ударной волны ядерного взрыва [взрыв наземный].

Исходные данные: завод расположен на расстоянии 6,5 км от вероятной точки прицеливания R_г = 6,5 км, ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 300 кт; взрыв наземный; вероятное максимальное отклонение ядерного боеприпаса от точки прицеливания r_отк = 2,1км; характеристика цеха изложена в задании.

Решение:

1) Определяем максимальное значение избыточного давления, ожидаемого на территории завода. Для этого находим минимальное расстояние до возможного центра взрыва:

R_х = R_г – r_отк = 6,5 – 2,1 = 4,4 (км)

По приложению 1* находим значение избыточного давления ∆Р_ф:

∆Р_ф = 20 кПа.

2) Выделяем основные элементы сборочного цеха и определяем их характеристики. Их характеристики берем из исходных данных и записываем в сводную таблицу результатов оценки (см. табл. 2).

3) По приложению 2* находим для каждого элемента цеха избыточные давления, вызывающие слабые, средние, сильные и полные разрушения. Эти данные отражаем в таблице 2 по шкале избыточных давлений условными знаками.

4) Находим предел устойчивости каждого элемента цеха – избыточное давление, вызывающее средние разрушения.

5) Определяем предел устойчивости цеха в целом по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав элементов - ∆Р_{ф lim} = 10 кПа.

6)Определяем степень разрушения элементов цеха при ожидаемом максимальном избыточном давлении и возможный ущерб (процент выхода из строя производственных площадей и оборудования).

Вывод по устойчивости цеха к ударной волне ядерного взрыва:

- электроцех может оказаться в зоне сильных разрушений очага ядерного поражения с вероятным максимальным избыточным давлением ударной волны 20 кПа, а предел устойчивости электроцеха ∆Р_{ф lim} = 10 кПа, что меньше ∆Р_{ф max} = 20 кПа, поэтому механический цех не устойчив к ударной волне; наиболее слабый элемент – легкие станки и контрольно-измерительная аппаратура;

- так как ожидаемое на объекте максимальное избыточное давление ударной волны 20 кПа, а пределы устойчивости большинства элементов цеха равен 20-30 кПа и здания 20 кПа, то целесообразно повысить прел устойчивости электроцеха до 30 кПа;

- для повышения устойчивости электроцеха к ударной волне необходимо: повысить устойчивость здания цеха устройством контрфорсов, подкосов, дополнительных рамных конструкций; уязвимые узлы станков, кранов и кранового оборудования закрыть защитными кожухами, установить дополнительные колонны кранов; кабельную электросеть проложить под землей. Для наиболее слабый элементов помимо выше перечисленного стоит применить: для легких станков – дополнительные крепления к фундаменту, а для КИА – чехлы для накрывания из более практичных материалов и предусмотреть в стенах (перестенках) специально оборудованные ниши.

Таблица 2. – Результаты оценки устойчивости механического цеха к воздействию ударной волны ядерного взрыва.

Для полного представления возможной обстановки на объекте и в районе его расположения, целесообразно нанести на план местности границы зон разрушений в очаге ядерного поражения при заданной мощности боеприпаса. Положение зон возможных разрушений в возможном очаге ядерного поражения для рассматриваемого примера показано на рисунке 1.

Оценить устойчивость работы объекта к воздействию ударной волны ядерного взрыва [взрыв воздушный]:

Исходные данные: завод расположен на расстоянии 6,5 км от вероятной точки прицеливания Rг = 6,5 км, ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 300 кт; вероятное максимальное отклонение ядерного боеприпаса от точки прицеливания rотк = 2,1 км; характеристика цеха изложена в задании.

Решение.

1) Определяем максимальное значение светового импульса и избыточное давление ударной волны, ожидаемого на территории завода. Для этого находим минимальное расстояние до возможного центра взрыва:

Rх = Rг – rотк = 6,5 – 2,1 = 4,4 (км)

По приложению 4* находим максимальный световой импульс, а по приложению 1* - максимальное избыточного давления ∆Рф для боеприпаса мощностью q =300 кт при воздушном взрыве:

Исв.мах = 307 кДж/м²; ∆Рф = 20 кПа.

2) По приложению 6* определяем II степень огнестойкости здания цеха. Для этого изучаем его характеристику, выбираем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции здания, и определяем предел их огнестойкости. Результаты оценки, а также характеристики здания цеха и его элементов заносим в итоговую оценочную таблицу 3.

3) По приложению 7* определяем категорию пожарной опасности цеха как категорию Д. В электроцехе обеспечивается наладка и ремонт электротехнического оборудования завода. Горючие материалы не применяются.

4) Выявляем в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов, и изучаем их характеристики. Такими эле­ментами в цехе являются: двери, окна –деревянные, окрашенные в темный цвет; кровля - рубероид.

5) По приложению 5* находим световой импульс вызывающий возгорание дверей. Двери и окна (деревьяные и окрашенные в темный цвет) при взрыве боеприпаса мощностью q = 300 кт воспламеняются от светового импульса Исв.lim = 267,77 кДж/м²; кровля (рубироид) при Исв.lim = 607,77 кДж/м².

6) Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению. Предел устойчивости электроцеха к световому излучению Исв.lim = 267,77 кДж/м². Так как Исв.lim < Исв.мах, то электроцех не устойчив к световому излучению.

7) Устанавливаем степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по приложению 2*. При ожидаемом на объекте максимальном избыточном давлении ударной волны в 20 кПа здание электроцеха (кирпичное бескаркасное с перекрытием из железобетонных сборных элементов) получит средние разрушения.

8) Определяем зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха получит средние разрушения, но ожидаемый максимальный световой импульс на объекте 307 кДж/м², а плотность застройки на объекте 30%, заключаем, что электроцех завода может оказаться в зоне сплошных пожаров.

Для наглядного отображения обстановки в районе объекта на план местности наносим границы зон пожаров при максимальном световом импульсе и избыточном давлении, ожидаемых на объекте (рис. 2). При этом радиусы внешних границ зон отдельных и сплошных пожаров находим по приложению 4* для световых импульсов 160 кДж/м² и 560 кДж/м² соответственно, т.е. средних зон пожаров, так как задана мощность боеприпаса q = 300 кт.

Границы зон пожаров в завалах примерно совпадает с границей зон полных разрушений, и поэтому радиус зоны пожаров в завалах определяем по приложению 1* для избыточного давления ∆Рф = 50 кПа.

Вывод по устойчивости цеха к световому излучению ядерного взрыва:

1) На объекте при ядерном взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс 307 кДж/м² и избыточным давлением ударной волны 20 кПа, что вызовет средние повреждения здания. Электроцех окажется в зоне сплошных пожаров.

2) Электроцех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 267,77 кДж/м².

3) Пожарную опасность для цеха представляют двери и окна выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет.

4) Целесообразно повысить предел устойчивости электроцех до 307 кДж/м². Для этого следует провести следующие мероприятия: оббить двери кровельной сталью по асбестовой прокладке; деревянные лутки окон заменить на металлические; укрепить здание цеха; провести в цехе профилактические противопожарные меры (увеличить количество средств пожаротушения, своевременно убирать производственный мусор в здании цеха и на его территории).

Таблица 3. Результаты оценки устойчивости механического цеха к воздействию светового излучения ядерного взрыва.

Объект, элементы объекта	Степень огнестойкости здания	Категория пожарной опасности производства	Возгораемые элементы (материалы) в здании и их характеристики	Световой импульс вызывающий воспламенение сгораемых элементов здания, кДж/м^2	Предел устойчивости здания к световому излучению, кДж/м^2	Разрушения здания при ∆Рф	Зона пожаров, в которой может оказаться объект
Электроцех. Здание – кирпичное, бескаркасное с перекрытием из ж/б сборных элементов; Пол – бетонный,	II	Д	Двери и окна – деревянные, окрашенные в темный цвет. Кровля – рубероид;	267,77     607,77	267,77	средние разрушения	Зона сплошных пожаров

Дата добавления: 2015-08-20