Пути и способы повышения устойчивости объектов сельскохозяйственного производства
Министерство
сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ
ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»
АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ
Кафедра
«Безопасности жизнедеятельности»
Расчетно-графическая
работа
«Пути
и способы повышения устойчивости объектов сельскохозяйственного производства»
Вариант
16
Тюмень
2013
Содержание
Введение
.
Расчетная часть
.
Задача № 1
.
Задача № 2
.
Задача № 3
.
Задача № 4
.
План - схема
.
Условные обозначения
.
Предварительные расчеты
.
Дополнительные расчеты
Заключение
Список
литературы
Введение
Ионизирующее излучение - это электромагнитные
излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях,
торможении заряженных частиц в веществе и образуют при взаимодействии со средой
ионы различных знаков.
Источники ионизирующего излучения могут быть
природного и искусственного и происхождения. Природными источниками
ионизирующего излучения являются: спонтанный радиоактивный распад
радионуклидов, термоядерные реакции, например на солнце, индуцированные ядерные
реакции в результате попадания в ядро высокоэнергетичных элементарных частиц
или слияния ядер, космические лучи.
К искусственным источникам ионизирующего
излучения относят: искусственные радионуклиды, ядерные реакторы, ускорители
элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное
фотонное излучение).
Радиационная защита - комплекс мероприятий,
направленный на защиту живых организмов от ионизирующего излучения, а также,
изыскание способов ослабления поражающего действия ионизирующих излучений.
Виды защиты от ионизирующего излучения:
химическая
физическая: применение различных экранов,
ослабляющих материалов и т.п.
биологическая: представляет собой комплекс
репарирующих энзимов и др.
Основными способами защиты от ионизирующих
излучений являются:
защита расстоянием;
защита экранированием:
защита временем.
химическая защита.
Радиационное заражение - загрязнение местности и
находящихся на ней объектов радиоактивными веществами.
Для защиты от радиации используют
противорадиационные укрытия (ПРУ). Они защищают от радиоактивного заражения,
светового излучения и ослабляют воздействие ударной волны и проникающей
радиации ядерного взрыва.Оборудуются они обычно в подвалах (погребах) или
надземных цокольных этажах прочных зданий и сооружений.
1. Расчетная часть
Мощность и виды взрывов:
Воздушный, Мт = 0,19
Наземный, Мт = 1,5
Приложение № 5
Данные уровня радиации и видов излучения:
Уровень радиации, Р/ч = 220
Время, ч = 8
Вид излучения, 30% = β
Вид излучения, 70% = n
|
Исходные
данные
|
Вариант
16
|
|
Местонахождение
|
На
первом этаже многоэтажного здания из каменных материалов и кирпича
|
|
Материал
стен
|
Кб
|
|
Толщина
стен по сечениям
|
|
|
А-А
|
30
|
|
Б-Б
|
24
|
|
В-В
|
24
|
|
Г-Г
|
30
|
|
1-1
|
30
|
|
2-2
|
24
|
|
3-3
|
30
|
|
Перекрытие:
тяжелый бетон с линолеумом по трем слоям ДВП
|
10
|
1,5
|
|
Площадь
оконных и дверных проемов (м2) против углов:
|
|
|
α
1
|
8/2
|
|
α
2
|
3/4/2
|
|
α
3
|
8
|
|
α
4
|
4
|
|
Высота
помещения (м)
|
3
|
|
Размеры
помещения (м*м)
|
5*7
|
|
Размеры
здания (м)
|
12*20
|
|
Ширина
зараженного участка, примыкающего к зданию (м)
|
300
|
2. Задача № 1
Рассчитать границы очага ядерного поражения и
радиуса зон разрушения после воздушного ядерного взрыва мощностью 0,19 Мт,
построить график, сделать вывод.
Вывод: границы очага ядерного поражения является
зона риска радиусом 8,0 км.
. Задача № 2
Рассчитать границы очага ядерного поражения и
радиусы зон разрушения при наземном ядерном взрыве мощностью боеприпаса 1,5 Мт.
Построить график, сделать вывод.
Вывод: границы очага ядерного поражения является
зона риска радиусом 12,5 км.
. Задача № 3
Рассчитать величину уровня радиации через 2, 4,
6, 8 часов после аварии и ядерного взрыва на радиацинно - опасном объекте.
Построить график, записать вывод.
|
Дано:
Ро = 220 Р/ч t = 2. 4. 6. 8 ч
|
Решение:
Pt =  ,
где Ро - уровень радиации t - продолжительность облучения 0,5 - степень для
расчета спада уровня радиации после аварии в радиационно-опасной местности
0,2 - степень для расчета спада уровня радиации после ядерного взрыва 1)
Определяем уровень радиации через 2, 4, 6, 8 часов после аварии на АЭС Pt =  Pt
2 =  =
 =
156,0 Р/ч Pt 4 =  =  =
110,0 Р/ч Pt 6 =  =  =
90,1 Р/ч Pt8 =  =  =
78.0 Р/ч 2) Определяем уровень радиации через 2, 4, 6, 8 часов после ядерного
взрыва на АЭС Pt =  Pt 2 =  =
 =
96,0 Р/ч Pt4 =  =  =
41,7 Р/ч Pt 6 =  =  =
25,6 Р/ч Pt 8 =  =  =
18,1 Р/ч
|
|
Найти:
Pt - ?
|
|
Вывод: После ядерного взрыва спад уровня
радиации происходит быстрее, чем после аварии.
. Задача № 4
Рассчитать величину эквивалентной дозы, которую
получат люди на радиационно-загрязненной местности в течение определенного
времени. Сделать вывод.
|
Дано:
Ро = 220 Р/ч t = 8 ч β =30%
n = 70%
|
Решение:
1) Определяем количество эквивалентной дозы после аварии на АЭС Dэксп =  Р/ч
Pt = Р/ч
Pt = =
 =
78.0 Р/ч Dэксп =  = 1192 Р/ч Dэксп
= 0.877  Dпогл =  Рад
Dпогл =  = 1,359 Рад Для β
= 30% Dпогл
= 1359 - 100% х - 30% х = 407,7 Рад Для n = 70% Dпогл = 1359 - 100% х -
70% х = 951,3 Рад Н = Dпогл W, где W -
Коэффициент взвешенный, биологический, показывает во сколько раз данный вид
излучений превосходит рентгеновский по биологическому действию при одинаковой
величине полученной дозы W( ) = 1 W( )
= 5 H = (407.7  ) + (951.3 5)
= 5164,2 Мбэр 5164,2 / 1000 = 5,16 бэр / 100 = 0,05 Зв Вывод: Доза 0,05 Зв в
50 раз превышает установленную норму и вызывает необратимые последствия для
здоровья людей. 2) Определяем количество эквивалентной дозы которую получают
люди после ядерного взрыва Dэксп = Р/ч
Pt = Р/ч
Pt = =
=
18.1Р/ч Dэксп =  = 952,4Р/ч Dэксп
= 0.877 Dпогл = Рад
Dпогл =  = 1085,9 Рад Для
β
= 30% Dпогл
= 1085,9 - 100% х - 30% х = 325,77 Рад Для n = 70% Dпогл = 1085,9 - 100% х
- 70% х = 760,13 Рад Н = DпоглW, где W()
= 1 W()
= 5 H = (325,77 ) + (760,135)
= 4126,42Мбэр 4126,42 / 1000 = 4,12 бэр / 100 = 0,04 Зв Вывод: Доза 0,04 Зв
превышает установленную норму и вызывает необратимые последствия для здоровья
людей
|
|
Найти:
Н - ?
|
|
. Условные обозначения
К1 - коэффициент, учитывающий долю радиации,
проникающей через наружные и внутренние стены;
ai - плоский угол с вершиной в центре помещения,
против которого расположена i-тая стена укрытия, град.;
Кст - кратность ослабления стенами первичного
излучения в зависимости от суммарного веса ограждающих конструкций;пер -
кратность ослабления первичного излучения перекрытиемV1 - коэффициент,
зависящий от высоты и ширины помещения;
К0 - коэффициент, учитывающий проникание в
помещение вторичного излучения;
Км - коэффициент, учитывающий снижение дозы
радиации в зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия
соседних строений;
Кш - коэффициент, зависящий от ширины здания;
Кз - коэффициент защиты для помещений укрытий на
первом этаже в многоэтажных зданиях из каменных материалов и кирпича;- площадь
оконных и дверных проемов;
. Предварительные расчеты
Таблица 1. Предварительные расчеты
|
Сечение
здания
|
Вес
1
конструкций кгс/
|
Коэф.
α
ст=
|
1
- α ст
|
Приведенный
вес, кгс/
|
Суммарный
вес против углов - G, кгс/
|
|
А
- А
|
315
|
4/60=0,06
|
0,94
|
261,1
|
G
α 4 = 296.1
|
|
Б
- Б
|
261
|
2/60=0,03
|
0,97
|
253,17
|
G
α 2 = 797.76
|
|
В
- В
|
4/60=0,06
|
0,94
|
245,34
|
|
|
Г
- Г
|
315
|
3/60=0,05
|
0,95
|
299,25
|
|
|
1
- 1
|
315
|
8/36=0,22
|
0,78
|
245,7
|
G
α 3 = 245.7
|
|
2
- 2
|
261
|
2/36=0,05
|
0,95
|
247,95
|
G
α 1 = 493.65
|
|
3
- 3
|
315
|
8/36=0,22
|
0,78
|
245.7
|
|
. Материал стен - Кб - керамзитные блоки
Толщина стен по сечениям (см)
А - А -30 см;
Б - Б - 24 см;
Определим вес 1
конструкции для сечения
А - А = 315 кгс/
Б - Б = 261 кгс/
. Определяем площадь оконных и дверных проемов
α1 = 8/2
α2 = 3/4/2
α3 = 8
α4 = 4
. Высота помещений = 3 м
Размер здания = 12*20 м*м= 3 * 20 = 60 =
3 * 12 = 36
. Определяем коэффициент, учитывающий долю
радиации , проникающей через наружные и внутренние стены, где сумма ∑α
учитывает
только те величины углов в градусах, суммарный вес против которых не превышает
1000 кгс/.
Начертим помещение:
K1 = 
α 1 = 
α 2 = 
α 3 =
α 4 = =
=
0,91
5. Рассчитаем кратность ослабления стенами
первичного излучения в зависимости от нормативного веса окружающих конструкций.
G α 1
= 
(450
+ 43.65) кгс/
∆ 1 = 500 - 450 = 50
∆ 2 = 32 - 22 = 10
∆ = 
=
=
0,2
Кст 1 = 22 + (0,2 
43.65)
= 30.73α
2=
(750
+ 47,76)кгс/
∆ 1 = 800 - 700 = 100
∆ 2 = 250 - 120 = 130
∆ = =
=
1,3
Кст 2 = 120 + (1,3 
47,76)
= 169,06
α 3
= 
(200
+ 45,7) кгс/
∆ 1 = 250 - 200 = 50
∆ 2 = 5,5 - 4 = 1,5
∆ = =
=
0,03
Кст 3 = 4 + (0,03 45,7)
= 5,37
α 4
= 
(250
+ 46,1) кгс/
∆ 1 = 300 - 250 = 50
∆ 2 = 8 - 5,5 = 2,5
∆ = =
=
0,03
Кст 4 = 5,5 + (0,05 41,6)
= 7,80
Определяем коэффициент стены
Кст =
Где 
величина
углов в градусах
Кст =
= 
=
60.27
6. Определяем коэффициент перекрытия
Перекрытие: тяжелый бетон с линолеумом по трем
слоям ДВП = 10
Вес 1
= 270 кгс/
∆ 1 = 300 - 250 = 50
∆ 2 = 6 - 5,5 = 1,5
∆ = =
=
0,03
Кпер 4.5 + (0,03 
)
= 5,1
7. Находим коэффициент V1, зависящий от высоты и
ширины помещения.
Высота помещения = 3 м
Размеры помещения 57
м= 0,09
. Находим коэффициент, учитывающий проникновение
в помещение вторичного излучения. Расположение низа оконных проемов = 1,5
Ко = 0,15 а
а =
Sоконных проемов:
α 1 = 
α 2 = 
α 3 = 
α 4 = 
окон
= 8 
23
Размеры здания = 12*20пола = 12*20 = 240
а = 
=
0,09
Ко = 0,15 
=
0,0135
. Определяем коэффициент, учитывающий снижение
дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки от экранизирующего
действия соседних строений.
Ширина зараженного участка, примыкающего к
зданию 300 м
Км= 0,98
10. Определяем коэффициент, зависящий от ширины
здания
Кш = 0,24
11. Определяем коэффициент защиты
Кз = 
Кз = 
=
15,4
<15,4< 50
Вывод: Коэффициент защиты составил 15,4. Данное
значение меньше 50, следовательно, здание не соответствует нормативным
требованиям и не может быть использовано в качестве противорадиационного
укрытия.
9. Дополнительные расчеты
С целью повышения защитных свойств здания.
Необходимо провести следующие мероприятия:
Укладка мешков с песком вдоль внешних стен
здания
Уменьшение площади окон на 50%
Таблица 2. Дополнительные расчеты
|
Сечение
здания
|
Вес
1
конструкций кгс/
|
α
ст=
|
1
- α ст
|
Приведенный
вес, кгс/
|
Суммарный
вес - G α, кгс/
|
|
А
- А
|
1415
|
2/60=0,03
|
0,97
|
1372
|
G
α 4 = 1372
|
|
Б
- Б
|
261
|
2/60=0,03
|
0,97
|
253
|
G
α 2 = 1870
|
|
В
- В
|
261
|
4/60=0,06
|
0,94
|
245
|
|
|
Г
- Г
|
1415
|
1,5/60=0,025
|
0,97
|
1372
|
|
|
1
- 1
|
1415
|
4/36=0,11
|
0,89
|
1259
|
G
α 3 = 1259
|
|
2
- 2
|
261
|
2/36=0,05
|
247
|
G
α 1 = 1506
|
|
3
- 3
|
1415
|
4/36=0,11
|
0,89
|
1259
|
|
. Ширина мешка = 0,5 м
Объем массы песка 2200 кгс/
Для расчета веса мешка Vмассы песка умножаем на
ширину мешка
2200 0,5
= 1100
2. Уменьшаем площадь окон на 50%:
А - А = 4/2 = 2
Г - Г = 3/2 = 1,5
- 1 = 8/2 = 4
- 3 = 8/2 = 4
3. Определяем коэффициент, учитывающий долю
радиации, проникающей через наружные и внутренние стены
K1 =
Где 
=
0, т.к вес значения суммарного веса >1000 кгс/
Находим K1:= 
=
10
4. Для расчета Кст выбираем наименьшее значение
суммарного веса
G α 3
= 
кгс/
+ 59
∆ 1 = 1300 - 1200 = 100
∆ 2 = 8000 - 4000 = 4000
∆ = =
=
40
Кст = 4000 + (5910)
= 4590
5. Определяем коэффициент перекрытия
Кпер = 5,1
6. Находим коэффициент V1, зависящий от высоты и
ширины помещения
V1 = 0.03
7. Находим коэффициент.Учитывающий проникновение
в помещение вторичного излучения
Расположение низа оконных проемов = 1,5
Площадь окон = 
=
11,5
а = 
=
0,075
Ко = 0,15 * 0,075 = 0,0112
. Определяем коэффициент, учитывающий снижение
дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки от экранизирующего
действия соседних строений.
Ширина зараженного участка, примыкающего к
зданию 300 м
Км = 0,98
9. Определяем коэффициент, зависящий от ширины
здания
Кш = 0,24
10. Определяем коэффициент защиты
Кз =
Кз = 
=
35,1
Вывод: При проведении защитных мероприятий
коэффициент защиты увеличился и составил 35,1.
Заключение
В ходе проведения расчетов было выяснено, что
коэффициент защиты здания составляет Кз = 15,4. Данное значение ниже
нормативного, следовательно, здание не может быть использовано в качестве
противорадиационного укрытия.
С целью повышения защитных свойств здания были
проведены ряд мероприятий, таких как:
укладка мешков с песком вдоль внешних стен
уменьшение площади окон на 50%
В результате, коэффициент защиты составил Кз =
35,1, что также не соответствует нормативу. Из этого следует вывод, что здание
нельзя использовать в качестве противорадиационного укрытия.
Список литературы
радиация излучение взрыв
защита
1.
СНиП II-II-77 Защитные сооружения гражданской обороны
.
СП 2.6.1.799-99 Основные санитарные правила обеспечения радиационной
безопасности
.
Владимиров В.А. / Радиационная и химическая безопасность населения: монография
/ В. А. Владимиров, В. И. Измалков, А. В. Измалков; Министерство Российской
Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации
последствий стихийных бедствий. - М.: Деловой экспресс, 2005. - 543 с.
.
Леденева И.К / Основы безопасности жизнедеятельности: учебное пособие / Е.А.
Крамер-Агеев, В.В. Костерев, И.К. Леденев, С.Г. Михеенко, Н.Н. Могиленец, Н.И.
Морозова, С.И. Хайретдинов; - М.: МИФИ, 2007. - 328 с.
.
Сычев Ю.Н. БЖД: учебно-практическое пособие / Московский государственный
университет экономики, статистики и информатики. - М., 2005. - 226 с.
.
Банникова Ю.А. / Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. - М.: Мир,
1990.-79 с.