Расчёт противорадиационного укрытия на предприятии АПК

Министерство сельского  хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Тюменская государственная  сельскохозяйственная академия

Механико-технологический  институт

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

 

 

 

Расчетно-графическая  работа

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

На тему:

«Расчёт противорадиационного укрытия на предприятии АПК»

вариант №15

 

 

 

                                                                                    

 

                                                                                     Выполнил: ст. 754 гр. Баженова А.Ф.

Проверил: преподаватель  Соколов А.В.

 

 

 

 

 

Тюмень 2012 г.

Содержание

 

Введение………………………………………………………………..…… 3

1. Противорадиационная защита …………………………………………. 4

1.1. Предварительные расчёты  ……………………………………………. 5

1.2. Дополнительные расчёты …………………………………………… 10

2. Решение задач

Задача 1 ……………………………………………………………………. 13

Задача 2 ……………………………………………………………………. 15

Задача 3 ……………………………………………………………………. 17

Задача 4 ……………………………………………………………………. 19

Задача 5 ……………………………………………………………………. 19

Список литературы ……………………………………………………….. 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Укрытия 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 капельножидком 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 течении не менее двух суток.

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

 

 

 

1. Противорадиационная защита здания

 

Данные для  расчета противорадиационной защиты

 

1. Месторасположение ПРУ  - в одноэтажном здании
2. Материал стен – Ко (Кирпич обозжённый)
3. Толщина стен по сечениям:

- внешние 25 см

- внутренние 12 см

4)  Перекрытие – тяжелый  бетон толщиной 14 см

5)  Расположение низа  оконных проемов  - 2 м

6) Площадь оконных и  дверных проемов (кв. м) против  углов

- α₁ = 9/2

- α₂ = 5/4/2

- α₃ = 9

- α₄ = 8

7)  Высота помещения  – 2,9 м

8)  Размеры помещения  (МхМ) 6*4

9)  Размеры здания (МхМ) 12*22

10) Ширина зараженного  участка – 300

 

 

 

 

 

 

1. Предварительные расчеты

Таблица 1

Сечение здания	Вес 1 конструкции, кгс/	αст = Sp/Sст	1 - αст	Gпр, кгс/	Суммарный вес против угла Gα, кгс/
А-А	450	8/63,8 = 0,13	0,87	391,5	391,5
Б-Б	216	2/63,8 = 0,03	0,97	209,52	826,56
В-В	216	4/63,8 = 0,06	0,94	203,04	826,56
Г-Г	450	5/63,8 = 0,08	0,92	414	826,56
1-1	450	9/34,8 = 0,26	0,74	333	333
2-2	216	2/34,8 = 0,06	0,94	203,04	536,04
3-3	450	9/34,8 = 0,26	0,74	333	536,04

 

1) Материал стен Ко – кирпич обозжённый

Толщина стен по сечениям:

- внешние 25

- внутренние 12

Определяем вес 1 м² конструкции

- внешние 450 кгс/ м²

- внутренние 216 кгс/ м²

2) Площадь оконных и  дверных проемов (кв. м) против  углов

α₁ = 9/2

α₂ = 5/4/2

α₃ = 9

α₄ = 8

Высота помещения –  2,9 м

Размеры здания (МхМ) 12*22

S_ст1 = 2,9*12=34,8

S_ст2 = 2,9*22=63,8

3)Рассчитываем суммарный  вес против углов

G α₁ = 203,04+333 = 536,04 кгс/ м² 

G α₂ = 209,52+203,04+414 = 826,56 кгс/ м² 

G α₃ = 333 кгс/ м² 

G α₄ = 391,5 кгс/ м² 

4) Коэффициент защиты  К_з для помещения укрытий в одноэтажном здании определяется по формуле:

К_з =  ___________0,65 К₁*К_ст*К_{пер______________}

          V₁*К_ст*К₁*+(1-К_ш)*(К_о*К_ст+1)*К_пер*К_м

 

5) К₁ – коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружную и внутреннюю стены, принимаемый по формуле:

 К₁ =       360˚   

           36˚+Σα_i

Вычертим в масштабе 1:100 помещение размером 6*10 (м*м)

 

 

 

 

 

 

Полученные величины углов  подставим в формулу, не брать  в учет где суммарный вес против углов больше 1000 кгс/м²

_{К1 = 360°/36°+(62°+118°+62°+118°) = 360°/396° = 0,91}

6) Рассчитываем К_ст

_{Кст – кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса ограждающих конструкций}

Gα₁ = 536,04 кгс/м² (500+36,04)

500 - 32   

550 - 45 

∆₁ = 550-500=50

∆₂ = 45-32=13

∆ = 13/50=0,26

36,04*0,26=9,3704

К_ст1 = 32+9,3704=41,3704

Gα₂ = 826,56 кгс/м² (800+26,56)

800 – 250

900 – 500

∆₁ = 900-800 = 100

∆₂ = 500-250 = 250

∆ = 250/100 = 2,5

26,56*2,5 = 66,4

К_ст2 = 250+66,4=316,4

Gα₃ = 333 кгс/м² (300+33)

300 – 8

350 – 12

∆₁ = 350-300=50

∆₂ = 12-8 = 4

∆ = 4/50 = 0,08

33*0,08=2,64

К_ст3 = 8+2,64 = 10,64

Gα₄ = 391,5 кгс/м² (300+91,5)

300 – 8

400 – 16

∆₁ = 400-300 = 100

∆₂ = 16-8 = 8

∆ = 8/100 = 0,08

91,5*0,08 = 7,32

К_ст4 =8+7,32 = 15,32

К_ст.общ.= = 117,7

7) Рассчитываем коэффициент  перекрытия

Перекрытие – тяжелый  бетон, 10 см – 300 кгс/ м² 

G_пер = 300 кгс/м² - 6

К_пер = 6

8) V₁ – коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения

Размер помещения 6*10 м*м

Высота помещения 2,9 м

2,9 (2+0,9)

2 – 0,16

3 – 0,09

∆₁ = 3-2 = 1

∆₂ = 0,09-0,16 = - 0,07

∆ = -0,07/1 = - 0,07

0,9*(-0,07) = - 0,063

V₁ = 0,16+(-0,063) = 0,097

9) К_о – коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения.

К_о = 0,8*а

а = S_o/S_п

S_o – площадь оконных и дверных проемов

S_n – площадь пола укрытия

S_o= 9+5+9+8 =3 1 м²

S_п = 12*22 = 264 м²

а = 31/264 = 0,12

К_о = 0,8*0,12 = 0,096

10) К_м – коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия соседних строений.

Ширина 200 м (100+100)

100 – 0,9

300 – 0,98

∆₁ = 300-100 = 200

∆₂ = 0,98-0,9 = 0,08

∆ = 0,08/200 = 0,0004

100*0,0004 = 0,04

К_м = 0,9+0,04 = 0,94

11)К_ш – коэффициент, зависящий от ширины здания

Ширина – 12м

12м – 0,24

К_ш = 0,24

8) Рассчитаем коэффициент  К_з для помещений укрытий в одноэтажных зданиях.

К_з = = = 6,62

 

Вывод: К_з = 6,62 т.к. К_з < 50, здание не соответствует нормативным требованиям и не может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия. С целью повышения защитных свойств здания необходимо провести мероприятие, предусмотренное пунктом 2.56 СНиП:

1. укладка мешков с песком у наружных стен здания;
2. уменьшение площади оконных проемов;
3. укладка дополнительного слоя грунта на перекрытия.

 

1.2 Дополнительные  расчеты

Таблица 2

Сечение здания	Вес 1 конструкции, кгс/	αст = Sp/Sст	1 - αст	Gпр, кгс/	Суммарный вес против угла Gα, кгс/
А-А вн	1550	4/63,8 = 0,06	0,94	1457	1457
Г-Г вн	1550	2,5/63,8 = 0,04	0,96	1488	1900,56
1-1 вн	1550	4,5/34,8 = 0,13	0,87	1348,5	1348,5
3-3 вн	1550	4,5/34,8 = 0,13	0,87	1348,5	1551,54

 

1) Ширина мешка 50 см = 0,5 м. Объём массы песка 2100 – 2200 кгс/м³ Рассчитываем вес 1 м² грунта, для этого объема массы грунта умножим на ширину мешка в метрах

2200 кгс/м² * 0,5 м =1100 кгс/м²

2) Уменьшаем площадь оконных  проемов на 50%.

Рассчитываем суммарный  вес против углов:

G α₁ = 203,04+1348,5 = 1551,54 кгс/ м² 

G α₂ = 209,52+203,04+1488 = 1900,56 кгс/ м² 

G α₃ = 1348,5 кгс/ м² 

G α₄ = 1457 кгс/ м² 

3) Рассчитываем коэффициент  К₁:

К₁=

4) Для расчета К_ст выбираем наименьший из суммарных весов

1348,5 (1300+48,5)

1300 – 8000

1500 – 10000

∆₁=1500-1300=200

∆₂=10000-8000=2000

∆=2000/200=10

48,5*10=485

К_ст=8000+485=8485

5) На перекрытие укладываем  слой грунта толщиной 20 см = 0,2 м

Определяем вес 1 м²

1800*0,2 = 360 кгс/м²

Определяем вес 1 м²  грунта и перекрытия

360+300=660 (650+10) кгс/м²

650 – 50

700 – 70

∆₁=700-650=50

∆₂=70-50=20

∆=20/50=0,4

К_пер=50+10*0,4=54

V₁ = 0,097

К_о = 0,8*а

а = S_o/2/S_п = 31/2/264 = 0,06

К_о=0,8*0,06 = 0,048

К_м = 0,94

К_ш = 0,24

6) Рассчитаем коэффициент  К_з для помещений укрытий в одноэтажных зданиях.

Кз = = = 124,2 

 После проведения комплекса  дополнительных мероприятий: укладка  мешков с грунтом вдоль внешних  стен здания; уменьшение площади  оконных проемов; укладка дополнительного  слоя грунта на перекрытия, коэффициент  защиты стал равен 124,2 (больше 50), следовательно здание соответствует нормативным требованиям и может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.

План-схема здания

2. Решение задач

Задача 1.

Рассчитать границы очага  ядерного поражения и радиус зон  разрушения после воздушного ядерного взрыва, мощностью 0,2х1000=2000 кт. Построить  график, сделать вывод. Известно, что  после воздушного ядерного взрыва мощностью 100 кт, радиус зоны полных разрушений - 1,7 км, сильных - 2,6 км, средних - 3,8 км, слабых - 6,5 км.

Дано:                                     Решение:

q1 = 300 кт                  R2/R1 = q2/q1

q2 = 200 кт                  R1 = R2/q2/q1

R2 полн = 1,7 км            R1 полн = 1,7/200/300 = 1,7/0,7 = 1,7/0,9 = 1,9 км

R2 сил = 2,6 км             R1 сил = 2,6/0,7 = 2,6/0,9 = 2,9 км

R2 сред = 3,8 км             R1 сред = 3,8/0,7 = 3.8/0,9 = 4,2 км

R2 слаб = 6,5 км            R1 слаб = 6,5/0,7 = 6,5/0,9 = 7,2 км

R1 - ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: После воздушного ядерного взрыва мощностью 200 кт, радиусы зон разрушения следующие:

R1 полн = 1,9 км

R1 сил = 2,9 км

R1 сред = 4,2 км

R1 слаб = 7,2 км

 

Задача 2.

Рассчитать границы очага  ядерного поражения и радиус зон  разрушения после воздушного ядерного взрыва мощностью (2,1х1000 = 2100) 100 кт. Радиус зоны полных разрушений – 1,9 км, сильных  – 2,5 км, средних – 3,2 км и слабых – 5,2 км.