Оценка обстановки на объекте экономики при взрыве

РГР №1. Оценка обстановки на объекте экономики  при взрыве (на примере наземного  ядерного взрыва)

1. Исходные данные

1. Радиус города – 14 км;
2. расположение объекта относительно центра города по азимуту - 180°;
3. удаление объекта от центра города – 2 км;
4. мощность ядерного боеприпаса (тротилового эквивалента) – 200 кт;
5. место взрыва – центр города;
6. направление ветра – от центра взрыва на объект;
7. скорость ветра – 50 км/ч;
8. наименование объекта (цеха) – электроцех.

2. Характеристика объекта

Электроцех:

здание – одноэтажное  из сборного ж/б;

оборудование – трансформаторы до 1 кВ;

ЭС – воздушные линии высокого напряжения.

3. Поражающие факторы наземного взрыва:

Энергия ядерного взрыва распределяется следующим образом:

- на ударную воздушную  волну (50%);

- световое излучение (35%);

- радиоактивное загрязнение  местности (10%);

- проникающую радиацию (3%);

- электромагнитный импульс  (2%).

Характеристики  поражающих факторов наземного ядерного взрыва:

Ударная воздушная волна представляет собой область резкого сжатия среды (воздуха, воды), распространяющуюся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Поражающее действие ударной  волны характеризуется величиной избыточного давления и силой скоростного напора воздуха (метательным действием.), т.е. разностью между нормальным атмосферным давлением и максимальным давлением во фронте ударной волны. Оно измеряется в килопаскалях (кПа) или килограммах силы на 1 см ² (кгс/см ²).

Длительность поражающего  действия ударной волны составляет десятки секунд.

Воздействие ударной воздушной  волны на людей характеризуется  легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми поражениями.

Что касается воздействия  ударной воздушной волны на здания, то различают следующие степени разрушения зданий: полные, сильные, средние, слабые.

Световое  излучение ядерного взрыва – это мощный поток видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Скорость его распространения в воздухе составляет несколько секунд.

Величина светового импульса, измеряемая в калориях на , прямо пропорциональна мощности взрыва и обратно пропорциональна квадрату расстояния до его центра.

У людей световое излучение  может вызвать ожоги и поражения  органов зрения. Почти во всех случаях ожог является не только местным, а общим заболеванием (ожоговая болезнь).

Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемых в течение 15-25 секунд с момента взрыва в окружающую среду из зоны ядерного взрыва.

Проникающая радиация, ионизируя  ткани человека, вызывает лучевую  болезнь, тяжесть которой обуславливается  величиной поглощенной дозы. Изменяется она для всех видов излучения  в радах или бэрах.

Интенсивность излучения, которую  называют мощностью дозы или уровнем  радиации характеризуется дозой  в единицу времени, например, рад  в час (рад/ч).

Электромагнитным  импульсом (ЭМИ) принято называть совокупность кратковременных электрических и магнитных полей, возникающих в результате ионизации воздуха в зоне ядерного взрыва и пространственного разделения положительных и отрицательных зарядов. ЭМИ искажает магнитное поле Земли, что приводит к ухудшению или исчезновению радиосвязи на удалении 50-300 км от центра взрыва.

Радиоактивное заражение (загрязнение) местности происходит в результате оседания из облака, образовавшегося при ядерном наземном взрыве, радиоактивной пыли, содержащей продукты деления ядер урана (плутония) и непрореагировавшее ядерное горючее. Радиоактивное заражение может быть также обусловлено радиоактивными веществами, образовавшимися в почве в районе центра взрыва под воздействием сверхбыстрых нейтронов (наведенной радиоактивностью). Радиоактивные вещества в ходе радиоактивного распада выделяют ионизирующие излучения трех видов: альфа-лучи, бета-лучи и гамма-лучи, которые обуславливают основной поражающий эффект радиоактивного заражения.

Доза облучения людей  формируется за счет гамма- и бета-излучения радиоактивных веществ, а также вследствие ингаляционного поступления в организм радионуклидов, содержащихся на зараженной местности, а также в месте с загрязненными продуктами питания и водой.

Повышенная радиационная опасность зараженной окружающей среды  может сохраняться от нескольких дней до года после возникновения.

1.3.1. Расчет поражающего  действия ударной воздушной волны

 

 

 

2) Определить избыточное  давление ударной воздушной волны  () на объекте.

q = 200 кт;

расстояние от взрыва – 2 км;

Для расчета избыточного  давления ударной волны, нам понадобится  следующая таблица:

Таблица 1

Определение расстояния от центра наземного взрыва по избыточному  давлению во фронте ударной воздушной  волны (для мощности боеприпаса 200 кт)

Мощность боеприпаса, кт	Расстояние от взрыва R (км) по избыточному давлению (кПа)
	10 кПа	20 кПа	30 кПа	40 кПа	50 кПа	60 кПа	70 кПа
200	6,4	3,8	3,1	2,6	2,2	2,1	1,5

Согласно таблице 1, расстояние 2 км находится в интервале от 2,2 до 2,1 км.

Определим, как изменяется давление на 0,1 км.

Интервал = 2,2 – 2,1 = 0,1

Тогда,  на 0,1 км: 60 кПа – 50 кПа = 10 кПа.

Если на расстоянии 2,1 км = 60 кПа, то 2 км – это меньше на 0,1 км, значит будет больше также на 0,1 км, отсюда на объекте = 60 кПа +10 кПа = 70 кПа.

Отсюда можно  сделать вывод:

- степень поражения людей (при = 70 кПа) – тяжелая.

Тяжелые поражения характеризуются сильными контузиями всего организма, потерей сознания, переломами; возможны повреждения внутренних органов, кроме органов, содержащих жидкость или воздух.

- при = 70 кПа здание и оборудование одноэтажное из сборного ж/б полностью разрушится (для зданий-одноэтажных из сборного ж/б, давление должно быть более 40 кПа; для обрудования - трансформаторы до 1 кВ – более 60 кПа), то есть разрушаться все основные элементы здания, в том числе и несущие конструкции. При этом, подвальные помещения могут частично сохраниться (Объект уже не может быть восстановлен).

Повреждение воздушных линий  высокого напряжения будет сильным (давление достаточно от 51 до 70 кПа) – восстановление нецелесообразно, однако можно устранить капитальным ремонтом в заводских условиях.

1.3.2. Расчет поражающего  действия светового излучения.

1) Величина светового  импульса (СИ) зависит от вида взрыва, состояния воздушной среды (прозрачности), мощности боеприпаса и расстояния от взрыва. Для наземного взрыва и видимости до 10 км (слабой дымке) величину СИ на объекте экономики можно определить по таблице 2 аналогично расчету при , зная мощность боеприпаса и расстояние от взрыва.

Таблица 2

Определение расстояния от центра взрыва (км) по величине СИ (для мощности боеприпаса 200 кт)

 

Мощность взрыва, кт	Расстояние в км по величине СИ в кДж/
	4200 кДж/	1000 кДж/	640 кДж/	320 кДж/	160 кДж/
200	0,9	2,1	2,5	3,6	5,2

Согласно таблице 2, расстояние 2 км находится в интервале от 2,1 до 0,9 км.

Определим, как изменяется величина светового импульса на 0,1 км.

Интервал = 2,1 – 0,9 = 1,2 (12×0,1)

Тогда,  СИ на 0,1 км: (4200 кДж/ – 1000 кДж/)/12 = 267 кДж/.

Если на расстоянии 2,1 км СИ = 1000 кДж/, то 2 км – это меньше на 0,1 км, значит СИ будет больше также на 0,1 км, отсюда на объекте = 1000 кДж/ кПа + 267 кДж/ = 1267 кДж/.

Отсюда можно  сделать вывод:

2) Степень ожога у людей и животных, находящихся на открытой территории объекта будет IV степени (для людей СИ свыше 600 кДж/, для животных – свыше 800 кДж/), которая сопровождается омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, сухожилий, костей). Поражение значительной части тела может привести к смертельному исходу.

Заживление ожогов III и IV степени происходит медленно и, нередко, закрыть ожоговые поверхности можно только с помощью пересадки кожи.

Определение границ распространенности той или иной степени ожога  в первые 2-3 дня имеет определенные трудности. Так, например, пузыри – признак II степени, могут появиться через несколько дней в зоне гипермии (признак ожога I степени) или под пузырями обозначатся участки некроза кожи.

Помимо местных проявлений, при ожогах всегда наблюдаются общие  явления – повышение температуры, озноб, нарушение деятельности сердца, печени, почек и других органов. Общие  явления будут различными в зависимости от степени и площади ожога. В момент ожога и в первые часы после получения травмы может наблюдаться болевой (ожоговый) шок.

В более поздние периоды  болезни выделяют фазы: ожоговой токсемии (первая неделя) и ожоговой септикотоксемии (2-4 неделя). Общие явления в эти фазы вызываются нарушением функции внутренних органов, которые развиваются в результате значительного обезвоживания организма, обильной потерей через ожоговую поверхность жидкой части крови (плазмы), отравления организма всасывающимися из зоны повреждения продуктами распада омертвевших тканей, микробных токсинов и др.

смерть в первые сутки  наступает от шока, в первую неделю – от токсемии, через несколько недель – от септикотоксемии (гнойной инфекции).

Первая доврачебная  помощь при ожоге  IV степени:

Первая при ожогах заключается  в немедленном удалении больного из зоны высокой температуры и  удалении с поверхности тела горящей, тлеющей или резко нагретой одежды. Причем горящую одежду следует погасить (закутать в одеяло, половик, облить водой и т.д.). Это особенно важно, если на больного попали легко воспламеняющиеся жидкости. Выносить больного из опасной зоны, снимать с него одежду следует осторожно и по возможности с соблюдением асептики. При оказании первой помощи мероприятия должны быть направлены в основном на предупреждение шока и инфицирования ожоговой поверхности. С целью предупреждения шока, больному необходимо ввести обезболивающие средства (промедол, пантопон, морфин). При их отсутствии дают пить водку, спирт, крепкий горячий чай или кофе.

Основной задачей первой помощи следует считать скорейшие  закрытие ожоговой поверхности сухой  асептической повязкой. Можно положить повязку со спиртом, водкой, раствором риванола или марганцовокислого калия. Повязки желательно накладывать стерильным бинтом или с помощью индивидуального пакета. При отсутствии специального стерильного перевязочного материала ожоговую поверхность можно закрыть чистой хлопчатобумажной тканью, проглаженной горячим утюгом. После того, как вся ожоговая поверхность будет закрыта, пострадавшего следует тепло укрыть и по возможности скорее доставить в лечебное учреждение. Больные с явлениями шока или обширными ожогами в лечебное учреждение должны доставляться в положении лежа, на специальных машинах, оборудованных носилками. На носилки больного следует уложить в положении, при котором меньше всего возникает болевых ощущений. Наиболее удобно и безболезненно положение больного на здоровой части тела. Следует помнить, что охлаждение резко ухудшает состояние больного и способствует развитию шока. Поэтому весь период от момента травмы до оказания квалифицированной врачебной помощи больной должен быть тепло укрыт, повторно дают пить горячие напитки.

3) Для того, чтобы определить  какие материалы для данного  СИ будут воспламенены и при  отсутствии тепла прекращают  горение, а какие материалы будут иметь устойчивое горение, воспользуемся таблицей 3.

Таблица 3

Значение СИ по воздействию  на материалы

Наименование материала	Значение СИ, кДж/
	Воспламенение	Устойчивое горение
Ткань х\б темная	250-400	580-670
Резиновые изделия	250-420	630-840
Бумага, солома, стружка	330-500	710-840
Доска сосновая	500-670	1700-2100
Кровля мягкая (толь, рубероид)	580-840	1000-1700
Обивка сидений автомобиля	1250-1450	2100-3300