перекрытий и стен верхних этажей. Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть помещений нижних этажей. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта.

     Сильное разрушение характеризуется разрушением  несущих конструкций и перекрытий верхних этажей, образованием трещин в стенах и деформацией перекрытий нижних этажей. Использование помещений становится невозможным, а ремонт и восстановление чаще всего нецелесообразным.

     Полное  разрушение. Разрушаются все основные элементы здания, включая и несущие  конструкции. Использовать здания невозможно. Подвальные помещения при сильных и полных разрушениях могут сохраняться и после разбора завалов частично использоваться.

     Наибольшие  разрушения получают наземные здания, рассчитанные на собственный вес  и вертикальные нагрузки, более устойчивы  заглубленные и подземные сооружения. Здания с металлическим каркасом средние разрушения получают при 20—40 кПа, а полные — при 60—80 кПа, здания кирпичные — при 10—20 и 30—40, здания деревянные — при 10 и 20 кПа соответственно. Здания с большим количеством проемов более устойчивы, так как в первую очередь разрушаются заполнения проемов, а несущие конструкции при этом испытывают меньшую нагрузку. Разрушение остекления в зданиях происходит при 2—7 кПа.

     Объем разрушений в городе зависит от характера  строений, их этажности и плотности застройки. При плотности застройки 50 % давление ударной волны на здания может быть меньше (на 20—40 %), чем на здания, стоящие на открытой местности, на таком же расстоянии от центра взрыва. При плотности застройки менее 30 % экранирующее действие зданий незначительно и не имеет практического значения.

     Энергетическое, промышленное и коммунальное оборудование может иметь следующие степени  разрушений.

     Слабые  разрушения: деформации трубопроводов, их повреждения на стыках; повреждения  и разрушении контрольно-измерительной  аппаратуры; повреждение верхних  частей колодцев на водо-, тепло- и газовых  сетях; отдельные разрывы на линии электропередач (ЛЭП); повреждения станков, требующих замены электропроводки, приборов и других поврежденных частей.

     Средние разрушения: отдельные разрывы и  деформации трубопроводов, кабелей; деформации и повреждения отдельных опор ЛЭП; деформация и смещение на опорах цистерн, разрушение их выше уровня жидкости; повреждения станков, требующих капитального ремонта.

     Сильные разрушения: массовые разрывы трубопроводов, кабелей и разрушения опор ЛЭП  и другие разрушения, которые нельзя устранить при капитальном ремонте.

     Наиболее  стойки подземные энергетические сети. Газовые, водопроводные и канализационные подземные сети разрушаются только при наземных взрывах в непосредственной близости от центра при давлении ударной волны 600—1500 кПа. Степень и характер разрушения трубопроводов зависят от диаметра и материала труб, а также от глубины прокладки. Энергетические сети в зданиях, как правило, выходят из строя при разрушении элементов застройки. Воздушные линии связи и электропроводок получают сильные разрушения при 80—120 кПа, при этом линии, проходящие в радиальном направлении от центра взрыва, повреждаются в меньшей степени, чем линии, проходящие перпендикулярно к направлению распространения ударной волны.

     Станочное оборудование предприятий разрушается  при избыточных давлениях 35—70 кПа. Измерительное оборудование—при 20—30 кПа, а наиболее чувствительные приборы  могут повреждаться и при 10 кПа  и даже 5 кПа. При этом необходимо учитывать, что при обрушении  конструкций зданий также будет  разрушаться оборудование.

     Для гидроузлов наиболее опасными являются надводный и подводный взрывы со стороны верхнего бьефа. Наиболее устойчивые элементы гидроузлов — бетонные и земляные плотины, которые разрушаются при давлении более 1 МПа. Наиболее слабые — гидрозатворы водосливных плотин, электрическое оборудование и различные надстройки.