Цивільний захист адміністративного багатоповерхового будинку

Початкові дані

1. Очікувані на об'єкті:

;;; .

2. Будинок: Адміністративний багатоповерховий будинок з металевим каркасом, темні вікна і двері з дерева, дах руберойд.

3. Сховище: окремо розташоване в районі забудови, перекриття — залізобетонне товщиною h1.= 37 см, ґрунтова подушка h2 = 37,5 см.

4. PEA виготовлена з магнітних матеріалів, напівпровідникових елементів, мікросхем, інтегральних схем, резисторів та ін., lr = 2 м; lв = 1,3 м.

5. В приміщенні резервних джерел електроенергії є: відкрите улаштування, стрічні конвеєри, електродвигуни 2−10 кВт, кабельні підземні лінії, стелажі, магнітні пускачі, контрольно-вимірювальна апаратура.

6. Напруга живлення інтегральних мікросхем .

7. Допустима доза опромінення технічного персоналу .

8. Максимальна тривалість роботи tpmax = 12 (год.).

9. Мінімальна тривалість роботи tpmin = 2 (год.).

10. Вертикальна складова напруженості електричного поля ЕВ = 20 кВ/м.

11. Щільність забудови території заводу П = 30% .

12. Розрахунки провести за умови, що робочого персоналу вистачає лише на 3 зміни.

Виконати:

1. Оцінити стійкість роботи ОНГ в умовах дії ударної хвилі, світлового імпульсу, радіоактивного забруднення.

2. Оцінити стійкість роботи PEA в умовах дії іонізуючих випромінювань та електромагнітного імпульсу.

3. Розрахувати режим роботи чергових змін формувань, які будуть приводити РНР в приміщенні по ліквідації наслідків радіоактивного забруднення.

1. Оцінка стійкості роботи ОНГ в умовах дії ударної хвилі

За критерій стійкості роботи приймається таке максимальне значення надмірного тиску, при якому будинки, обладнання, апаратура ще не зруйнувалися, або отримують такі слабкі руйнування, які не впливають на його роботу. Цим критерієм є ?Рф гран .

По таблиці (додаток 2 Демиденка) для кожного з елементів визначають надмірні тиски при яких він отримує (слабкі, середні, сильні, повні) руйнування. Дані заносимо в таблицю 1.

Таблиця 1

Проаналізувавши дані таблиці 1 визначаємо границі стійкості кожного елемента, за які приймаємо мінімальне значення середніх руйнувань, дані заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2

По мінімальному значенню границь стійкості елементів ОГД визначаємо границю стійкості об'єкта в цілому: ?Рф гран = 25 (кПа).

Максимальне значення надлишкового тиску на території заводу згідно вхідних даних складає: ?Рф екв max = 16 (кПа).

Оскільки (?Рф гран = 25) > (?Рф екв max = 16), то об'єкт стійкий в умовах дії ударної хвилі.

2 Оцінка стійкості роботи ОНГ в умовах дії світлового випромінювання

Послідовно виконуємо оцінку стійкості:

1. Даний ОГД відноситься до категорії виробництва — В.

2. Ступінь вогнестійкості - ІІ

3. Визначаємо елементи які можуть спалахнути від світлового випромінювання та величини імпульсів при яких ці елементи можуть загорітись, дані заносимо в таблицю 3:

стійкість електромагнітний імпульс радіоактивний

Таблиця 3

4. По мінімальному значенню світлового імпульсу загорання елементу визначаємо границю стійкості об'єкта в цілому:

Vсв гр. = 50 (кДж/м2);

5. Аналізуємо отримані дані і робимо висновок:

Очікувана потужність світлового імпульсу на території заводу згідно вхідних даних складає:

Vсв екв max = 850 (кДж/м2).

Оскільки (Vсв гр. = 50) < (Vсв екв max = 850), то об'єкт нестійкий до дії світлового імпульсу.

6. Характеристика пожежної обстановки:

Щільність забудови території заводу складає П = 17%. Враховуючи що ступінь вогнестійкості - ІІ і П 30%, суцільні пожежі не виникають.

Пожежну небезпеку представляють двері, віконні рами та дах покритий руберойдом, а також ізоляційні матеріали, оздоблення, спецодяг. Необхідно провести заходи по підвищенню стійкості об'єкта до дії світлового імпульсу:

а) перефарбувати двері та віконні рами у світлий колір;

б) замінити дерев’яні елементи іншими сучасними елементами (наприклад, встановити металеві двері);

в) замінити штори на жалюзі з металу;

г) розмістити додаткові пожежні щити, водойми для гасіння пожеж;

3 Оцінка стійкості роботи ОНГ в умовах дії радіоактивного забруднення

Послідовно виконуємо оцінку стійкості роботи об'єкта до дії радіації:

1. Визначаємо коефіцієнт послаблення радіації адміністративних будівель, в яких будуть працювати і ховатись робітники і службовці.

За довідниковими таблицями для приміщень складає:

а) — для адміністративних багатоповерхових будинків;

б) коефіцієнт послаблення для сховища розраховується за формулою:

;

де Кр — коефіцієнт, який враховує умови розташування сховища (Кр = 1 — для окремо розміщеного сховища);

n — кількість захисних шарів перекриття;

hi — товщина і-го захисного шару;

di — товщина шару половинного ослаблення матеріалу і-го захисного шару.

.

2. Визначаємо можливу дозу опромінення людей, які будуть працювати у звичайному режимі:

До 3-х місяців:

;

а) для адміністративних багатоповерхових будинків:

;

б) для сховища:

;

де (год.).

Після 3-х місяців:

;

а) для адміністративних багатоповерхових будинків:

;

б) для сховища:

;

3). Визначаємо граничне значення рівня радіації, до якого можлива робота виробничого персоналу у звичайному режимі:

До 3-х місяців:

;

а) для адміністративних багатоповерхових будинків:

;

б) для сховища:

;

Після 3-х місяців:

;

а) для адміністративних багатоповерхових будинків:

;

б) для сховища:

;

4). Отримані результати заносимо в таблицю 4 та аналізуємо іх:

Таблиця 4

Оскільки Ргр ?, тому об'єкт нестійкий до дії радіоактивного забруднення.

Необхідно провести заходи по підвищенню стійкості об'єкта:

а) потрібно підвищити герметичність приміщень;

б) зменшити площі застікленя приміщень;

в) поставити протирадіаційне екранування;

г) забезпечити працівників індивідуальними засобами захисту.

4 Оцінка стійкості роботи радіоелектронної апаратури (РЕА) в умовах дії іонізуючого випромінювання

Аналізуємо нашу систему РЕА і визначаємо елементи від яких залежить її функціонування: мікросхеми, інтегральні схеми, напівпровідники, резистори, випрямлячі, конденсатори, діоди, транзистори, діелектричні матеріали.

По таблиці (додаток 2 Демиденка) для кожного з елементів визначаємо граничні значення експозиційних доз, при яких в елементах можуть виникнути незворотні зміни. Дані заносимо в таблицю 5:

Таблиця 5

По мінімальному значенню Дгр.і визначаємо Дгр об'єкта в цілому:

Дгр = 104 (Р) = 107 (мР).

Визначаємо можливу дозу опромінення:

де — час наробки на відказ (= 140 000 (год.) для системи телесигналізації,

= 80 000 (год.) для системи телеавтоматики, = 130 000 (год.) для автоматичної дільниці);

Допустимий час роботи РЕА:

;

а) для системи телесигналізації:

(мР);

(год.).

б) для системи телесигналізації:

(мР);

(год.).

в) для автоматичної дільниці:

(мР);

(год.).

Отримані дані заносимо в таблицю 6:

Таблиця 6

Оскільки Дгр > Дм, то робота РЕА в умовах дії іонізуючого випромінювання стійка.

5 Оцінка стійкості роботи радіоелектронної апаратури (РЕА) в умовах дії електромагнітного імпульсу (ЕМІ)

Початковими умовами оцінки стійкості є:

— вертикальна складова напруженості електричного поля Ев = 12 (кВ/м);

— напруга живлення Uж = 18 ± 5% (В).

Послідовно виконуємо оцінку стійкості:

1). Визначаємо горизонтальну складову напруженості електричного поля:

.

2). Визначаємо на кожній дільниці максимальну довжину вертикальних (горизонтальних) струмоведучих частин:

а) для кабельних підземних ліній lв = 5,4 м; lг = 3,6 м.

3). Визначаємо для кожної дільниці напруги наводок на струмопровідних частинах:

Uв = · lв; Uг = · lг ;

· Uв = 0,012· 5,4 = 0,0648 (кВ);

· Uг = 12· 3,6 = 43,2 (кВ).

4). Визначимо допустиму напругу живлення:

де — напруга живлення;

N — допустимі коливання.

(В).

5). Визначаємо коефіцієнти безпеки системи для кожної дільниці за формулою:

де — допустиме коливання напруги живлення;

— напруга наведена за рахунок електромагнітних випромінювань у вертикальних (горизонтальних) струмопровідних частинах.

Отримані дані заносимо в таблицю 7:

Таблиця 7

Так як < 40 (дБ), то апаратура буде нестійка в роботі. Для підвищення стійкості роботи РЕА в умовах дії електромагнітного випромінювання застосовується екранування.

Розрахунок сталевого екрану прямокутної форми

1) Визначаємо необхідну товщину екрану:

;

де — перехідне затухання екрану, (дБ);

k = 5,2 для сталі.

а) для системи живлення:

(см);

Отже, що РЕА працювала справно потрібно встановити екран товщиною 0,741 мм. Дана модернізація створить екран який буде надавати відповідний захист.

6 Розрахунок режиму роботи чергових змін формувань, які будуть приводити РНР в приміщенні по ліквідації наслідків радіоактивного забруднення

1). Визначаємо час початку першої скороченої зміни, для цього знаходимо:

Так як дане значення a більше ніж 1,27 для якого tп = 1 (год.), звідси tп = 1 (год.) — вибираємо з завдання.

2). Розраховуємо можливу дозу опромінення персоналу за повну робочу зміну:

.

Так як Дм >Ддоп, то працювати в звичайному режимі неможливо. Для цього першу повну зміну поділимо на n — скорочених змін:

.

Максимальна кількість робочих змін, яка дозволена на об'єкті - 2. Тому підбираємо відповідним чином і :

;

.

3). Визначаємо окремо кожну робочу зміну і дози опромінення:

1-а зміна:

(год.); (год.); (год.);

.

2-а зміна:

(год.);

(год.);

(год.);

.

4). Отримані дані заносимо в таблицю 8:

Таблиця 8

З розрахунків видно, що на протязі всіх скорочених змін можлива доза опромінення людей не перевищує допустимої (0,75 мР).

Дані розрахунку зображуємо у вигляді ступінчастого графіка, показаного на рисунку 1:

Рисунку 1 — Ступінчастий графік робочого дня

ВИСНОВОК В результаті виконання роботи була проведена оцінка стійкості роботи завода «Маяк» 750кВ у НС.

З’ясувалося, що в умовах дії ударної хвилі об'єкт стійкий, але для покращення роботи ПС 750кВ «Маяк» при дії ударної хвилі необхідно вжити заходів по підвищенню стійкості приміщення ПС 750кВ «Маяк», кабельної мережі: встановити підкоси, додаткові рамні конструкції.

ОГД є нестійкий до дії світлового імпульсу величиною 850 кДж/м2. Можливі окремі пожежі. Щоб підвищити стійкість об'єкта до дії світлового випромінювання необхідно перефарбувати дерев’яні елементи (вікна, двері) в білий колір, а також в приміщенні ПС 750кВ «Маяк», дах покритий руберойдом необхідно замінити на дах з металочерепиці, що нефарбована або пофарбована в білий колір, замінити дерев’яні елементи іншими сучасними елементами (наприклад, встановити металеві двері), замінити штори на жалюзі з металу, розмістити додаткові пожежні щити, водойми для гасіння пожеж;

Об'єкт нестійкий до дії іонізуючих випромінювань. Можлива доза опромінення перевищує допустиму дозу опромінення виробничого персоналу та граничну дозу РЕА. Для уникнення негативних наслідків дії іонізуючого випромінення розроблено режим роботи скорочених робочих змін для виробничого персоналу та заходи по захисту РЕА від дії іонізуючого випромінення (див. пун. 3,4,6 роботи). Для підвищення стійкості роботи ОГД необхідно підвищити герметизацію приміщення ПС 750 кВ «Маяк», забезпечити щільне закриття вікон і дверей, підготовити щити для закриття вікон в приміщенні цеху у випадку руйнування скла, передбачити закладку 1/3 вікон цеглою; підготовити систему вентиляції цеху.

РЕА, що застосовується на ОГД, нестійка до дії електромагнітного імпульсу. 3 цієї причини потрібно застосовувати захисне екранування РЕА. Розрахунок екрану приведений в пун. 5 роботи.

Розробляється режим радіаційного захисту персоналу, а саме використовується робота за скороченими змінами. Відповідно до розрахунків тривалість роботи І зміна повинна тривати не більше як 4 год., ІІ зміна повинна тривани не більше 8 год.

При виконанні всіх запропонованих змін у роботі персоналу і модернізації устаткування та будівлі запропонований об'єкт — завод «Маяк» в умовах надзвичайної ситуації робота об'єкту буде стійкою, і в процесі роботи не буде виникати перерв, що в свою чергу збільшить надійність електропостачання в НС.