Стаціонарне газове плазмове джерело із замкненим дрейфом електронів

У даній роботі вироблений розрахунок і проектування стаціонарного газового плазмового джерела із замкненим дрейфом електронів, проведений експеримент по дослідженню характеристик плазми електромагнітного сепаратора ізотопів. Економічний розрахунок проведений виходячи з розрахунку витрат на виготовлення джерела і витрат на проведення експерименту.

5.2 Розрахунок орієнтовної ціни

5.2.1 Розрахунок витрат на сировину і матеріали

Для розрахунку витрат на сировину і матеріали використовуємо таблицю 5.1.

Таблиця 5.1 Вартість сировини і матеріалів

Найменування, стандарт	Витрата на виріб, кг	Ціна за одиницю, грн	Сума, грн
Вольфрамовий дріт	0,001	71	0,071
Оргстекло	2,5	12	30
Вакуумна гума	0,3	8,1	2,43
Мідний дріт	2,74	35,3	97,73
Неіржавіюча сталь	3,5	10,4	76,44
Фторопласт	0,01	51	0,51
Разом	207,2

5.2.2 Розрахунок витрат на купувальні комплектуючі вироби

Витрати на купувальні комплектуючі вироби визначаються за формою таблиці 5.2

Таблиця 5.2 Вартість напівфабрикатів і комплектуючих виробів

Найменування, стандарт	Кількість, шт	Ціна за одиницю, грн	Сума, грн
Вольтметр М381	1	25,60	25,60
Амперметр Э377	1	31,34	31,34
Реостат 0,5Ом 250мА	1	55,10	55,10
Разом	112,04

5.2.3 Витрати на електроенергію

Витрати на електроенергію можна визначити по формулі:

З_е = W · Т_об · К_з ·Ц_е (5.1)

де W сумарна потужність використовуваного устаткування, рівна 5 кВт;

Т_об час роботи устаткування, рівний 50 годин;

К_з коефіцієнт завантаження устаткування по потужності, рівний 0,7;

Ц_е вартість 1 кВт·ч енергії, рівна 0,86 грн.

З_е = 5 · 50 · 0,7 · 0,86 = 150,5 грн.

5.2.4 Фонд оплати праці

Основна заробітної платі працівників підприємства в даній роботі розраховується 20% від вартості сировини і матеріалів:

З_осн = 0,2 · Ц_с.м. (5.2)

де З_осн основна заробітної платі працівників підприємства;

Ц_{с.и м} вартість сировини і матеріалів.

З_осн = 0,2 · 207,2= 41,44 грн

Додаткова заробітної платі працівників підприємства в даній роботі розраховується 30% від основна зарплата працівників підприємства:

З_дод = 0,3 · З_осн (5.3)

де З_дод додадкова заробітної платі працівників підприємства

З_дод = 0,3 · 41,44 = 12,43

Відрахування на соціальні програми розраховуються як 38% від сумми основної та додадкової заробітної платі працівників підприємства:

В_сп = 0,38 · (З_осн + З_дод) (5.4)

де В_сп відрахування на соціальні програми.

В_сп = 0,38 · (41,44 + 12,43) =20,47 грн

Фонд оплаті праці розраховується:

ФОП = З_осн + З_дод + В_сп (5.5)

ФОП = 41,44 + 12,43 + 20,47 = 74,34 грн

5.2.5 Витрати на зміст і експлуатацію устаткування

Витрати на зміст і експлуатацію устаткування складають 50% від фонду оплати праці:

В_з.е. = 0,5 · ФОП (5.6)

де В_з.е. витрати на зміст і експлуатацію устаткування.

В_з.е. = 0,5 · 74,34 = 37,17 грн.

5.2.6 Загальновиробничі витрати

Загальнийвиробничі витрати можна розрахувати спрощеним способом, виходячи 70% від ФОП:

ЗВВ= 0,7 · ФОП (5.7)

де ЗВВ загальновиробничі витрати.

ЗВВ = 0,7 · 74,34 = 52,03 грн.

5.2.7 Відрахування на загальногосподарські витрати

Відрахування на загальногосподарські витрати визначаються як 150% від ФОП:

ВЗГВ = 1,5 · ФОП (5.8)

де ВЗГВ загальногосподарські витрати.

ВЗГВ = 1,5 · 74,34 = 111,51 грн.

5.2.8 Далі визначаємо виробничу собівартість, підсумувавши всі розраховані економічні показники:

ВС = З_осн + З_дод + В_сп + В_з.е.+ ЗВВ + ВЗГВ (5.9)

де ВС виробнича собівартість;

ВС = 41,44 + 12,43 + 20,47 + 37,17 + 52,03 + 111,51 = 221,18 грн.

5.2.9 Витрати на збут

Витрати на збут складають 10% від виробничої собівартості:

В_з = 0,1 · ВС (5.10)

де В_з витрати на збут

В_з = 0,1 · 221,18 = 22,12 грн.

5.2.10 Адміністративні витрати

Адміністративні витрати складають 7% від виробничої собівартості:

АВ= 0,07 · ВС (5.11)

де АВ адміністративні витрати.

АВ= 0,07 · 221,18 = 15,48 грн.

5.2.11 Повна собівартість

Повна собівартість складає суму витрат на сбут, адміністративних витрат та виробничої собівартості:

ПС= В_з+ АВ + ВС (5.12)

де ПС повна собівартість.

ПС = 22,12 + 15,48 + 221,18 = 258,78 грн.

5.2.12 Прибуток

Прибуток складає 25% від рентабільності

Пр = 0,25 · ПС (5.13)

де Пр прибуток

Пр = 0,25 · 258,78 = 64,7 грн

5.2.13 Цена

Цена розраховується, як сума повна собівартісті та прибутка:

Ц = ПС + Пр (5.14)

де Ц цена

Ц = 258,78 + 64,7 = 323,48 грн

5.2.14 НДВ

НДВ складає 20% від цени:

НДВ = 0,2 · Ц (5.15)

НДВ = 0,2 · 323,48 = 64,7 грн

5.2.15 Орієнтировна цена

Орієнтировна цена складається з цени та НДВ:

ОЦ = Ц + НДВ (5.16)

де ОЦ орієнтировна цена.

ОЦ = 323,48 + 67,7 = 391,18 грн

У результаті, склавши цену і НДВ, отримана орієнтировна цена виробу, яка складає 391,18 грн.

5.3 Калькуляція

Для проектування подвійного плазмового зонда потрібні витратні матеріали і сировина, енерговитрати на дослідження, освітлення і вентиляцію, відрахування на соціальні заходи, а також витрати на зміст і експлуатацію установки. Рекламу нашій продукції здійснюватимемо за допомогою рекламних проспектів і періодичного друку, поширюваних на виставках техніки, а також за допомогою періодичного друку. Результати розрахунку подібного роду витрат зведені в таблицю 5.3.

Таблиця 5.3 Калькуляція стаціонарного газового плазмового джерела

Наіменування Статей витрат	Сума, грн
Матеріали (сировина)	207,2
Купувальні комплектуючі вироби	112,04
Електроенергія	150,5
Основна заробітної платі працівників	41,44
Додадкова заробітної платі працівників	12,43
Відрахування на соціальні програми	20,47
Фонд оплаті праці	74,34
Витрати на зміст і експлуатацію устаткування	37,17
Загальновиробничі витрати	52,03
Відрахування на загальногосподарські витрати	111,51
Виробнича собівартість	221,18
Витрати на збут	22,12
Адміністративні витрати	15,48
Повна собівартість	258,78
Прибуток	64,7
Цена	323,48
НДВ	64,7
Орієнтовна цена	391,18

6. Охорона праці і навколишнього середовища

6.1 Загальні питання охорони праці і навколишнього середовища

Важливим питанням на стадії проектування технологічних процесів та устаткування є дотримання безпечних умов праці. В даний час велика увага приділяється екологічній чистоті виробничого процесу, застосування технології виробництва, навколишнього середовища, що виключає забруднення [2,3]. Виробничі будівлі та споруди, устаткування повинні відповідати вимогам, що забезпечують безпечні і нешкідливі умови праці, раціональне використання приміщень, устаткування [4].

У цьому напрямі найбільш перспективними є виробничі цикли, що застосовують останні розробки у області науки і техніки, що дозволяють найраціональніше використовувати робочий час та енергію, а також забезпечують найбільш сприятливі і найбільш безпечні для здоров'я людей умови праці.

Дана дипломна робота на тему «Cтаціонарне газове плазмове джерело із замкненим дрейфом електронів», є експериментально-дослідницькою роботою і виконана в лабораторії відділу ННЦ ХФТІ, для якої і проведений аналіз небезпечних і шкідливих чинників.

Робоча напруга установки перевищує 1000 В, тому особлива увага приділена електробезпеці, крім того, передбачається комплекс технічних, організаційних, санітарно-гігієнічних заходів, що забезпечують безпечну роботу на установці. Технічні заходи забезпечуються необхідними елементами конструкцій. Організаційні заходи включають правильне розташування устаткування, вміст робочого місця в належному порядку, перевірку знань техніки безпеки обслуговуючого персоналу, заборона робіт на несправному устаткуванні, забезпечення захисними засобами.

Санітарно-гігієнічні заходи передбачають відповідні вимоги до устаткування приміщення високовольтній лабораторії і конструктивним елементам, що забезпечують зниження напруженостей магнітного і електричного полів, випромінювання енергії в навколишній простір.

При виконанні даної роботи небезпечними та шкідливими виробничими чинниками є: висока напруга, електричний струм, електромагнітні поля, статична електрика, рентгенівське випромінювання, шум.

Приміщення лабораторії відділу, де експлуатується установка, згідно ПУЭ-87 [6] відноситься до приміщень з підвищеною небезпекою поразки електричним струмом, оскільки існує можливість одночасного дотику людини до металевих частин електроустаткування, які випадково можуть опинитися під напругою, з одного боку, та що мають з'єднання із землею металоконструкціями будівлі - з іншого боку.

Відповідно до НАПБ А.0.01-1.01-95 [7].приміщення, в якому знаходиться установка, по пожежо- та вибухонебезпеці відноситься до категорії B.

Питання охорони праці і навколишнього середовища розглянуті для науково-дослідного етапу дипломної роботи.

6.2 Виробнича санітарія

При проведенні науково-дослідної роботи «Індуктивний нагромаджувач для електронного прискорювача з плазмоерозіонним розмикателем» можливо виникнення небезпечних та шкідливих виробничих чинників, перелік яких наведений в таблиці 6.1 згідно з ГОСТ 12.0.003 - 74* [8].

Таблиця 6.1 - Перелік небезпечних та шкідливих виробничих чинників в приміщенні лабораторії

Найменування Факторів	Джерело їх виникнення	Характер дії	Допустимий рівень	Заходи безпеки
1. Електромагнітне випромінювання	Експериментально-дослідницький стенд	Дія на весь організм в цілому	Е = 5 В/м Н = 0.3 А/м При f = 5 кГц	Застосування огородження для стримання випромінювання
2. Висока електрична напруга	Джерело живлення	Електро-травми, електро-удари	U = 36 B, I = 0.5…1 мА	Застосування огородження зон підвищеної небезпеки
3. Незадовільні параметри мікроклімату	Стан системи опалення і вентиляції	Головний біль, порушення ЦНС	t = 21-28 о С ? = 75%	Ефективніші засоби захисту робочої зони: вентиляція, герметизація, опалюваня.
4..Шум, вібрація	Блоки живлення	Вплив на ЦНС	Lр = 50 дБА Lv, дБ La, дБ	Застосування спеціального кожуху та розміщення на гумових підставок пристою

Допустимі параметри мікроклімату з урахуванням категорії робіт по енерговитратах обслуговуючого персоналу і періоду року в приміщенні лабораторії дотримані ГОСТ 12.1.005-88 [9]. Дані наведені у таблиці 6.2.

Таблиця 6.2 - Допустимі норми температури, відносної вологості, швидкості руху повітря в приміщенні лабораторії відділу ННЦ ХФТІ

Період року	Категорія робіт	Температура, 0C	Відносна вологість повітря, %, не більше	Швидкість руху повітря м/c, не більше
Холодний	Легка - Iб	20 - 24	75	0,2
Теплий	Легка - Iб	21 - 28	60 (при 27 °С)	0,1 - 0,3

Вказані параметри мікроклімату в приміщенні лабораторії досягнуті за допомогою природної та витяжної вентиляції, і системи опалювання згідно СНиП 2.04.05-91 [10].

Дані параметри задовольняють необхідним умовам роботи.

Експериментальна установка розташована в бункері, стіни якого покриті енергопоглинаючими плитами з фериту, які екранують електромагнітне та рентгенівське випромінювання від установки.

Шум є одним з найбільш шкідливих факторів, тому що тривалий його вплив приводить до стомлення всього організму і діє на нервову систему. Це сприяє збільшенню числа помилок при роботі. Характеристикою шуму на робочому місці є рівень звуку. Відповідно до ГОСТ 12.1.003-89* [11] рівень звуку не повинен перевищувати 75 дБА. Для підтримки відповідного рівня звуку застосовується спеціальний кожух згідно ГОСТ 12.1.029-80 [12], в якому розташовується основне джерело шуму - вентиляційна установка.

Робота насосу викликає появу вібрації. Нормований рівень віброшвидкості для загальної технологічної вібрації у приміщенні (категорія 1, тип «а», умови «комфорт») не повинен перевищувати 75 дБ згідно ГОСТ 12.1.012-90 [13]. Зниження рівня вібрації досягнуто розміщенням насосу на гумових прокладках.

Статична електрика знімається заземляючою штангою з поверхонь ізоляційного покриття силових кабелів.

У лабораторії передбачене суміщене освітлення, при якому недолік природного освітлення доповнюється штучним. Природне освітлення в лабораторії - бічне, штучне - комбіноване та загальне рівномірне.

Для робіт високої точності, найменший розмір об'єкту розрізнення 0.3 - 0.5 мм, нормовані значення коефіцієнта природної освітленості (КПО) та освітленісті (Е_min) наведені в таблиці 6.3.

У зв'язку з тим, що ННЦ ХФТІ розташований на території України в місті Харкові, в IV поясі світлового клімату, то значення КПО розраховане за формулою:

e^IV = e^III • m • c, (6.1)

де e^IV - КПО для IV світлового поясу;

e^III - КПО для III світлового поясу, e^III = 1,2%;

m - коефіцієнт світлового клімату, m = 0,9;

с - коефіцієнт сонячності клімату, с = 0,85.

e^IV = 1,2 • 0,9 • 0,85 = 0,918%.

Таблиця 6.3 - Нормовані значення КПО при суміщеному освітленні та освітленість на робочих поверхнях при штучному освітленні для приміщень лабораторії відділу ННЦ ХФТІ

Приміщення, обладнання	Розряд і підрозряд зорових робіт	Контраст об'єкта розрізнення з фоном	Характеристика фону	Нормована освітленість, лк	КПО енIII при сумісному боковому однобіч-ному освітленні, %
				Від загального освітлення	Від комбінованого освітлен-ня
Лабораторія відділу ННЦ ХФТІ	III в	Середній	Середній	300	750	1,2

Реалізація нормованого значення КПО здійснена розрахунком площі скління віконних отворів у стадії проектування будівлі в цілому. При штучному загальному рівномірному освітленні значення мінімальної освітленості Е_min = 300 лк. Нормоване значення Е_min в лабораторії забезпечене 4-ма світильниками типу ЛБ, кожний з яких забезпечений двома люмінесцентними лампами ЛБ80-2, ці лампи найбільш економічні, а спектр їх світла близький до природнього.

6.3 Міри безпеки

Так як лабораторія, де знаходиться електронний прискорювач, є приміщенням з підвищеною небезпекою ураження людини електричним струмом, то особливу увагу приділено питанням електробезпеки. Передбачені наступні заходи електробезпеки:

- конструктивні,

- схемно-конструктивні,

- експлуатаційні.

Конструктивні заходи безпеки спрямовані запобіганню можливості доторкання людини до металевих струмоведучих частин. Для усування можливості доторкання оператора до струмоведучих частин, всі рубильники встановлені у зачинених корпусах згідно з ГОСТ 12.1.019-79*[14]. Застосований блочний монтаж. Ступінь захисту обладнання відповідає IP 44 (де 4-захист від твердих тіл розміром більше 1 мм; 4-захист від бризок) згідно з ПУЭ-87 [19] та ГОСТ 14254-96 [15].

Схемно-конструктивні засоби електробезпеки забезпечують безпеку дотику людини до металевих не струмоведучих частин електричних апаратів при випадковому пробою їх ізоляції та виникнення електричного потенціалу на них. Постачання обладнання лабораторії здійснено від мережі із заземленою нейтраллю напругою 220 В та частотою 50 Гц.

За способом захисту від ураження електричним струмом експериментальна установка відноситься до класу 0I-I відповідно до ГОСТ 12.2.007-75* [16]. Пристрій має робочу ізоляцію струмоведучих частин, розділення мереж низьковольтних від високовольтних, занулення апаратури управління. Також у даному приміщенні передбачене і заземлення. Захисне заземлення передбачує захист людини від ураження електричним струмом при доторканні до металевих не струмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції.

Стенд розташовується в осередку лабораторії, право доступу в який має тільки обслуговуючий персонал. Високовольтна частина технологічного вузла захищена сіткою щоб уникнути випадкового торкання обслуговуючим персоналом.

Вся елементна база установки знаходиться в металевій шафі, яка виключає можливість попадання людини під напругу при роботі установки.

У лабораторії прокладена шина захисного заземлення, виконана відповідно до вимог ГОСТ 12.1.030-81* [17], яка металево з'єднується з середньою точкою установки. Опір заземляючого пристрою, до якого приєднана середня точка, не більше 0,6 Ом. Шина захисного заземлення доступна для огляду.

6.4.1 Розрахунок захисного заземлення

Струмом замикання на землю називається струм, що стікає в землю через місце замикання. У електроустановках напругою вище 1000 В з ізольованою нейтраллю розрахунковий струм обчислений за формулою:

(6.2)

де Uл - лінійна напруга мережі, кВ;

lк.л. і lв.л. - довжини електрично зв'язаних кабельних і повітряних ліній

рівні 45 км. і 70 км., відповідно.

А.

Згідно ПУЭ-87 [4] в мережах вище 1000 В і одночасному використанні заземляючого пристрою для установок напругою до 1000 В, Rн.з.= 250/Iз = 250/47 = 5,3 Ом ? 10 Ом.

Опір штучного заземлітеля визначений по формулі:

 (6.3)

де Rе - опір розтіканню струму природних заземлителей, рівне 18 Ом.

Ом.

Вибір типу і складання попереднього проекту заземляючого пристрою.

Розміри будівлі високовольтного залу: довжина 25 м, ширина 15 м. Питомий опір грунту для горизонтального електроду ?_г = 190 Ом·м, для вертикального електроду ?_в = 110 Ом·м.

Виходячи з цих даних вибраний заземлітель з такими параметрами електродів: вертикальний електрод - стрижень діаметром 14 мм і довгою 3 м, горизонтальний електрод - стрижень діаметром 10 мм. Відношення відстані між вертикальними електродами до їх довжини a/lв = 1.

Розрахунок заземлітеля.

Питомий опір землі з урахуванням кліматичного коефіцієнта:

, (6.4)

де ?_изм - питомий опір землі, отриманий в результаті вимірювань;

? - коефіцієнт сезонності, рівний 1,3.

Ом·м

Ом·м.

Розташування вертикального і горизонтального електродів представлене на рис. 6.1 і 6.2.



Рисунок 6.1 - Розташування вертикального електроду в землі

Рисунок 6.2 - Розташування горизонтального електроду в землі

Опір розтіканню струму одного вертикального електроду визначений по формулі:

, (6.5)

де t - відстань від поверхні грунту до середини електроду, м.

, (6.6)

де t₀ - глибина заставляння вертикального електроду, рівна 0,8 м.

м.

Ом.

Кількість паралельно сполучених електродів визначена по формулі:

(6.7)

де - коефіцієнт використання електродів, рівний 0,7.

.

Отримане число електродів закруглене до цілого n = 10 і перевизначений фактичний коефіцієнт використання електродів = 0,68.

Довжина горизонтального електроду, при розташуванні вертикальних електродів в ряд, визначена по формулі:

, (6.8)

де а - відстань між вертикальними електродами, рівна 3 м;

n - кількість вертикальних електродів.

м.

Опір розтіканню струму горизонтального електроду визначений по формулі:

(6.9)

де l - довжина горизонтального електроду, м;

t - глибина заставляння горизонтального електроду, рівна 0,8 м.

Ом.

Еквівалентний опір розтіканню струму групового заземлителя визначений по формулі:

(6.10)

де - коефіцієнт використання горизонтального електроду з учетом вертикальних електродів, рівний 0,6.

Ом.

Отриманий опір розтіканню струму групового заземлителя не перевищує необхідне R_гр ? R_и (5,3 ? 6,5 Ом) і розрахунок виконаний вірно.

Схема розташування електродів представлена на рис. 6.3.

Рисунок 6.3 - Схема розташування електродів

6.4 Пожежна безпека

Приміщення лабораторії за вибухо - та пожежонебезпекою відноситься до категорії В, тому що в приміщені знаходяться тверді спалимі речовини та матеріали, та розташоване у будівлі з II ступінню вогнестійкості згідно з

ДБН В.1.1-7-2002 [6].

Причинами, які можуть викликати пожежу у розглядаємому приміщенні, є:

1) несправність електропроводки та приладів;

2) коротке замикання електричних ланцюгів;

3) перегрів апаратури;

4) блискавка.

Пожежна безпека відповідно до ГОСТ 12.1.004-91* [18] забезпечена системами запобігання пожежі, пожежного захисту, організаційно-технічним заходам

Система запобігання пожежі:

1) контроль та профілактика ізоляції;

2) наявність плавких вставок та запобіжників в електронному обладнанні;

3) блискавкозахист будівель згідно РД 34.21.122-87 [19].

Система пожежного захисту:

1) аварійне відключення та переключення апаратури;

2) наявність первинних засобів пожежогасіння, вогнегасників ВВК-5 (так як вуглекислота має погану електропровідність), чи порошковий вогнегасник;

3) система оповіщення світлова та звукова сигналізація;

4) захист легкозаймистих частин обладнання, конструкцій захисними матеріалами;

5) використання негорючих матеріалів для акустичної обробки стін та стель;

6) у приміщеннях, де немає робочого персоналу встановлена автоматична система пожежного захисту.

Для успішної евакуації персоналу при пожежі розміри дверей робочого приміщення наступні:

- ширина дверей не менш 1,5 м;

- висота дверей не менш 2,0 м;

- ширина коридору 1,8 м;

- робоче приміщення має два виходу.

Організаційні засоби пожежної профілактики:

1) навчання персоналу правилам пожежної безпеки;

2) видання необхідних інструкцій та плакатів, плану евакуації персоналу у випадку пожежі.

6.5 Охорона навколишнього середовища

Охорона праці та навколишнього середовища передбачає міри, спрямовані як на забезпечення безпеки для життя та здоров'я людини, так і на зниження антропогенного фактора на навколишнє середовище. Забезпечення безпечних та нормальних умов праці є загальнодержавною задачею. В Україні ці міри закріплені чинним законодавством [2,3].

В даний час в Україні на підприємствах усіх видів власності питанням охорони праці та раціональному використанню багатств природи приділяється велика увага. Особливо актуально це стало в зв'язку з бурхливим розвитком науково-технічного процесу у всіх галузях народного господарства та виникненням зв'язаних з ними несприятливих змін у навколишнім середовищі.

У зв'язку з цим була прийнята система державних законодавчих актів, що дозволяють запобігти дії шкідливих та небезпечних факторів на організм працюючого і навколишнє середовище.

Організаціям варто розробляти та підтримувати в робочому стані документально оформлені методики регулярного моніторингу і виміру основних параметрів процесів і робіт, що мають істотний вплив на навколишнє середовище (викиди в повітря, скидання у воду, керування відходами, використання сировини, матеріалів, природних ресурсів і т.д.).

Дотримання приведених у таблицях нормативних значень параметрів небезпечних та шкідливих виробничих факторів дозволяє забезпечити здорові та безпечні умови роботи людини.

У зв'язку з тим, що при роботі установки енергія електромагнітного і рентгенівського випромінювання поглинається феритовими стінками бункера, то робота установки не представляє небезпеки для людини та навколишнього середовища, тому питання охорони навколишнього середовища не розглянуті

7. Цивільна оборона

Цивільна оборона України - це державна система органів управління, сил та засобів, для організації та забезпечення захисту населення від наслідків надзвичайних ситуацій техногенного, екологічного, природного та воєнного характеру.

У даному розділі дипломного проекту розглянуто тему: «Основи оцінки радіаційної обстановки».

Серед уражаючих факторів ядерної аварії і ядерного вибуху особливе місце займає радіоактивне забруднення. Воно поширюється на сотні кілометрів. При цьому на великих площах може створюватися забруднєння, яке буде небезпечним для населення протягом тривалого часу.

За цих умов необхідно організувати захист населення від радіоактивних речовин та їх випромінювань на основі даних про рівні радіації, характер, район і масштаби радіоактивного забруднення місцевості.

Для визначення впливу радіоактивного забруднення місцевості на особовий склад формувань цивільного захисту при проведенні рятувальних і невідкладних робіт, населення, виробничу діяльність об'єктів народного господарства виявляють і оцінюють радіаційну обстановку. []

Радіаційна обстановка - це масштаб і ступінь радіоактивного забруднення місцевості, які впливають на дії формувань рятувальних служб, населення і роботу об'єктів народного господарства.

Радіаційна обстановка може бути виявлена й оцінена за даними прогнозу і розвідки.

Прогнозування радіоактивного забруднення проводиться на основі гіпотетичних розрахунків можливих аварій на атомних електростанціях, на основі встановлених закономірностей залежно від масштабів і характеру радіоактивного забруднення місцевості від потужності й виду ядерного вибуху та метеорологічних умов.

Для прогнозування радіоактивного забруднення місцевості необхідні такі вихідні дані: розміщення атомної станції, вид і потужність реактора, координати, потужність і вид ядерного вибуху, час аварії чи вибуху, напрямок і швидкість середнього вітру.

Середнім вітром називається вітер, який є середнім за швидкістю і напрямком для всіх шарів атмосфери від поверхні землі до висоти піднімання верхньої кромки хмари вибуху. Напрямок середнього вітру вказується азимутом у градусах.

Азимут середнього вітру - це кут у горизонтальній площині між напрямком, звідки дме вітер, і відрахованим за ходом годинникової стрілки.

Методом прогнозу можна встановити напрямок і швидкість руху радіоактивної хмари, час її підходу до населеного пункту, час випадання радіоактивних речовин, визначити розміри зон радіоактивного забруднення і найбільш імовірне їх розміщення на місцевості.

У зв'язку з тим, що процес випадання радіоактивних речовин може тривати кілька годин або днів, ця обставина дає можливість використати дані прогнозування завчасно, тобто до надходження радіоактивних речовин до населеного пункту і проведення низки особливо важливих заходів для захисту населення й особового складу рятувальних служб. До таких заходів належать: оповіщення про загрозу радіоактивного забруднення, підготовка об'єктів до переходу на режим роботи в умовах радіоактивного забруднення, завершення робіт підготовки протирадіаційних укриттів для розміщення в них людей, підготовка індивідуальних засобів захисту органів дихання, підготовка тваринницьких приміщень для укриття сільськогосподарських тварин, заготівля кормів, укриття урожаю, захист джерел питної води, продуктів харчування, сировини та інші.

За результатами прогнозування проводиться оцінка можливих наслідків впливу радіоактивного забруднення на населення, на ведення рослинництва, тваринництва, лісового господарства та промислову діяльність.

Проте прогноз радіоактивного забруднення має відносний характер, тому його обов'язково уточнюють радіаційною розвідкою з метою своєчасного забезпечення штабів, командирів рятувальних формувань, керівників, власників і спеціалістів даними про фактичну радіаційну обстановку.

Конкретні дії особового складу рятувальних формувань, керівників, власників, спеціалістів і населення, встановлення режиму роботи об'єктів в умовах радіоактивного забруднення проводиться тільки на основі оцінки радіаційної обстановки за даними радіаційної розвідки. Тому збір і обробка необхідних даних, виявлення й оцінка радіаційної обстановки є одним із важливих завдань штабів, командирів формувань, органів управління цивільного захисту.

Виявлення радіаційної обстановки методом прогнозування - це перший етап роботи. У цій оцінці використовують інформацію про ядерні вибухи і дані про напрямки і швидкості вітру. Така оцінка дає можливість орієнтовно визначити вплив радіоактивного забруднення місцевості на дієздатність рятувальних формувань, можливість функціонування об'єкта народного господарства, вибрати найбільш доцільні способи дій на забрудненій місцевості, намітити заходи протирадіаційного захисту, а також дати завдання для ведення радіаційної розвідки.

Оцінка проводиться в такій послідовності: визначають розміри зон радіоактивного забруднення; наносять на карту (схему) зони радіоактивного забруднення; розраховують час випадання радіоактивних речовин.

Розміри зон радіоактивного забруднення визначають за допомогою таблиць, радіаційних і розрахункових лінійок.

При нанесенні на карту зон радіоактивного забруднення спочатку накреслюють центр ядерного вибуху. Зверху, зліва від нього, записують: у чисельнику - вид вибуху і потужність, у знаменнику - час і дату вибуху. Користуючись даними довідкових таблиць, потрібно нанести межу зони забруднення в районі вибуху, враховуючи його потужність (таблиця 7.1).

Потім від центру вибуху провести пряму лінію - вісь сліду, що відповідає напрямку руху середнього вітру. Відкласти довжину і ширину кожної зони забруднення за даними таблиця 7.2. Від кола зони забруднення, враховуючи ширину і довжину нанести зони, кожна певного кольору: зона А - синя, зона Б - зелена, зона В-коричнева, зона Г - чорна.

Таблиця 7.1. Радіуси зон забруднення в районі наземного вибуху з навітряної сторони, м

Потужність вибуху, Мт	Зони забруднення	Потужність вибуху вибуху, Мт	Зони забруднення
	А	Б	В		А	Б	В
0,02	735	450	340	0,2	1070	735	595
0,05	865	560	430	0,5	1220	865	710
0,10	970	645	510	1,0	1290	930	770

Таблиця 7.2. Розміри зон радіоактивного забруднення при ядерних вибухах різної потужності і швидкостях середнього вітру

Потужність вибуху, Мт	Швидкість середнього вітру, км/год	Розміри зон і еталонний рівень радіації, км
		А - 8 Р/год	Б - 80 Р/год	В - 240 Р/год
0,1	25	116-12	49-6,1	31-4
	50	150-14	60-6,4	! 35-3,9
	75	175-15	64-6,3	35-3,8
0,2	25	157-15	67-7,8	43-5,3
	50	200-18	83-8,3	50-5,3
	75	233-20	90-8,4	50-5,0
0,3	25	190-18	80-8,0	52-6,0
	50	240-21	98-9,6	60-6.2
	75	275-23	100-9,8	60-6,0
0,5	25	231-21	100-10	65-7,4
	50	300-25	121-12	78-7,7
	75	340-27	140-13,5	83-7,7
1,0	25	309-20	132-13,0	83-9,5
	50	402-31	170-15,0	109-10,0
	75	466-34	192-16,0	118-10,0
2,0	25	413-32	182-17	121-12
	50	536-39	231-19,6	149-13
	75	626-43	262-21	165-13
3,0	25	495-37	218-19	145-14
	50	630-45	275-23	180-15
	75	750-50	310-24	200-16
5,0	25	772-52	343-27	225-19
	50	920-58	393-28	253-20
	75	1035-62	436-30	270-20

Час випадання радіоактивних речовин визначають за формулою

t_вип = R/?,

де R - відстань від центру вибуху до даного об'єкта або населеного пункту, км; ? - швидкість середнього вітру, км/год.

Другий етап роботи - це виявлення фактичної радіаційної обстановки та її оцінка. На основі даних, одержаних від радіаційної розвідки, орган управління цивільного захисту і командири формувань оцінюють радіаційну обстановку.

Радіаційна обстановка визначається безпосередньо на об'єкті, навколо нього, на маршрутах висування сил цивільного захисту, а також у районі евакуації, уточнюється імовірний час податку випадання радіоактивних речовин.

Радіаційна обстановка характеризується масштабами і характером радіоактивного забруднення. Основними показниками ступеня небезпеки радіоактивного забруднення для населення є розміри зон радіоактивного забруднення і рівні радіації. Проте оцініоючи вплив радіоактивного забруднення на дії рятувальних формувань цивільного захисту і життєдіяльність населення, необхідно обов'язково враховувати і ступінь захищеності людей від радіоактивних випромінювань.

Оцінка радіаційної обстановки - це розв'язання основних завдань різних варіантів дій рятувальних служб цивільного захисту, а також виробничої діяльності об'єктів і галузей виробництва в умовах радіоактивного забруднення, аналіз одержаних результатів і вибір найбільш доцільних варіантів дій, які б виключали радіаційне ураження людей, сільськогосподарських тварин і забруднення радіоізотопами урожаю, продуктів і води.

Для оцінки радіаційної обстановки в населеному пункті й на виробничому об'єкті за даними розвідки необхідні такі вигідні дані.

1. Час ядерного вибуху, від якого виникло радіоактивне забруднення. Ці дані можна одержати з відділу питань НС та цивільного захисту населення району, області або методом розрахунку.

2. Рівні радіації на об'єкті та час їх випромінюванні. Через те, що заміри рівнів радіації на об'єкті проводяться неодночасно, доцільно під час оцінки радіаційної обстановки значення рівнів радіації привести до 1 год після ядерного вибуху.

3. Значення коефіцієнтів ослаблення радіації будовам спорудами, сховищами, укриттями, транспортними засобами. Для іхього можна використати середні значення коефіцієнтів ослаблення* одержані розрахунково. Але надійніше після випадання радіоактивних речовин уточнити ці коефіцієнти замірюванням рівнів радіації всередині будинку (споруди), де будуть знаходитися люди, і на відкритій місцевості на відстані 20-ЗО м від будинку (споруди):

Косл ⁼ Р_відкр/Р_буд,

де Р_відкр - рівень радіації на відкритій місцевості; Р_буд - рівень радіації в будинку (споруди).

Інтервал між двома замірюваннями не повинен перебільшувати 2-3 хв.

4. Допустимі дози опромінення встановлюють залежно від конкретної обстановки, характеру завдання, яке будуть виконувати рятувальні формування. Необхідно враховувати, яке опромінення може бути одержане - одноразове чи багаторазове.

Слід враховувати те, що спочатку накопичення дози опромінення відбувається інтенсивніше, тому встановлену дозу перші чотири доби необхідно ділити у відповідній пропорції.

Кінцевим етапом оцінки радіаційної обстановки є висновки начальника цивільного захисту об'єкта про вплив радіоактивного забруднення на виробничу діяльність об'єкта, ведення рятувальних і невідкладних робіт на об'єкті, проведення виробничих робіт; найбільш доцільний варіант дій формувань при перетинанні зон і веденні рятувальних робіт на об'єкті: заходи захисту населення і особового складу формувань; кому і які необхідно дати розпорядження з метою забезпечення дій формувань в умовах радіоактивного забруднення; заходи захисту населення, тварин, рослин, врожаю, продуктів, сировини, кормів, вододжерел; визначення сил і засобів для ліквідації наслідків радіоактивного забруднення; заявка для завезення необхідних засобів.

Висновки з оцінки радіаційної обстановки знаходять відображення в рішенні начальника цивільного захисту для організації рятувальних і невідкладних робіт і є основою для організації захисту особового складу рятувальних формувань і населення в умовах радіоактивного забруднення.

Оцінюючи обстановку, можна користуватись формулами, спеціальними таблицями, графіками, лінійками: дозиметричною (ДЛ), радіаційними (РЛ-І, РЛ-3), розрахунковою лінійкою, обчислювальною технікою.

Радіаційний захист передбачає виявлення та оцінювання радіаційної обстановки, організацію та проведення дозиметричного контролю, розроблення типових режимів радіаційного захисту, забезпечення засобами індивідуального та колективного захисту, організацію і проведення знезаражування.

Заходи радіаційного методу забезпечуються: завчасним накопиченням і підтриманням у готовності засобів індивідуального захисту, приладів дозиметричного і хімічного контролю, якими забезпечуються насамперед особовий склад формувань, які беруть участь в аварійно-рятувальних та інших невідкладних роботах, а також персонал радіаційно і хімічно небезпечних об'єктів і населення, яке проживає в зонах небезпечного зараження та біля них; терміновим впровадженням засобів, способів і методів виявлення та оцінювання масштабів і наслідків аварії на радіаційно та хімічно небезпечних об'єктах; створенням засобів захисту і приладів дозиметричного і хімічного контролю; підготовкою об'єктів побутового обслуговування і транспортних підприємств для проведення санітарної обробки людей та спеціальної обробки одягу, майна і транспорту; завчасним створенням, пристосуванням та використанням засобів колективного захисту населення від радіаційного ураження, організацією допомоги населенню в придбанні в особисте використання засобів індивідуального захисту і дозиметрів.

Висновки

У даній дипломній роботі було розглянуто основний фізичний принцип роботи стаціонарного плазмового джерела із замкненим дрейфом електронів, його переваги над іншими плазмовими джерелами.

Наведено порівняльний аналіз існуючих джерел плазми. Проведено експериментальні дослідження параметрів стаціонарного плазмового джерела із дрейфом електронів на ДІС, де плазмоутворюючою речовиною був аргон, ксенон та криптон, наведені його характеристики для з`ясування можливостей його застосування в мас-сепараторах елементів.

Описано декілька способів отримання плазми у лабораторіях.

Під час роботи було розраховано:

1) параметри магнітної системи для цього прискорювача, а саме: геометричні параметри багато шарового соленоїда, матеріал та геометричні параметри обмотки соленоїда, розрахована кількість витків при заданій напруженості магнітного поля,

2) при заданій напруженості магнітного поля деякі параметри плазми, а саме: дабаєвський радіус екранування, для того щоб знати межу плазми, а також циклотронну частоту, для того щоб знати траєкторіі часток.

У економічній частині зроблено розрахунок орієнтовної ціни, яка становить 391,18 грн.

У розділі охорони праці та навколишнього середовища розглянуто шкідливі та небезпечні виробничі чинники, розглянуто питання техніки безпеки. Відповідно до завдання зроблено розрахунок заземлітеля який має опір розтіканню струму групового заземлітеля R = 6,5 Ом

У розділі цивільної оборони розглянуті основи оцінки радіаційної обстановки

Робота проводилася у відділі ННЦ ХФТІ

Список джерел інформації

1. М. Кролл, А. Трайвелин Основы физики плазмы М: Энерготомиздат, 1974 - 456 с.

2. И.В. Савельев Курс общей физики Т.3 М: Наука, 1987 - 317 с.

3. Габович М.Д. Плазменные источники ионов Киев 1964 - 223 с.

4. Плазменные ускорители. Под общейй редакцией Л.А. Арцимовича, М: Машиностроение, 1972, С 54 - 61. Ускорители с замкнутым холловским током.

5. Физика плазмы, 2005, Т.31, №5, С 458 - 465.А.И. Морозов, В.В. Савельев Осесимметричные плазмооптические масс - сепараторы.

6. Юферов В.Б. Фізика та техніка вакууму: Текст лекцій для студентів фізико-технічного факультету. - Харків: НТУ «ХПІ», 2003 - 167 с.

7. Методические указания к выполнению раздела «Охрана труда и окружающей среды в дипломных работах» / сост. Чунихина Л.Н. - Харьков: ХГПУ, 1997.

8. Закон України «Про Охорону праці» від 21.11.2002 р.

9. Закон України «Про охорону навколишнго природного середовища» від 01.07.91.

10.ПУЭ-87. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1988 - 648 с.

11.НАПБ А.0.01-1.01-95 Нормативний акт пожежної безпеки. Визначення категорії будівель і споруд по вибохопожежної та пожежної безпеці, Київ

12.ДБН В.1.1-7-2002. Державні будівельні норми. Захист від пожежі. Пожежна безпека об?єктів будівництва. - К.: 2003. - 41 с.

13.СНиП 2.09.02-85. Строительные нормы и правила. Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1986.

14.ГОСТ 12.0.003 - 74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Введ. 01.01.76. Изм. 1978.

15.ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны - Введ. 01.01.90.

16.СНиП. 2.04.05-91. Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М: Стройиздат, 1992 - 110 с.

17.ГОСТ 12.1.003-89*. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. - Введ. 01.07.90.

18.ГОСТ 12.1.029-80 Средства и методы защиты от шума. Классификация.

19.ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.91.

20.ГОСТ 12.1.045. - 84 ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к провидению контроля. - Введ. 01.01.85.

21.ГОСТ 12.1.019-79*. ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. - Введен.01.07.80. Изм. 1986.

22.ГОСТ 14254-96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками - Введ. 01.07.98.

23.ГОСТ 12.2.007-75*.ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. - Введ.01.07.78. Изм.1988.

24.ГОСТ 12.1.030-81^*. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. - Введ. 01.01.82. Изм. 1987.

25.ГОСТ 12.1.004-91^*. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. Введ. - 01.01.92.

26.РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. - М.: Энергоатомиздат, 1988, 56 с.

28 Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник - Київ: Знання, 2006. - 487 с.

Размещено на Allbest.ru