Визначення можливих втрат людей в осередку

РОЗРАХУНКОВА РОБОТА

з курсу:

«ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ»

Виконав (ла)

студент (ка) V курсу

групи __________

______________________

(Прізвище та ініціали студента (ки))

Варіант № ____

Перевірив:

к.е.н.,доц.,ЦимбалюкС.Я..

№ практичного завдання	max кількість балів за виконання	Оцінка
практичне завдання №1
практичне завдання №2
практичне завдання №3
Загальна кількість балів

Ірпінь – 2014

ЗМІСТ

Стор.

Вступ................................................................................................... 4

1. Оцінка інженерного захисту працюючих на об’єкті

господарської діяльності................................................................................... 5

2. Оцінка хімічної обстановки................................................................ 9

3. Оцінка радіаційної обстановки в надзвичайних умовах.................. 17

Додатки ................................................................................................ 22

Список використаних джерел ........................................................... 25

1. ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНОГО ЗАХИСТУ ПРАЦЮЮЧИХ

НА ОБ’ЄКТІ ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Навчальною метою заняття є надання студентам практики з оцінки надійності захисту людей в захисних спорудах під час аварій на радіаційно- та хімічнонебезпечних об’єктах та визначенні заходів підвищення надійності захисту.

Задача. На промисловому об’єкті робітники і службовці працюють в одну зміну. Під час аварії на цьому, чи сусідньому, підприємстві об’єкт може опинитись у зоні хімічного або радіаційного забруднення. Для захисту виробничого персоналу на об’єкті побудовано сховище. Сховище вбудоване в будівлю, де працюють люди. Оцінити надійність захисту виробничого персоналу об’єкту в сховищі під час аварії з можливим хімічним або радіаційним забрудненням території. Варіанти вихідних даних наведені в додатку 1.

Під час виконання роботи оцінити:

- достатність місць у сховищі для укриття робітників і службовців працюючої зміни;

- забезпеченність системою повітропостачання у сховищі всіх людей повітрям за встановленими нормами;

- достатність аварійного запасу води у сховищі.

Звіт про виконану роботу зробити за такою формою:

1. Умова, вихідні дані (згідно варіанту);

2. Алгоритм роботи з розрахунками;

3. Підсумкова таблиця за такою формою:

Оцінка захисних споруд

Кількість людей в працюючій зміні, чол.	Місткість сховища	Оцінка системи повітропостачання	Оцінка системи водопостачання
Мп,чол.	Мо, чол.	NI, чол.	NII, чол.	NIII, чол.	Nв, чол.

4. Загальні висновки та рекомендації.

Методика виконання роботи

Укриття в захисних спорудах є одним з найбільш ефективних способів захисту людей в умовах надзвичайних ситуацій.

Захисні споруди, що знаходяться на об’єкті можуть забезпечити надійний захист виробничого персоналу під час аварій та катастроф тільки за таких умов:

- загальна місткість захисних споруд дозволяє укрити всю працюючу зміну;

- системи життєзабезпечення захисних споруд дозволяють перебувати в них людям на протязі встановленого часу;

- розташування захисних споруд відносно місць роботи людей дозволяє їм своєчасно укритися в цих спорудах.

1.1. Оцінка місткості захисних споруд

Для захисних споруд існують норми приміщень по площі та по об’єму, тому оцінку треба робити окремо.

Кількість місць за площею (М_п) визначають за формулою:

(1.1)

де S_укр – площа приміщення для тих, хто укривається, м²;

S₁ – норма площі на одну особу, м²:

· S₁=0.5 м², якщо висота приміщення 2.15...2.9 м;

· S₁=0.4 м², якщо висота приміщення більша за 2.9 м.

Кількість місць за об’ємом (М_о) визначають за формулою:

(1.2)

де S_доп – сумарна площа допоміжних приміщень у зоні герметизації, м²;

h – висота приміщень, м;

V₁ – норма об’єму приміщення на одну особу (V₁=1.5 м³).

Місткість сховища визначають за меншим значенням з М_п та М_о.

У висновках визначають по скільки людей планують розміщувати в сховищі, та на скількох людей з працюючої зміни не вистачає місць.

1.2. Оцінка системи повітропостачання

У сховищах можуть бути реалізовані такі режими повітропостачання:

1. Режим І – чистої вентиляції (вмикається при радіаційному забрудненні);

2. Режим ІІ – фільтровентиляції (вмикається при хімічному забрудненні місцевості);

3. Режим ІІІ – повної ізоляції з регенерацією внутрішнього повітря (вмикається, коли в зовнішньому повітрі є чадний газ, аміак або інші небезпечні хімічні речовини у великій кількості).

Реалізація названих режимів відбувається за допомогою фільтровентиляційних комплектів (ФВК). Продуктивність одного комплекту ФВК становить:

· в режимі І – 1200 м³/год;

· в режимі ІІ – 300 м³/год;

· в режимі ІІІ – один комплект ФВК забезпечує повітрям 150 чоловік.

Кількість людей, що може бути забезпечена повітрям у режимі І (N₁) визначають за формулою:

,(1.3)

де n – кількість ФВК у сховищі;

J_I – продуктивність одного комплекту ФВК в режимі І, м³/год;

W_І – норма повітря на одну людину в режимі І, м³/год; W_І=10 м³/год.

Кількість людей, що може бути забезпечена повітрям у режимі ІІ (N_II) визначають за формулою:

,(1.4)

де J_IІ – продуктивність одного комплекту ФВК в режимі ІІ, м³/год;

W_ІІ – норма повітря на одну людину в режимі ІІ, м³/год; W_ІІ=2 м³/год.

В режимі ІІІ повітрям може бути забезпечено:

, чол. (1.5)

У висновках вказують, скільки людей у сховищі не забезпечено встановленою нормою кількості повітря в режимах І, ІІ, ІІІ.

1.3. Оцінка системи водопостачання

Водопостачання сховища забезпечують від зовнішньої водопровідної мережі. Крім того, в сховищі створюють аварійний запас води на добу на кожну людину.

Достатність наявного аварійного запасу води (N_В) у сховищі визначають за формулою:

, (1.6)

де В – аварійний запас води, л;

В₁ – норма води на добу на одну особу, (3 л/добу);

Т_макс – максимальна запланована тривалість перебування людей у сховищі, діб.

У висновках слід вказати, яка кількість людей не забезпечена аварійним запасом води.

1.4. Загальні висновки та рекомендації

1. Чи забезпечують існуючі захисні споруди надійний захист виробничого персоналу?

2. Які вимоги надійного захисту не виконуються?

3. Рекомендації, які спрямовані на підвищення надійності захисту виробничого персоналу в захисній споруді. Пропонуються такі варіанти рекомендацій. Якщо не вистачає місць в існуючому сховищі, то можна:

· ущільнити людей у сховищі (в межах 10% від розрахункової чисельності);

· побудувати додаткове сховище;

· якщо не вистачає повітря, то треба передбачити встановлення додаткових комплектів ФВК;

· якщо не вистачає аварійного запасу води, то проблему вирішують облаштуванням у сховищі додаткової ємності на потрібну кількість води.

Приклад розрахунку

Оцінити, чи забезпечується надійний захист виробничого персоналу в сховищі під час можливих аварій.

Вихідні дані:

1. Кількість людей в працюючій зміні – 420 чол.

2. Характеристика сховища:

а) площа приміщень для тих, хто укривається – 178 м²;

б) площа допоміжних приміщень – 46 м²;

в) висота приміщень – 3.0 м.

3. Кількість ФВК – 3 шт.

4. Аварійний запас води – 2650 л.

5. Максимальна запланована тривалість укриття людей – 2 доби.

Розв’язок:

1.5.1. Оцінюємо місткість захисної споруди.

Місткість сховища за площею розраховуємо за формулою 1.1:

чол.

Місткість сховища за об’ємом оцінюємо за формулою 1.2:

чол.

Беремо найменше значення: 445 чол.

Висновок: сховище здатне укрити працюючу зміну – 420 чол.

1.5.2. Оцінюємо можливості системи повітропостачання.

Відповідно до вихідних даних, система повітропостачання повинна забезпечити усі три режими роботи.

В режимі І повітрям можуть бути забезпечені (формула 1.3):

чол.

В режимі ІІ повітрям можуть бути забезпечені (формула 1.4):

чол.

В режимі ІІІ повітрям забезпечені (за формулою 1.5):

чол.

Висновок: в режимі І за нормою не забезпечено повітрям 420-360=60 чол.

1.5.3.Оцінюємо систему водопостачання.

Визначаємо скільки людей може бути забезпечено наявним аварійним запасом води. За формулою (1.6) маємо:

чол.

Висновок:у сховищі достатньо аварійного запасу води.

Підсумкова таблиця

Кількість людей в працюючій зміні, чол.	Місткість сховища	Оцінка системи повітропостачання	Оцінка системи водопостачання
Mп,чол	Mо,чол	NІ, чол	NІІ, чол	NІІІ, чол	NВ, чол

1.5.4. Загальні висновки.

Сховище не забезпечує надійного захисту виробничого персоналу під час можливої аварії, оскільки в режимі І не витримуються норми повітропостачання. Для підвищення надійності захисту потрібно: додатково подавати повітря в режимі І в об’ємі: 60 чол.∙10= 600 м³/год. Цього можна досягти встановленням одного додаткового комплекту ФВК.

2. ОЦІНКА ХІМІЧНОЇ ОБСТАНОВКИ

Навчальною метою заняття є надання студентам практики з розв’язання типових задач з оцінки хімічної обстановки, формулюванні висновків та визначенні заходів захисту виробничого персоналу в умовах хімічного зараження місцевості.

Задача. На відстані R від машинобудівного заводу знаходиться хімічно-небезпечний об’єкт. Під час можливої аварії на хімічному об’єкті з виливом СДОР та вітрі в бік машинобудівного заводу, він може потрапити в зону хімічного зараження (ЗХЗ). Оцінити хімічну обстановку, яка може скластися на заводі згідно з вихідними даними, наведеними в додатку 2. Визначити:

- чи потрапить завод в ЗХЗ;

- які способи захисту людей доцільно вжити, якщо аварія станеться;

- які заходи треба вжити заздалегідь на заводі, щоб підготуватись до можливого хімічного забруднення.

Під час оцінки хімічної обстановки:

1. Розрахувати глибину, ширину та площу ЗХЗ.

2. Визначити час підходу хмари зараженого повітря до заводу.

3. Визначити час вражаючої дії СДОР.

4. Визначити можливі втрати серед виробничого персоналу заводу.

Звіт про виконану роботу надати в такій формі :

1. Умова, вихідні дані (згідно варіанту);

2. Алгоритм роботи з розрахунками;

3. Підсумкова таблиця за такою формою:

Оцінка хімічної обстановки

Розміри зони хімічного забруднення	Час підходу забрудненого повітря до об’єкту tпідх,хв	Час уражаючої дії СДОР tур, годин	Втрати робітників та службовців, %
Г, км	Ш, км	Sзабр , км2	влітку	взимку	в примі-щеннях	поза примі-щеннями

4. Висновки та рекомендації:

1) чи потрапить завод в ЗХЗ;

2) доцільні способи захисту робітників під час аварії влітку і взимку;

3) які заходи треба вжити заздалегідь, щоб уникнути втрат серед людей.

Методика виконання роботи

Оцінка хімічної обстановки, яка може скластися на місцевості під час аварії на хімічному об’єкті, включає визначення :

· розмірів та площі зони хімічного зараження;

· часу підходу хмари зараженого повітря до відповідної межі чи об’єкту;

· часу вражаючої дії СДОР;

· меж можливих осередків хімічного враження;

· можливих втрат людей в осередках хімічного зараження.

2.1. Визначення розмірів та площі ЗХЗ

ЗХЗ, що створюється на місцевості, може бути прогнозована у вигляді рівнобічного трикутника (рис.2.1).

Рис.2.1. Зона можливого хімічного зараження:

Г - глибина ЗХЗ, Ш – ширина ЗХЗ, S – площа ЗХЗ,

R – відстань від досліджуваного об’єкту до місця аварії.

Розміри ЗХЗ залежать від багатьох факторів, у тому числі :

· типу і кількості СДОР, що може вилитись під час аварії;

· умов зберігання СДОР (ємність зі СДОР може знаходитись на поверхні землі, не маючи захисного валу, - це необвалована ємність, а якщо довкола ємності насипано захисний вал, то вона буде обвалованою);

· ступеня вертикальної стійкості повітря (інверсія, коли знизу холодне повітря, зверху – тепле, перемішування повітря у вертикальній площині мінімальне; ізотермія – температура повітря по висоті майже не змінюється; конвекція – знизу тепле повітря, зверху – холодне, перемішування повітря у вертикальній площині максимальне);

· швидкості вітру;

· рельєфу місцевості, та наявності на ній лісових масивів, а також багато- поверхових забудов міського типу (при відсутності перешкод на шляху хмари зараженого повітря місцевість вважається відкритою, при наявності лісу та високих будинків – закритою).

Для визначення глибини ЗХЗ пропонується табличний метод (табл.2.1; табл.2.2). Табл.2.1 складена для умов: відкрита місцевість, швидкість вітру 1м/с, ємність зі СДОР необвалована. Табл.2.2 складена для аналогічних умов тільки для закритої місцевості.

Якщо швидкість вітру більша за 1м/с, знайдене з таблиць 2.1 і 2.2 значення глибини зони треба помножити на поправочний коефіцієнт, що береться з табл.2.3. Якщо ємність зі СДОР обвалована, то отриманий результат треба зменшити у 1,5 рази.

Ширина ЗХЗ залежить від глибини зони і ступеня вертикальної стійкості повітря. Вона розраховується за таким співвідношеннями:

Ш =0,03Г – при інверсії; (2.1)

Ш =0,15Г – при ізотермії; (2.2)

Ш =0,8Г – при конвекції. (2.3)

Площа ЗХЗ (площа рівнобічного трикутника), розраховується за формулою

S_забр.=0,5ШГ (2.4)

2.2.Визначення часу підходу зараженого повітря

до відповідної межі чи об’єкту

Час підходу зараженого повітря до відповідного об’єкту залежить від відстані (R) між об’єктом та місцем розливу СДОР, а також від швидкості переносу (W) забрудненого повітря. Середня швидкість переносу забрудненого повітря залежно від умов наведена в табл.2.4. Тоді час підходу визначається:

.(2.5)

2.3. Визначення часу вражаючої дії СДОР

Час уражаючої дії СДОР (тривалість зараження місцевості) визначається часом випаровування СДОР з поверхні розливу за формулою:

, (2.6)

де: G – маса розлитої СДОР, т;

- швидкість випаровування, т/хв.

Швидкість випаровування СДОР розраховується за формулою:

, т/хв, (2.7)

де: –площа розливу СДОР, м²;

P_s – тиск насиченого пару СДОР, кПа;

– швидкість вітру, м/с;

М – молекулярна маса СДОР, г/моль.

Площа розливу для обвалованої ємності дорівнює площі території всередині обваловки. Якщо ємність необвалована, то вважають, що СДОР накриє поверхню землі шаром 0,05 м. У цьому випадку площу розливу знаходять за формулою:

S_р= , (2.8)

де: В– об’єм рідини, м³, який визначається масою СДОР (G) та її густиною (ρ):

В = . (2.9)

Якщо підставити наведені значення в основну формулу (2.6), то отримаємо:

а) для необвалованої ємності:

t_ур = , хв (2.10)

б) для обвалованої ємності:

t_ур = , хв (2.11)

Як видно з цих формул, час випаровування для необвалованої ємності не залежить від маси розлитої СДОР.

Значення параметрів СДОР, таких як , , М, наведені в табл.2.5. Величина тиску насиченого пару СДОР залежить від температури, тому в таблиці наведені тільки дані , характерні для теплої та холодної пори року.

Визначення можливих втрат людей в осередку

хімічного зараження

Осередком хімічного ураження називають об’єкт або населений пункт, які потрапили в ЗХЗ. Втрати серед населення залежать від кількості людей, що залишились в осередку ураження, ступеню їх захисту, та своєчасного використання засобів індивідуального захисту (в першу чергу – протигазів).

Під час зараження об’єкту чи населеного пункту люди можуть знаходитись як у приміщеннях чи підвалах, так і поза ними, тобто на відкритій місцевості. Будинки та підвали мають відповідні захисні властивості, тому втрати серед людей, які там знаходяться, будуть меншими. Протигази значно підвищують захист людей, але не дають повної гарантії їх безпеки. Так, несправні протигази, невірно підібраного розміру, старі (що втратили свої захисні властивості) знижують імовірність захисту людей від ураження.

Можливі втрати людей в осередку хімічного ураження визначаються з табл.2.6.

Приклади розрахунку

2.5.1. Визначення розмірів зони хімічного зараження

На хімічному об’єкті зруйновано обваловану ємність з 5т хлору; визначити розміри та площу ЗХЗ, якщо місцевість відкрита, швидкість приземного вітру 3м/с, а ступінь вертикальної стійкості повітря – інверсія.

Розв’язок.

Для відкритої місцевості з табл.2.1 знаходимо відповідно до вихідних даних глибину ЗХЗ, яка дорівнює 23 км. З урахуванням поправочного коефіцієнту на швидкість вітру 3м/с (табл. 2.3) знаходимо:

Г= 23 ·0,45 =10,35 км

Враховуючи те, що ємність обвалована, отримуємо кінцевий результат

Г = = 6,9 км.

Ширина ЗХЗ для інверсії дорівнює: Ш =0,03Г = 0,2 км

Площа ЗХЗ: S =0,5ШГ = км².

2.5.2. Визначення часу підходу хмари забрудненого повітря до населеного пункту

В наслідок аварії на хімічному об’єкті витікає зріджений аміак. За який час заражене повітря підійде до населеного пункту на відстані 9 км, якщо спостерігається ізотермія при швидкості вітру 3м/с?

Розв’язок:

З табл.2.4 для ізотермії та швидкості вітру 3м/с знаходимо швидкість переносу зараженого повітря: W=4.5 м/с

Розраховуємо час підходу зараженого повітря до населеного пункту:

хв.

Висновок: Через 33,3 хвилини після аварії хмара зараженого повітря підійде до населеного пункту. За цей час треба оповістити і евакуювати населення в безпечний район.

2.5.3. Визначення часу вражаючої дії СДОР

На хімічному об’єкті зруйновано необваловану ємність з 5т фосгену. Визначити час уражаючої дії фосгену в населеному пункті, який потрапить в ЗХЗ, якщо швидкість вітру 1м/с.

Розв’язок:

Час уражаючої дії для необвалованої ємності розраховуємо за формулою 2.10.

З табл.2.5 для фосгену знаходимо:

де - а) для теплої пори року;

- б) для холодної пори року.

Після підстановки отримаємо

t_ур = хв.

Висновок: територія населеного пункту може бути зараженою на протязі 42,7 хв. влітку і 2 год. взимку. В цей час знаходитись у населеному пункті без протигазу небезпечно.

2.5.4. Визначення можливих втрат людей

Визначити можливі втрати серед працівників заводу, які забезпечені протигазами на 80%, якщо завод потрапить у ЗХЗ.

Розв’язок:

З табл.2.6 визначаємо, що серед робітників заводу, які забезпечені протигазами на 80%, очикуються втрати :

· 14% серед тих, хто буде знаходитись у приміщеннях;

· 25% серед тих, хто буде знаходитись на відкритій місцевості.

Висновок:

1. Необхідно забезпечити усіх робітників і службовців заводу протигазами.

2. Для недопущення втрат серед людей підготувати евакуацію їх (якщо дозволяє час) або укрити в сховищі (для цього треба завчасно побудувати сховище).

Таблиця 2.1

Глибина зони хімічного зараження на відкритій місцевості, км

(ємності необваловані , швидкість вітру 1 м/с)

Найменування СДОР	Кількість СДОР в ємностях, т
При інверсії
Хлор, фосген				Більш як 80
Аміак	3,5	4,5	6,5	9,5
Сірч. ангідрид		4,5			12,5	17,5
При ізотермії
Хлор, фосген	4,6		11,5
Аміак	0,7	0,9	1,3	1,9	2,4
Сірч. ангідрид	0,8	0,9	1,4		2,5	3,5
При конвекції
Хлор ,фосген		1,4	1,96	2,4	2,85	3,15
Аміак	0,21	0,27	0,39	0,5	0,62	0,66
Сірч. ангідрид	0,24	0,27	0,42	0,52	0,65	0,77

Таблиця 2.2

Глибина зони хімічного зараження на закритій місцевості, км

(ємності необваловані, швидкість вітру 1 м/с)

Найменування СДОР	Кількість СДОР в ємностях, т
При інверсії
Хлор, фосген	6,57		22,85	41,14	48,85
Аміак		1,28	1,85	2,71	3,42	4,28
Сірч. ангідрид	1,14	1,28		2,85	3,57
При ізотермії
Хлор, фосген	1,31		3,28	4,57	5,43
Аміак	0,2	0,26	0,37	0,54	0,68	0,86
Сірч. ангідрид	0,23	0,26	0,4	0,57	0,71	1,1
При конвекції
Хлор, фосген	0,4	0,52	0,72	1,0	1,2	1,32
Аміак	0,06	0,08	0,11	0,16	0,2	0,26
Сірч. ангідрид	0,07	0,08	0,12	0,17	0,21	0,3

Таблиця 2.3

Поправочні коефіцієнти для швидкості вітру понад 1 м/с

Швидкість вітру, м/с
Поправочний коефіцієнт	При інверсії	0,6	0,45	0,38	-
При ізотермії	0,71	0,55	0,5	0,45
При конвекції	0,7	0,62	0,55	-

Таблиця 2.4

Середня швидкість переносу хмари зараженого повітря, м/с

Швидкість вітру, м/с	Інверсія	Ізотермія	Конвекція
R 10 км	R>10 км	R 10 км	R>10 км	R 10 км	R>10 км
		2,2	1,5		1,5	1,8
		4,5				3,5
			4,5		4,5
	-	-			-	-

Таблиця 2.5

Значення деяких параметрів СДОР

Тип СДОР	Молекулярна маса (М), г/моль	Густина (ρ), т/м3	Тиск насичених парів, (Ps) кПа
t0=15 oC	t0= -10 oC
Хлор		1,56
Фосген		1,42
Аміак		0,68
Сірч.ангідрид		1,46

Таблиця 2.6

Можливі втрати людей в осередку хімічного ураження

Умови перебування людей	Забезпеченість протигазами, %
В будівлях, найпростіших укриттях
Поза будівлями (на відкритій місцевості)	90-100

3. ОЦІНКА РАДІАЦІЙНОЇ ОБСТАНОВКИ

В НАДЗВИЧАЙНИХ УМОВАХ

Навчальною метою цього заняття є надання студентам практики у розв’язанні типових задач з оцінки радіаційної обстановки, формуванні висновків та визначенні заходів, які необхідно вжити для захисту людей на зараженій місцевості.

Умова. В 6.00 10 квітня на Північній АЕС сталася аварія з руйнуванням реактора (тип реактора – ВВЕР) та викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище. В 6.15 за допомогою автоматичної системи контролю отримано перші дані про рівні радіації на території АЕС.

У ролі командира формування оцінити радіаційну обстановку для групи ліквідації наслідків аварії згідно з вихідними даними, які наведені в додатку 3.

Під час оцінки обстановки визначити:

1) дозу радіації, яку може отримати група ліквідаторів наслідків під час перебування в зоні радіаційного зараження (РЗ);

2) допустиму тривалість роботи в зоні РЗ при встановленій дозі радіації;

3) можливі радіаційні втрати людей по сумарній дозі радіації.

Студенти за результатами розрахунків подають звіт встановленої форми:

1. Умова, вихідні дані, згідно варіанту.

2. Алгоритм розрахунків.

3. Підсумкова таблиця за зразком:

Оцінка радіаційної обстановки

Р1, Р/год	Дози радіації	Допустима тривалість роботи, tр, год	Д∑ ,Р	Втрати, %
Дпр, Р	Дточ, Р	b, %

4. Висновки:

1)………….(чи перевищує розрахована доза установлену);

2)………….(чи зможе група працювати в зоні РЗ заданий час);

3)………….(які очікуються утрати та як їх запобігти).

Методика виконання роботи

Під оцінкою радіаційної обстановки розуміють розв’язання задач з різних варіантів дій населення та формувань в умовах радіаційного зараження (РЗ) місцевості, аналіз отриманих результатів та вибір найбільш доцільного варіанту дій, при якому виключається радіаційне ураження людей.

3.1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні РЗ

Розв’язання цієї задачі дозволяє у подальшому оцінити ступінь небезпеки перебування людей на зараженій місцевості та своєчасно здійснити заходи щодо їх захисту.

Вихідні дані:

Р_вим – виміряний рівень радіації та час, коли його виміряли (t_вим ), Р/год;

t_п – час початку перебування людей на зараженій місцевості відносно часу аварії, год;

t_р – задана тривалість роботи, год;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації будинком або спорудою, де мають знаходитися люди;

Д_уст – встановлена гранична доза опромінення персоналу на одну робочу зміну.

Розв’язок:

Розрахунки базуються на законі спаду рівня радіації в даній точці місцевості, емпірична формула якого:

, (3.1)

де – рівень радіації, перерахований на 1 годину після аварії, Р/год;

– поточний час, що відраховується від моменту аварії, год;

α =0,4 при аварії на АЕС (з реактором ВВЕР);

В першу чергу розраховують рівень радіації на 1 годину після аварії:

, (3.2)

де – коефіцієнт перерахунку рівня радіації з будь-якого часу ( ) на 1 годину після аварії (табл.3.1).

Формулу для розрахунку дози радіації можна отримати з графіків (рис.3.1а, 3.1б), де доза показана як заштрихована площа.

Точне значення площі, тобто дози опромінення, отримують інтегруванням формули 3.1 (рис.1а):

, (3.3)

де t_k – час закінчення перебування в зоні РЗ (t_k=t_n+t_p).

Цю формулу можна перетворити в іншій вид, якщо замінити:

; ,

тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

, (3.4)

де Р_п – рівень радіації на початку перебування в зоні РЗ, Р/год;

Р_к – рівень радіації наприкінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

Рис. 3.1. Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ

В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

, (3.5)

. (3.6)

де К_tп і К_tк – коефіцієнти перерахунку рівня радіації з 1 години після аварії відповідно на час t_n або t_k (табл.3.1).

Дуже часто дозу радіації розраховують по спрощеній формулі та отримують приблизний результат (заштрихована площа на рис.3.1б).

, (3.7)

де Р_сер – середнє значення рівня радіації за час роботи (t_p) в зоні РЗ, Р/год.

. (3.8)

Спрощена формула завжди дає завищений результат, похибка якого тим більша, чим більший інтервал t_р. Відносна похибка розрахунку по спрощеній формулі:

. (3.9)

Приклад розрахунку

3.2.1. Визначення дози радіації,

яку може отримати група ліквідаторів під час перебування в зоні РЗ

Аварія на ядерному реакторі типу ВВЕР сталася в 6.00. Рівень радіації в районі цеху (К_осл=10) о 6 год. 15 хв. становив 100 Р/год. Яку дозу радіації отримає аварійна бригада за 3 год роботи у приміщенні цеху, якщо вони почнуть роботу через 2 години після аварії? Гранична доза опромінення, встановлена на одну зміну роботи, дорівнює Д_уст=10 Р.

Розв’язок.

1) Спочатку треба визначити значення часу у відносній системі (від моменту аварії – 6.00):

t_вим= 6год 15хв – 6год =15хв =0.25год;

t_п= 2год;

t_к= t_п+ t_р=2+3 = 5год.

2) З (табл.3.1) знаходимо значення коефіцієнтів перерахунку ( ) для кожної з визначених величин часу (значення розраховані для α=0.4, тобто для реактора ВВЕР):

для часу виміру рівня радіації: t_вим = 0.25год - _вим = 0.57;

для часу початку роботи: t_п = 2год - _п = 1.31;

для часу закінчення роботи: t_к = 5год - _к = 1.90.

3) Розраховуємо за формулою 3.2 значення рівня радіації на 1 годину після аварії:

_вим =100 × 0.57=57 Р/год.

4) Розраховуємо за формулами 3.5, 3.6 значення рівня радіації на початку роботи бригади та по закінченню роботи:

Р/год;

Р/год.

5) Розраховуємо значення доз радіоактивного опромінення:

а) по точній формулі 3.4:

Р;

б) по спрощеній формулі 3.7

Р.

6) Відносна похибка розрахунку дози опромінення по спрощеній формулі становить:

%.

Висновок: доза радіації, яку отримає бригада під час ліквідації аварії становить 10.5 Р, що дещо перевищує встановлену дозу 10 Р і потребує перегляду запропонованого режиму роботи.

3.2.2. Визначення допустимої тривалості перебування людей в зоні РЗ

при установленій дозі радіації.

Посилаючи людей на заражену місцевість виконувати роботу, насамперед треба визначити, скільки часу люди можуть там перебувати.

Вихідні дані:

– рівень радіації на 1год після аварії, Р/год;

Д_уст– установлена доза радіації за одну робочу зміну, Р;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де будуть працювати люди;

t_п – початок роботи в зоні РЗ, год.

Розв’язок:

1) Розраховуємо допоміжний параметр:

. (3.10)

2) Користуючись графіком (рис.3.2), по відомим α і t_п знаходимо допустиму тривалість роботи.

Рис.3.2. Графік для визначення часу початку (t_n)

та тривалості перебування людей (t_p) в зонах РЗ

Приклад розрахунку:

Визначити допустиму тривалість роботи аварійної бригади в будинку з К_осл=7, якщо роботи почнуться через 5 годин після аварії, а Р₁ = 70 Р/год. На одну зміну роботи установлена доза радіації Д_уст = 10 Р.

Розв’язок:

1) Розраховуємо значення допоміжного параметру за формулою 3.10:

.

2) По графіках (рис.3.2) для =1 та t_п = 5 год знаходимо допустиму тривалість роботи, яка дорівнює t_р = 2 год.

Висновок: в заданих умовах аварійна бригада може працювати не більше 2 годин. При цьому вона отримає дозу радіації не більше 10 Р.

3.2.3. Визначення можливих втрат людей

під час перебування на зараженій місцевості.

Можливі втрати людей розраховують, виходячи з отриманої дози радіації та часу, упродовж якого ця доза отримана. Якщо люди раніш вже отримали якусь дозу радіації, то треба враховувати ще і залишкову дозу радіації.

Якщо враховувати те, що організм людини через 4 доби після опромінювання починає виводити з організму ураженні клітини, то ті ураженні клітини, що залишилися в організмі умовно розглядати як залишкову дозу радіації (Д_зал). Залишкова доза радіації залежить від часу, який минув після опромінювання і може бути виражена у відсотках від отриманої раніше дози (табл.3.2).

При визначенні можливих втрат людей до розрахованої дози додають залишкову дозу опромінення (Д_зал) і з табл.3.3 знаходять очікувані втрати.

Вихідні дані:

Д_точ – доза радіації, яку можуть отримати люди під час перебування в зоні РЗ, Р;

Д_п – доза радіації, яка була отримана людьми минулого разу, Р;

Т_п.о. – час, який минув після попереднього опромінювання, тижнів.

Розв’язок:

1) Визначити залишкову дозу радіації

, (3.11)

де d береться з табл.3.2 для відповідного значення, Т_п.о..

2) Розрахувати сумарну дозу опромінювання:

. (3.12)

3) Визначити (шляхом інтерполяції з табл.3.3) очікувані втрати серед людей.

Якщо доза потрапляє в середину інтервалу значень в таблиці 3.3, то відповідні втрати ( ) знаходять шляхом інтерполяції:

, (3.13)

де - доза з таб.3.3 найближча до , але більша за неї;

- доза з таб.3.3 найближча до , але менша за неї;

- втрати відповідні ;

- втрати відповідні ;

Приклад розрахунку:

Визначити можливі втрати людей із складу аварійної бригади, яка з попередніх розрахунків може отримати під час аварійної роботи дозу радіації Д_точ=80 Р. Відомо, що за два тижні до цього бригада отримала дозу радіації 32 Р.

Розв’язок:

1) Визначаємо залишкову дозу радіації за формулою 3.11.:

Р.

2) Розраховуємо сумарну дозу радіації:

=80+24=104 Р.

3) Визначаємо можливі втрати (табл.3.3) шляхом інтерполяції (формула 3.13):

Висновок: виконання аварійних робіт в наведених умовах приведе до можливих утрат, які не перевищують 5% від складу бригади, що неприпустимо. Треба скоротити тривалість робіт або почати їх пізніше.

Таблиця 3.1

Коефіцієнт перерахунку рівня радіації (К_t)

на будь-який час t після аварії

t, год.	Кt	t, год.	Кt	t, год.	Кt
0,25	0,57	2,50	1,44		2,04
0,30	0,61	2,75	1,49	6,5	2,11
0,50	0,75		1,55		2,17
0,75	0,89	3,25	1,60	7,5	2,24
		3,50	1,65		2,30
1,25	1,09	3,75	1,69	8,5	2,35
1,50	1,17		1,74		2,41
1,75	1,25	4,50	1,82	9,5	2,46
	1,31		1,90		2,51
2,25	1,38	5,50	1,97		2,60

Таблиця 3.2

Час після опромінювання Тп.о., тижнів
Залишкова доза радіації d, %

Таблиця 3.3

Сумарна доза, Р
Можливі втрати, %

Додаток 1

Варіанти вихідних даних для вирішення задач з оцінки захисних споруд

№ вар.	Кількість людей у зміні, чол.	Площа приміщень для укриття, м2	Висота приміщень, h, м	Кількість ФВК, п	Аварійний запас води, В, л	Максимальна тривалість укриття, Тмакс, діб
головних, Sукр	допоміжних, Sдоп
				2,5
				2,2
				3,0
				2,2
				2,5
				2,3
				3,0
				2,4
				2,7
				3,1
				2,6
				2,5
				2,3
				2,4
				2,2
				3,0
				2,6
				2,2
				3,1
				2,2
				2,5
				2,6
				3,1
				2,3
				3,1
				2,2
				3,0
				2,6
				2,2
				3,1
				2,2
				2,5
				2,6
				3,1
				2,3

Додаток 2

Вихідні дані для вирішення завдань з оцінки хімічної обстановки