Оцінка обстановки в надзвичайних ситуаціях

ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ

Методичні вказівки до виконання практичних завдань для

студентів ЗДІА усіх спеціальностей денного відділення

 

 

Рекомендовано

на засіданні кафедри ОНС,

протокол №__ від _______

 

Запоріжжя, 2011

 

Цивільна оборона (Цивільний захист). Методичні вказівки до виконання практичних завдань для студентів ЗДІА усіх спеціальностей / Укл. Л.А. Суржицька, Запоріжжя: ЗДІА, 2011 - 16с.

 

 

Оцінка обстановки в надзвичайних ситуаціях

Оцінка хімічної обстановки у разі виникнення НС з виливом (викидом) СДОР

СДОР характеризуються впливом на людину, навколишнє середовище, тварин, а також поширенням зараженого повітря на відстані, залежно від ступеня вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери.

СВСП визначається температурою повітря, швидкістю вітру в приземному шарі атмосфери на висоті 2м. від поверхні землі, часом доби й хмарністю, відповідно до малюнка 1.

Швидкість вітру,м/с	День	Ніч
ясно	напів’ясно	хмарно	ясно	напів’ясно	хмарно
0,5	Конвекція		Інверсія
0,6-2,0
2,1-4,0
більше 4,0	Ізотермія

Мал.1 Графік орієнтовної оцінки СВСП

Інверсія – це такий стан погоди, при якому температура поверхні ґрунту менше, ніж температура повітря на висоті 2 м. від землі. Вона спостерігається, як правило, у ясні ночі.

Ізотермія – такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту орієнтовно дорівнює температурі повітря на висоті 2 м. від землі.

Конвекція – такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту більше чим температура повітря на висоті 2 м. від землі швидко летючими речовинам.

При оцінці обстановки треба визначити:

- площу зони хімічного зараження;

- час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту;

- час вражаючої дії СДОР;

- можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження.

Основною характеристикою зони хімічного зараження є глибина розповсюдження хмари зараженого повітря. Ця глибина пропорційна концентрації СДОР і швидкості вітру. На глибину розповсюдження СДОР і на їх концентрацію в повітрі значно впливають вертикальні потоки повітря. Їх напрям характеризується ступенем вертикальної стійкості

атмосфери. Розрізняють три ступені вертикальної стійкості атмосфери: інверсія, ізотермія і конвекція і визначають їх, згідно мал.1.

Площа хімічного зараження визначається по формулі:

S = ½ Γ Ш,

де Γ – глибина отруйної хмари, км.; Ш – ширина цієї хмари, км..

Глибина розповсюдження отруйної хмари визначається по таблиці №1.1.

Примітка: якщо швидкість вітру більше 1 м/с застосовуються коефіцієнти, які мають значення, вказані в таблиці 1.2.

При умовах зберігання СДОР в обвалованих ємностях, глибина розповсюдження хмари зменшується в 1,5 рази.

Ширина хмари отруйних речовин (Ш) визначається по формулі:

Ш = k х Г,

де k - постійна величина, яка дорівнює: при інверсії - 0,03; при ізотермії – 0,15; при конвекції – 0,8.

 

Таблиця №1.1

Глибина розповсюдження хмари отруйного повітря з вражаючою концентрацією СДОР на відкритій місцевості, км.(ємність не обвалована, швидкість вітру 1 м/с).

Найменування СДОР	Кількість СДОР на об’єкті
інверсія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	3.5 5.5	4.5 4.5 7.5	6.5 12.5	›80 9.5	›80 12.5	›80 17.5 61.5
ізотермія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	4.6 0.7 0.8 1.1	0.0 0.9 1.5	11.5 1.3 1.4 2.5	1.9	2.4 2.5	3.5 8.8
конвекція
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	0.21 0.24 0.33	1.4 0.27 0.27 0.45	1.96 0.39 0.42 0.65	2.4 0.5 0.52 0.88	2.85 0.62 0.65 1.1	3.15 0.66 0.77 1.5

 

Глибина розповсюдження хмари отруйного повітря з вражаючою концентрацією СДОР на закритій місцевості, км.(ємність не обвалована, швидкість вітру 1 м/с).

Найменування СДОР	Кількість СДОР на об’єкті
інверсія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	6,57 1,14 1,57	1,28 1,28 2,14	22,85 1,86 3,57	41,14 2,71 2,85 5,71	48,85 3,42 3,57 7,14	4,28 17,6
ізотермія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	1,31 0,2 0,23 0,31	0,26 0,26 0,43	3,28 0,37 0,4 0,71	4,57 0,54 0,57 1,14	5,43 0,68 0,71 1,43	0,86 1,1 2,51
конвекція
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	0,4 0,06 0,07 0,093	0,52 0,08 0,08 0,13	0,72 0,11 0,12 0,21	0,16 0,17 0,34	1,2 0,2 0,21 0,43	1,32 0,26 0,3 0,65

Таблиця № 1.2

Поправочні коефіцієнти при швидкості вітру › 1 м/с.

Поправочний коефіцієнт	Швидкість вітру, м/с
при інверсії		0,6	0,45	0,38	-	-
при ізотермії		0,71	0,55	0,5	0,45	0,41
при конвекції		0,7	0,62	0,55	-	-

 

Час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту визначається по формулі:

t = R/W (м/с), год.

де W- середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами, R - відстань до населеного пункту;

Середня швидкість руху хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин визначається з таблиці № 1.3.

Таблиця № 1.3

Середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами W, м/с.

Швидкість вітру, м/с	інверсія	ізотермія	конвекція
R‹10км	R›10км	R‹10км	R›10км	R‹10км	R›10км
		2,2	1,5		1,5	1,8
		4,5				3,5
			4,5		4,5
	-	-			-	-
	-	-	7,5		-	-
	-	-			-	-

 

 

Час вражаючої дії отруйних речовин дорівнюється часу випарювання цих речовин:

t враж. = t випар, год.

Час випарювання деяких СДОР визначається із таблиці № 1.4.

Таблиця №1.4

Час випарювання деяких СДОР, год. (швидкість вітру 1 м/с)

Назва СДОР	Ємність не обвалована	Ємність обвалована
Хлор	1,3
Фосген	1,4
Аміак	1,2
Сірчаний ангідрид	1,3
Сірководень

 

Для швидкості вітру більше, ніж 1 м/с, використовують поправочний коефіцієнт, який має значення, визначені в таблиці № 1.5.

Таблиця № 1.5

Поправочні коефіцієнти при швидкості вітру › 1 м/с.

Швидкість вітру
Поправочний коефіцієнт		0,7	0,55	0,43	0,37	0,32

Можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження визначаються за допомогою таблиці № 1.6.

Таблиця № 1.6

Можливі втрати робітників, службовців та населення від СДОР в осередку зараження, %.

Умови находження людей	Без протигазів	Забеспеченність людей протигазами,%
На відкритій місцевості	90-100
В укриттях, будинках

 

 

Розрахунки можливих втрат людей у осередку ураження, приблизно становлять (у % відношенні від загальної кількості втрат): легкої ступені – 25, середньої й тяжкої ступені – 40, зі смертельним наслідком – 35.

 

 

Оцінка обстановки, яка склалася в результаті радіаційного забруднення місцевості

Оцінка радіаційної обстановки передбачає вирішення наступних завдань:

1.Визначення розмірів (глибини, ширини) зон зараження.

2.Визначення рівня радіації на любу годину після вибуху, або аварії, якщо відомо значення рівня радіації на любу годину.

3.Визначення можливих доз опромінення.

4.Визначення можливих доз опромінення при доланні зони забруднення.

5.Визначення допустимої тривалості перебування у зараженій зоні по заданій дозі опромінення.

6.Визначення допустимого часу початку роботи при заданій дозі опромінення

 

Визначення зон зараження по руху радіаційної хмари наземного ядерного вибуху

відбувається з використанням таблиці 1.7

Таблиця № 1.7

Розміри зон зараження по руху радіаційної хмари наземного ядерного вибуху, в залежності від потужності вибуху і швидкості вітру, км.

Потужність вибуху, кт.	Швидкість середнього вітру, км/год	Розміри зон зараження
А	Б	В	Г
L	b	L	b	L	b	L	B
			2.1	4.6		2.8	0.6	1.4	0.3
		2.8	5.3		2.7	0.6	1.2	0.2
		2.6	5.2	0.9	2.4	0.5	1.1	0.2
			7.2		3.3		1.9	6.6	1.1
		8.3		3.3		1.9	6.5
		8.9		3.1		1.7	5.7	0.9
			9.9		4.7				1.7
				4.7				1.5
				4.7		2.6	9.5	1.3
					6.1				2.2
				6.4		3.9
				6.3		3.6		1.8
					7.8		5.3		2.8
				8.4		5.3		2.7
				8.4				2.5
							7.4		4.3
						7.7		4.3
						7.7		3.8
							9.8		5.7
								5.6
								5.2

 

 

Визначення рівня радіації на любу годину після вибуху робиться по формулі:

Р₁= Р_t х К_t (р/год.),

де К_t – коефіцієнт перерахунку рівня радіації на заданий час (таб. 1.8); Р₁- рівень радіації на 1-шу годину після вибуху; Р_t – рівень радіації на час t після вибуху.

 

Таблиця № 1.8

Коефіцієнт перерахунку рівнів радіації на будь-який заданий час, t, що пройшов після вибуху

t, ч	Кt=P1/Pt	t, ч	Кt=P1/Pt	t, ч	Кt=P1/Pt
0.25	0.19	0,75	0,71	1,5	1,63
0,3	0,24			1,75	1,66
0,5	0,43	1,25	1,31		2,3
2,25	2,65		81,16		212,5
2,5			83,66		215,5
2,75	3,37		86,16		218,4
	3.74		88.69		221.4
3.5	4.5		93.78		227.3
3.75	4.88		96.34		230.2
	5.28		98.93		233.2
4.5	6.08		101.5		236.2
	6.9	48(2доби)	104,1		239,2
5,5	7,73		106,7		251,2
	8,59		109,3		263,3
6,5	9,45		111,9		275,5
	10,33		114,7		287,7
7,5	11,22		117,2		300,2
	12,13		119,9	120(5діб)	312,6
8,5	13,04		122,6		350,5
	13,96		125,2	144(6 діб)	389,1
9,5	14,9		127,9		428,3
	15,85		130,6	168(7діб.)	468,1
	17,77		133,4	192(8діб)	549,5
	19,72		136,1	216(9діб)
	21,71		138,8	240(10діб)	718,1
	23,73		141,6	264(11діб)	805,2
	25,73		144,3	288(12діб)	893,9
	27,86
	29,95		149,8
	32,08		152,5
	34,24		155,3
	36,41		158,1
	38,61		160,9
	40,83		163,7
	43,06		166,5
24(1добу)	45,31	72(3доби)	169,3
	47,58		172,2
	49,89
	52,19		177,8
	54,53		180,7
	56,87		183,5
	59,23		186,4
	61,6		189,3
			192,2
	66,4		195,1
	68,84
	71,27		200,8
	73,72		203,7
	76,17		206,6
	78,65		209,6

 

Визначення можливих доз опромінення робиться по формулах:

Д= (Р_сер. х t_{перебув.}) / К_посл (Р),

де Р_сер – середній рівень радіаційного забруднення (р/год); t_{перебув} – час перебування (час роботи) на забрудненій території (год.); К_посл.- коефіцієнт послаблення будівель, споруд тощо.

Р_сер =(Р_поч.+Р_кінц) /2 (Р/год),

де Р_поч. – рівень радіац. забруднення на початок роботи (Р/год); Р_кінц. - рівень радіац. забруднення на кінець роботи (Р/год).

Р_поч.=Р₁/К_поч. (Р/год),

Р_кінц=Р₁/К_кінц (Р/год),

де Р₁ – рівень радіац. забруднення на 1-шу годину після вибуху (аварії), (Р/год); К_поч та К_кінц. – коефіцієнти перерахунку рівня радіаційного забруднення на час початку, та час закінчення перебування на зараженій території (табл.1.8).

 

Визначення можливих доз опромінення при доланні зони забруднення відбувається по формулах:

- час перебування (час роботи) у зараженій зоні:

tперебув.= R / V (год.),

де R - відстань, (км.); V – швидкість руху (м/с);

- час долання середини забрудненої зони (після вибуху):

t сер. = tпоч.+1/2 t переб (год.),

де t поч – час початку руху по зараженій зоні після вибуху;

- середній рівень радіації на 1-шу годину після вибуху:

Р1серед.=(Р1+…Рn)/n (Р/год.),

де Р1, Р2… Рn – рівні радіації на 1-шу годину після вибуху у точках на маршруті;

Рсеред.=Р1серед./Кtс (Р/год.),

де Рсеред середній рівень, Кtс – коефіцієнт перерахунку на час tсер;

Д= Рсер. х tпереб / К посл, (Р).

 

План проведення розрахунків при оцінці стійкості об’єктів при використанні зброї масового ураження

Таблиця №1. Результати оцінки стійкості автотранспортного цеху до дії ударної хвилі

Цех

Елементи цеху та їх стисла характеристика

Ступінь руйнувань при ΔPф, кПа 10 20 30 40 50 60 70 80

Межа стійкості, кПа

Примітка

Автотранспортний

Будинок: із збірного залізобетону

Ліміт стійкості цеху ΔPф = 20, кПа

Устаткування: 1) крани і кранове устаткування 2) верстати легкі

КЕМ: 1) наземні кабельні лінії 2) трубопроводи на металевих естакадах

	– слабкі руйнування			– сильні руйнування
	– середні руйнування			– повні руйнування

3) Оцінка стійкості кожного елементу об'єкту (цеху, ділянки виробництва, системи).

- виділяються основні елементи цеху, наприклад будівля цеху, технологічне устаткування, елементи енергопостачання і т. п.

- Визначаються ступені руйнувань елементів цеху в залежності від надмірного тиску ударної хвилі. Для цього по додатку 5 для кожного елементу, згідно його характеристиці, знаходять надлишковий тиск, при яких елемент одержить слабкі, середні, сильні і повні руйнування. Для наочності і зручності аналізу доцільно у зведеній таблиці оцінки показати ступені руйнування елементів по шкалі надмірного тиску різним штрихуванням (див. табл.№1) або кольором.

- Визначається межа стійкості до ударної хвилі кожного елементу — надлишковий тиск, при якому елемент одержує такий ступінь руйнування, при якому можливе відновлення зруйнованого елементу силами об'єкту і відновлення виробництва запланованої продукції в короткі терміни. Звичайно це може бути у випадку, якщо елемент цеху одержить середній ступінь руйнування. Причому якщо елемент може одержати даний ступінь руйнування в певному діапазоні надлишкового тиску, наприклад будівля цеху із збірного залізобетону може одержати середні руйнування при надлишковому тиску 20....30 кПа, то за межу стійкості береться нижня межа діапазону, тобто ∆Рф = 20 кПа. При цьому надмірному тиску елемент у будь-якому випадку одержить не більше ніж середні руйнування.

 

 

М 1:125 000

Мал. 1 - Положення зон руйнувань в осередку ядерного ураження з центром на відстані R_х від об'єкту при наземному вибусі потужністю q = 0,5 МТ; R_х = 4,9 км; R_міс = 6 км; R_м = 6,0 км г_від = 1,1 км;Rсл. = 10,02 км; R_ср = 6,12 км;Rсил. = 4,9 км; Rповн. ⁼ 3,56 км, β = 320°;

 

2.1.3 Оцінка стійкості роботи об’єкту в умовах радіаційного забруднення і проникаючої радіації

Початковими даними для оцінки стійкості є: максимальна доза проникаючої радіації Дmax і максимальний рівень радіації на 1г після вибуху Р1 очікувані на об'єкті при ядерному вибусі; характеристика виробничих ділянок (конструкція будівель, місце розташування); характеристика сховищ (тип, матеріал і товщина кожного захисного шару перекриття і виступаючих над поверхнею землі стін); характеристика технологічного устаткування, приладів, апаратури і використовуваних матеріалів.

Оцінка стійкості об'єкту до дії проникаючої радіації і радіоактивного зараження проводиться в такій послідовності:

1) Визначається ступінь захищеності робітників і службовців — коефіцієнт ослаблення дози радіації Кпосл кожної будівлі, споруди і сховища, в яких працюватиме або ховатиметься виробничий персонал.

Значення Кпосл для основних типів будівель, споруд і транспортних засобів розраховані і приводяться в додатку 6.

 

 

Коефіцієнт послаблення сховища залежить від його типу (вбудоване або окремо стояче), товщини і матеріалу перекриття, місця розташування і розраховується по формулі:

, ί = 1,2,3,…., п,

де Кр – коефіцієнт, враховуючий умови розташування сховища, визначаємий з таблиці 2; hi— товщина ί -го захисного шару, см; di — товщина шару половинного ослаблення матеріалу ί -го захисного шару, см. знаходиться по додатку 6 окремо для розрахунку коефіцієнта ослаблення від ПР і РЗ; n— число захисних шарів матеріалів перекриття сховища, виступаючих над поверхнею стін.

При розрахунку необхідно враховувати, що в захисну товщу сховища, обвалованного ґрунтом, включаються конструкції сховища і ґрунтове обсипання.

Таблиця 2. Коефіцієнт умов розташування сховища Кр

Умови розташування	К р
Окремо розташоване сховище поза району забудови
Те ж саме, в районі забудови
Вбудоване в окремо розташованій будівлі сховище: для виступаючих над поверхнею землі стін для перекриттів
Вбудоване у виробничий комплекс або жилий квартал сховище: для виступаючих над поверхнею землі стін для перекриттів

 

2) Визначаються дози радіації, які може одержати виробничий персонал при дії проникаючої радіації і радіоактивного зараження.

Доза радіації, яку можуть одержати робітники і службовці об'єкту, визначається з урахуванням ослаблення радіації конструкціями будівель і споруд по формулі:

де Д відк. — доза радіації, яку можуть одержати люди на відкритій місцевості.

Доза радіації при дії радіоактивного зараження у будівлі цеху та сховищі розраховується по формулі:

де Р1 — рівень радіації на 1 год. після вибуху, Р/г; t _н — час початку роботи в умовах зараження від моменту вибуху, год;

;

t вип — час випадіння радіоактивних речовин, год; tк— час закінчення роботи в умовах зараження від моменту вибуху, дорівнюється сумі часу початку і тривалості роботи, год. t роб. = 12год.

По значенню дози визначається можливий вихід з строю людей і оцінюється стійкість об'єкту. При Д › Дуст об'єкт стійкий.

 

3) Визначається межа стійкості цеху в умовах радіоактивного зараження — граничне значення рівня радіації, Р/год, на об'єкті, при якому ще можлива виробнича

діяльність в звичному режимі (двома повними змінами, повний робочий день і при цьому персонал не одержить дозу опромінювання більш встановленої):

 

Тут Дуст — допустима (встановлена) доза опромінювання для працюючих зміни з урахуванням можливого радіоактивног о опромінювання в заміській зоні і при переїзді на об'єкт з таким розрахунком, щоб сумарна доза опромінювання не перевищила допустимої норми одноразового опромінювання (50 Р).

Порівнюємо рівень радіоактивного забруднення на перший час після вибуху Р1max та Р1lim. Якщо P_1lim < P_1max – об’єкт не стійкий до радіоактивного забруднення.

4) Результати розрахунків заносяться у таблицю 3.

 

Таблиця 3. Результати оцінки стійкості цеху до дії проникаючої радіації і радіоактивного забруднення

Елемент цеху	Характеристика будівель і споруд	Коєф. послаблення, К посл	Доза випромінювання, Р	Межа стійкосі в умовах РЗ і ПР, Р/год.
від ПР	від РЗ	при ПР	при РЗ
Будівля цеху	(Характеристика будівлі, місце розташування)
Сховище	(Місце розташування, характеристика перекриттів)

Аналізуючи результати розрахунків робляться висновки і прогнози, щодо підвищення стійкості об’єкту до дій радіоактивного забруднення і проникаючої радіації. У висновках треба вказати в зоні яких руйнувань, пожеж, радіоактивного забруднення і проникаючої радіації може опинитися об’єкт, вказати найбільш слабкий елемент цеху. Визначити заходи, щодо підвищення стійкості об’єкту до вражаючих факторів, а також, щодо захисту робітників і службовців.

 

ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ

Методичні вказівки до виконання практичних завдань для

студентів ЗДІА усіх спеціальностей денного відділення

 

 

Рекомендовано

на засіданні кафедри ОНС,

протокол №__ від _______

 

Запоріжжя, 2011

 

Цивільна оборона (Цивільний захист). Методичні вказівки до виконання практичних завдань для студентів ЗДІА усіх спеціальностей / Укл. Л.А. Суржицька, Запоріжжя: ЗДІА, 2011 - 16с.

 

 

Оцінка обстановки в надзвичайних ситуаціях