ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Методические указания к выполнению

Расчетно-графических работ

(для студентов всех специальностей)

Алматы 2011 г

СОСТАВИТЕЛИ: Т.Е. Хакимжанов. Основы безопасности жизнедеятельности. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ для студентов всех специальности - Алматы: АУЭС, 2011.

В данной работе излагаются задачи по оценке обстановки в условиях различных чрезвычайных ситуаций. Приводятся примеры решения задач. Методические указания предназначены для студентов всех специальности. Табл. 20, библиогр. – 4 наз.

Рецензент: начальник отдела по чрезвычайным ситуациям и специальных работ А.В. Миненков

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2011 г.

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2011 г.

Введение

В комплексе мероприятий защиты населения и объектов хозяйствования от последствий чрезвычайных ситуаций важное место занимает выявление и оценка радиационной, химической, инженерной и пожарной обстановки, каждая из которых является важнейшей составной частью общей оценки обстановки, складывающейся в условиях чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени. Оценка обстановки является обязательным элементом работы командно-начальствующего состава формирований и штабов ГО - проводится с целью своевременного принятия необходимых мер защиты и обоснованных решений о проведении СиДНР, медицинских и других мероприятий по оказанию помощи пораженным и при необходимости эвакуации населения и материальных ценностей.

Оценка химической обстановки на объектах, имеющих СДЯВ, предусматривает определение размеров зон заражения и очагов поражения, времени подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту), времени поражающего действия и возможных потерь людей в очагах поражения. Командиры формирований должны постоянно знать обстановку в районе действий, а это достигается её тщательной оценкой, т.е. решением целого комплекса задач, ведением непрерывной и целенаправленной разведки.

В результате разрушений зданий и сооружений на территории населённых пунктов и объектов образуются сплошные завалы. Высота сплошных завалов зависит от избыточного давления, плотности застройки и этажности зданий.

Пример № 1

Северный район города попадает в зоны с избыточным давлением 70-90 кПа. Плотность застройки 30%, ширина улиц от 30-40 м, здания в основном восьмиэтажные. Определить возможность возникновения завалов и их высоту.

Решение. По данным таблицы № 2 сплошные завалы будут образовываться при избыточном давлении 50 кПа. Высоту возможных завалов для плотности застройки 30 % находим по таблице № 3, она может быть до 3,1м. На основании этих данных можно планировать проведение работ по расчистке завалов на улицах.

Таблица 1 –Варианты для примера № 1

Окончание таблицы 1

Таблица 2

Таблица 3

При решении задач по оценке радиационной обстановки обычно приводят уровни радиации к одному времени. Когда время взрыва известно, уровень радиации определяют по формуле:

Р₁=Р₀( )^-1.2 или Р_t=Р₀ * К_t (1),

где P₀-уровень радиации в момент времени t₀ после взрыва; Р_t-уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитанного также с момента взрыва; К_t = (t/t₀)^-1,2 - коэффициент пересчета радиации на различное время после взрыва.

Решая уравнение можно убедиться, что уровень радиации снижается в 10 раз при семикратном увеличении времени. Значение коэффициента К_t для перерасчета уровней радиаций на различное время t после взрыва приведены в таблице 4

Таблица 4

Окончание таблицы 4

Пример №2

В 11 ч. 20 мин. Уровень радиации на территории объекта составил 5,3 р/ч.

Определить уровень радиации на 1 час после взрыва, если ядерный удар нанесен в 8 ч. 20 мин.

Решение

1.Определяем разность между временем размера уровня радиации и временем ядерного взрыва. Оно равно 3 ч.

11 ч. 20 мин. – 8 ч. 20 мин. = 3 ч.

2. По таблице № 4 коэффициент для перерасчета уровней радиации через 3 ч. После взрыва К₃ = 0,267.

3. Определяем по формуле (1), уровень радиации на 1 ч. после ядерного взрыва

Р₁ = Р₁/К₃ = 5,3/0,267 = 19,8 р/ч, так как К_t на 1 ч. после взрыва К_t = 1, на 3 ч. = К₃ = 0,267.

Таблица 5 – Варианты примера №2

Очагом поражения при наводнении называется территория, в пределах которой произошли затопления местности, повреждения и разрушения зданий, сооружений и других объектов, сопровождающиеся поражениями и гибелью людей, животных и урожая сельскохозяйственных культур, порчей и уничтожением сырья, топлива, продуктов питания, удобрений и т. п.

Масштабы наводнений зависят от высоты и продолжительности стояния опасных уровней воды, площади затопления, времени затопления (весной, летом, зимой) и др.

Определение размеров зон наводнений при прорывах плотин и затоплении при разрушении гидротехнических сооружений покажем на примере.

Пример №3

Объем водохранилища W = 70 млн.м³, ширина прорана В = 100 м, глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н = 50 м, средняя скорость движения воды пропуска V = 5 м/сек. Определить параметры волны пропуска на расстояниях 25,50 и 100 км от плотины при ее разрушении.

Решение. 1По формуле t_пр = ч,

где R – заданное расстояние от плотины, км, определяем время прихода волны пропуска на заданном расстоянии.

t_{25 = 1,4ч,} t_{50 = 2.8 ,ч} t_{100 = 5.6ч.}

По таблице 6 находим высоту волны пропуска на заданных расстояниях:

h₂₅ = 0,2 Н = 0,2х50 = 10 м.

h₅₀ = 0,15 Н = 0,2х50 = 7,5 м.

h₁₀₀ = 0,075 Н = 0,075х50 = 3,75 м.

Таблица 6 – Ориентировочная высота волны пропуска и продолжительность ее прохождения от плотины

Определяем продолжительность прохождения волны пропуска (t) на заданных расстояниях, для чего по формуле:

Т = ,

где W – объем водохранилища, м;

B - ширина протока или участка перелива воды через гребень не разрушенной плотины, м;

N – максимальный расход воды на 1 м ширины пропана (участка перелива воды через гребень плотины), м³/с*м, ориентировочно ровный

Находим время опорожнения водохранилища

Т = 0,55ч,

тогда t₂₅ = 1,7*Т = 1,7*0,55 = 1 ч;

T₁₀₀ = 4*Т = 4*0,55 = 2,2 ч.

Таблица 7

Очагом поражения при землетрясении называется территория, в пределах которой произошли массовые разрушения и повреждения зданий сооружений и других объектов, сопровождающихся поражениями и гибелью людей, животных, растений. Очаги поражения при землетрясениях по характеру разрушения зданий и сооружений можно сравнить с очагами ядерного поражения, при этом большинство зданий и сооружений получает средние и сильные разрушения.

Таблица 8 – Характер и степень ожидаемых разрушений при землетрясении

Окончание таблицы 8

Пример № 4

Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории объекта – IX баллов. На объекте имеются производственные и административные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 т, складские кирпичные здания и трубопроводы на металлических и железобетонных эстакадах.

Определить характер разрушения элементов объекта при землетрясении.

Решение. По таблице 8 находим, что промышленные и административные здания и трубопроводы получат средние разрушения, а складские кирпичные здания – сильные.

Поскольку предел устойчивости зданий и трубопроводов меньше IX баллов, они будут не устойчивы к воздействию сейсмической волны в IX баллов. Вычислить характер разрушении при интенсивности землетрясения в баллах.

Таблица 9

Пример №5

Оценить опасность возможного очага химического заражения на случай аварии на XOO, расположенном в южной части города. На объекте в газгольдере емкостью 2000 м³ хранится сжатый аммиак. Температура воздуха +40⁰ С. Граница объекта в северной его части проходит на удалении 200 м от возможного места аварии, а далее проходит на глубину 300 м санитарно-защитная зона, за которой расположены жилые кварталы. Давление в газгольдере атмосферное.

Решение.

1. Согласно фактическим данным принимают метеоусловия – изотермия, скорость ветра 1 м/с, направление ветра – северное.

2. По формуле Q₀ = d * V_x, где d – плотность СДЯВ (см. таблицу 11) V_{x –} объем хранилища, м³, определяем величину выброса СДЯВ: Q₀ = d * V_x = 0,0008 * 2000 = 1,6 т;

3. По формуле (Qэ₁ = К₁ * К₃ * К₅ * К₇ * Qс) = 1 * 0,04 * 1 * 1,4 * 1,6 = 0,1 т. где К1- коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, определяется по таблице 11 (для сжатых газов К1= 1), К3 – коэффициент, равный отношению поражающей токсической дозе другого СДЯВ, К5- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха ( принимается равным при инверсии- 1); изотермия =0.23; конвекция – 0, 08; к?- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха ( для сжатых газов К7 =1). Qc- количество выброшенного ( разлившегося) при аварии вещества.

Qэ₁ = К₁ * К₃ * К₅ * К₇ * Qс=1 *0.04*1*1,4 *1,6=0.1 тонна.

4. По таблице 12 находим глубину зоны заражения: Г = 1,25 км.

5. Глубина заражения в жилых кварталах 1,25 – 0,2 – 0,3 = 0,75 км.

Таким образом, облако зараженного воздуха может представлять опасность для рабочих и служащих химически опасного объекта, а также части населения города, проживающего на удалении 750 м от санитарно-защитной зоны.

Таблица №10 – Предельные значения глубины переноса воздушных масс за 4 часа

Примечания:

1) При времени после начала аварии N > 4 полученное по таблице 12 значение глубины сравнивается с предельно-возможным значением переноса воздушных масс «Гп», определенным по формуле Гп = NV, где V – скорость переноса фронта зараженного воздуха при заданной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, в км/ч.

2) Окончательной расчётной глубиной зоны заражения, под которой понимается оценка протяженности (протяжности) линии осевых (максимальных) концентраций в зоне, следует принимать меньше из двух сравниваемых между собой значений.

Таблица 11 – Характеристика СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения

Таблица №12 – Глубина зон возможного заражения СДЯВ, в км

Таблица 13 – Ориентировочные размеры зон химического заражения с поражающими концентрациями при применении противником химического оружия авиацией (средние метеорологические условия)

Таблица 14

Пример №6

Комплексная задача по оценке обстановки при землетрясении.

Условия задачи:

1) Численность населения города 230 тыс. человек.

2) В городе 24 крупных промышленных предприятия, из них 4 – химических и взрывоопасных.

- 15 школ;

- 20 детских садов;

- 13 лечебных заведений емкостью 150 коек каждое;

- 54 предприятия общественного питания;

- 12 котельных;

- 1 закрытый водозабор, на очистных сооружениях которого имеется 10 тонн хлора;

- на ж.д. путях цистерна с 47 тоннами аммиака.

3) Общая протяженность водопроводной сети – 300 км;

-канализационной сети – 240 км.

4) В городе 12450 домов, в каждом доме, в среднем, проживает условно 20 человек.

5) В пригороде имеется 2 дома отдыха емкостью 300 человек каждый.

6) Общая численность спасателей в соответствии с требованиями руководящих документов. Обеспеченность формирований ГО повышенной готовности инженерной и специальной техникой – 90%.

7) Для управления силами ГО города имеются средства радиосвязи.

8) В окрестностях города дислоцируется мотострелковый полк.

Характеристика зданий

Жилых:

- тип А – 20%, тип Б – 50%, тип В – 30%.

Промышленность:

- тип Б – 60%, тип В – 40%.

Школы:

- тип Б – 100%.

Детские сады:

- тип А – 20%, тип Б – 50%, тип В – 30%.

Лечебные учреждения:

- тип А – 10%, тип Б – 70%, тип В – 20%.

Предприятия общественного питания:

- тип А – 50%, тип Б – 30%, тип В – 20%.

Котельные:

- тип Б – 100%.

Метеоусловия

Время года, суток и метеоусловия реальные на день занятий.

Задачи

1. В роли ведущего специалиста – инженера рассчитать:

- степень и количество разрушенных зданий;

- количество жителей оставшихся без крова;

- количество потерь санитарных и безвозвратных;

- степень разрушения объектов промышленности, коммуникаций, систем жизнеобеспечения;

- определить возможные зоны заражения CДЯВ;

- зоны особы опасных пожаров.

Таблица 15 – Возможное состояние объектов хозяйствования при землетрясении

Классификация повреждений

Ликвидация последствий стихийных бедствий, крупных аварий и катастроф

Ликвидация последствий стихийного бедствия или крупной аварии (катастрофы) включает:

- оповещение населения и объектов об опасности бедствия или возникших опасных последствиях аварии (катастрофы);

- ведение разведки, установление степени и объема разрушений, определение размеров зон заражения, скорости распространения и возможных границ затопления или наводнения, размеров очагов, районов и направлений распространения пожаров и выявление других данных;

- определение объектов и населенных пунктов, которым непосредственно угрожает опасность от стихийного бедствия (аварии, катастрофы);

- определение состава, численности группировки сил и средств, привлекаемых для спасательных и других работ;

- организацию медицинской помощи пораженным и эвакуацию их в лечебные учреждения, а также вывод населения в безопасные места и его размещение;

- подготовку и осуществление соответствующих мер безопасности при ведении спасательных работ;

- организацию комендантской службы в районе бедствия (аварии, катастрофы) и прилегающих районах;

- организацию материального, технического и транспортного обеспечения, действий сил ГО, а также других мероприятий, направленных на подготовку и обеспечение спасательных работ и ликвидацию последствий бедствия (аварии, катастрофы).

В районе стихийного бедствия, массовых пожаров, аварии, катастрофы организуются разведка, комендантская служба и работы по извлечению пораженных из-под завалов, обломков, из горящих и загазованных зданий и сооружений, мероприятия по оказанию первой медицинской помощи пораженным и эвакуации их на медицинские пункты и в лечебные стационарные учреждения; сбор и вывод из района бедствия (пожаров, аварии, катастрофы) и зоны воздействия сильнодействующих ядовитых веществ населения. Организуются, кроме того, санитарно-гигиенические и противоэпидемические мероприятия в целях предотвращения возникновения эпидемий, а также снабжение населения водой, продуктами и предметами первой необходимости.

Таблица 16 – Варианты для различной интенсивности землетрясения

Окончание таблицы 16

Характеристика зданий:

Жилых:

Тип «А» - 20%, тип «Б» - 50%, тип «В» - 30%.

Промышленных:

Тип «Б» - 60%, тип «В» - 40%.

Школы:

Тип «Б» - 100%.

Детские сады:

Тип «А» - 20%, тип «Б» - 50%, тип «В» - 30%.

Лечебные учреждения:

Тип «А» - 10%, тип «Б» - 70%, тип «В» - 20%.

Предприятия общественного питания:

Тип «А» - 50%, тип «Б» - 30%, тип «В» - 20%.

Котельные:

Тип «Б» - 100%.

Пример 7

Сваливание (опрокидывание) элементов.

Высокие элементы (опоры ЛЭП, краны с башнями и стрелами, мачты, высокие станки и приборы и т.п.) могут быть свалены или опрокинуты ударной волной.

На элемент действует сила смещения. Моменты силы смещения противодействуют моменты силы тяжести и сил крепления Q. (Рис 1) Условием сваливания для незакрепленных элементов будет превышение момента силы смещения над моментом силы тяжести:

P_см в > Ga или P_см > Q,

где в - плечо аэродинамической силы смещения; Q – плечо силы тяжести. Подставив значение P_см из выражения F_тр £ P_см G_xSP_ск здесь F_тр = f G, где f- коэффициент трения (дан в таблице 18), G – вес предмета, получим скоростной напор, при котором произойдет сваливание элемента, C_x- коэффициент аэродинамического сопротивления (табл. 19) = 1,6.

P_ск ≥ * .

Условием сваливания для элементов сложной конфигурации и закрепленных на фундаментах и различного рода подставках будет превышение силы смещения над моментами силы тяжести и сил крепления.

P_см в ≥ + Qa,

где в - плечо аэродинамической силы смещения Р_см; а - плечо силы крепления Q; – плечо силы тяжести.

В этом случае некоторую трудность будет представлять наложение плеча силы смещения, точка приложения которой находится прмерно в центре давления площади S силуэта сваливаемого предмета. Если известна площадь Si каждой части предмета и высота центра тяжести этой площади bi относительно основания, то плечо в силы Pсм приближено определяют по формуле:

B = .

Пример: Определить избыточное давление во фронте ударной волны, при котором блок программного устройства, установленный на ровной поверхности, будет опрокинут.

Вес прибора 250 Н, высота 40см, длина 20см, ширина 20см, центр тяжести и центр давления силы смещения в центре прибора.

Решение: по формуле (2) для площади поперечного сечения S=0,2*0,4=0,08м2, определяем:

P_ск ≥ - = 980 н/м^{2 ≈}1 КПа

При этом скоростном напоре или избыточном давлении во фронте ударной волны 17кПа (см. таблицу 17) прибор будет опрокинут.

Таблица 17 - Скоростной напор и избыточное давление

По скоростному напору, найденному из формулы (2) или таблицы 17 можно определить избыточное давление во фронте ударной волны, при котором произойдет смещение предмета.

Таблица 18 – Коэффициент трения

Окончание таблицы 18

Таблица 19 –Коэффициент аэродинамического сопротивления

Таблица 20

Дата добавления: 2014-10-17; просмотров: 505; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!