Система физической защиты ядерной установки. Проектирование подсистемы телевизионного наблюдения и анализ требований основных руководящих документов к проведению физической инвентаризации защищаемых ядерных материалов на установках Украины

6. Шум и вибрация:

«Шум, общие требования безопасности»

ГОСТ 12.1.012-90

- временная характеристика шума;

-

60 дб

- уровень звукового давления на частоте 1000 Гц, дБ;

-

55 дб

- тип вибраци;

-

75 дб

уровень виброскорости на рабочих местах, дБ;

-

75 дб

7. Электромагнитные излучения:

ГОСТ ССБТ 12.006.84

«Электромагнитные поля радиочастот.

- номер диапазона и значение промышленной частоты излучения;

-

До 5 кВ/м в течении рабочего дня

- напряжённость эл. магнитного поля, В/м;

-

1400 В/м

за 8 часов

Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.»

- поверхостная плотность потока энергии, Вт/м2.

-

-

8. Другие виды излучений:

- тепловые;

-

-

- ионизирующие.

-

-

НРБУ-97

1

2

3

4

9. Рабочая поза:

Кабинет Министров Украины. Постановление от 01 августа 1992 г. №442. «О порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда»

- нахождение в наклонном положении < 300, (% времени смены);

-

до 25 %

- вынужденный наклон >300, (количество раз за смену);

-

до 100 раз в смену

- пребывние на коленях, корточках и т.п., (% от времени смены)

-

-

6.3 Выбор доминирующих опасных и вредных производственных факторов, методов и средств контроля

Доминирующим вредным производственным фактором данного производственного подразделения является электромагнитное излучение. Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны, интенсивность излучения, режим облучения - непрерывный и прерывистый, а также от продолжительности воздействия на организм, комбинированного действия с другими производственными факторами : повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, шума и др.), которые способны изменять сопротивляемость организма на действие ЭМП.

Основной характеристикой ЭМП является напряженность магнитного (А\м) и электрического (В/м) полей.

Длительное воздействие ЭП низкой частоты вызывает функциональные нарушения центральной нервной и сердечнососудистой систем человека, а также некоторые изменения в составе крови.

Биологическое действие более высоких частот связывают в основном с их тепловым и аритмическим эффектом. Тепловое действие может привести к повышению температуры тела и местному избирательному нагреву тканей, органов, клеток вследствие перехода электромагнитной энергии в тепловую. Биологическая активность ЭМП увеличивается с возрастанием частоты колебаний и является наибольшей в области СВЧ. Облучение ЭМП большой интенсивности может привести к разрушительным изменениям в тканях и органах. Длительное хроническое воздействие ЭМП небольшой интенсивности (не вызывающих теплового эффекта) приводит к различным нервным и сердечнососудистым расстройствам (головной боли, утомляемости, нарушению сна, боли в области сердца т.д.). Возможны нарушения со стороны эндокринной системы и изменение состава крови. На ранних стадиях нарушения в состоянии здоровья носят обратимый характер.

Отрицательное действие ЭМП промышленной частоты (50 Гц) на организм человека обусловлено только влиянием электрического поля и индивидуальными свойствами организма человека. ПМП в организме уменьшает количество эритроцитов в крови и гемоглобин. Помимо биологического действия электрическое поле создает условия для возникновения разрядов между человеком и металлическими предметами, имеющими иной потенциал, чем человек.

Критерием безопасности для человека находящегося в ЭП промышленной частоты, принята напряженность этого поля.

Поэтому для снижения воздействия этого вредного производственного фактора предусматриваются мероприятия по ограничению их влияния.



6.4 Мероприятия и технические средства по снижению опасных и вредных факторов

При работе в полях с высокой напряженностью следует применять специальные защитные экраны, экранирующие костюмы, обувь, удаление рабочего места от источника ЭМП, установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала.

Широкая автоматизация и электрификация производственных процессов на АЭС обуславливает применение большого количества электротехнического оборудования, электродвигателей и соответствующее развитие электрических сетей (силовых, управляющих и сигнальных), что в значительной степени повышает пожарную опасность. В целях обеспечения пожарной безопасности и в соответствии с Законом Украины «О пожарной безопасности» в ОП ЮУАЭС создана служба пожарной безопасности, которая осуществляет постоянный контроль за противопожарным режимом на предприятии. Руководители предприятий инженерно-технический персонал, работники, связанные с эксплуатацией и обслуживанием энергетического оборудования проходят проверку знаний по правилам пожарной безопасности.

На ОП ЮУАЭС разработаны инструкции по содержанию и применению средств пожаротушения, по тушению пожаров в помещениях с электронной и электрической аппаратурой и другие документы, знание которых обязательно для всего персонала. Пожарная профилактика АЭС состоит из комплекса организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, сохранение ЯЭУ, систем останова и расхолаживания реактора, функционирования систем безопасности, сохранение работоспособности энергоблока предупреждения пожара, ограничение его распространения, а также на создание условий для успешного тушения пожара.

Организационные и технические мероприятия пожарной профилактике на АЭС включают:

систематические проверки состояния пожарной безопасности в производственных зданиях и помещениях АЭС;

постоянный контроль за ведением сварочных и других огневых работ;

организацию службы дежурных караулов личного состава военизированных пожарных частей (ВПЧ);

внедрение современных средств и методов активной и пассивной пожарной защита;

организацию постоянного технического контроля за состоянием пожарных резервуаров, водоемов, водопроводной сети и гидрантов, спринклерных, дренажных и насосных установок;

проверку исправности и правильного содержания автоматических установок пожаротушения, пожарной техники и связи;

-проведение инструктажей, бесед, занятий по пожарно-техническому минимуму с работниками АЭС и широкой противопожарной пропаганды и агитации;

- организация противопожарных тренировок и пожарно-технических учений. Одним из требовании пожарной профилактики является обязательное выполнение всеми работниками АЭС пожарного режима.

Специальный контроль за обеспечением безопасных условий труда, безопасной эксплуатацией оборудования на АЭС осуществляют органы государственного надзора не зависящие в своей деятельности от администрации станции.

Технические и организационные меры защиты осуществляются с учетом класса помещения, напряжения и назначения электроустановок.

Для обеспечения безопасных условий работы выполняются следующие технические защитные меры:

зануление;

защитное отключение;

применение малых напряжений;

защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую;

защита от случайного прикосновения к токоведущим частям;

применение электрозащитных средств и прочее.

К организационным мероприятиям по обеспечению безопасности работ, выполняемых на электроустановках, относятся:

выдача нарядов и распоряжений;

выдача разрешений на подготовку рабочих мест и допуска;

производство допуска к работам;

надзор во время работы;

организация перерывов в работе и прочее.

К техническим мероприятиям, обеспечивающим безопасность проведения работ в действующих электроустановках, относятся:

-выполнение необходимых отключений и принятие мер, препятствующих ошибочному или произвольному включению коммутационной аппаратуры;

вывешивание запрещающих, плакатов на приводах ручного и на ключах дистанционного управления;

проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление для защиты людей от поражения электрическим током;

вывешивание предостерегающих плакатов, ограждение при необходимости рабочих мест и оставшихся под напряжением токоведущих частей.

К работе в электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет.

Создание безопасных условий при эксплуатации электроустановок осуществляется их конструктивными элементами (постоянными ограждениями, стационарными заземляющими ножами), выполняющими защитные функции, а также коллективными и индивидуальными электрозащитными средствами.

Средства индивидуальной защиты: очки, каски, рукавицы, противогазы, предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты.



7. ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА

7.1 Оценка устойчивости работы объекта энергетики к воздействию землетрясений и взрывов

7.1.1 Факторы, влияющие на работу объекта

Под устойчивостью функционирования объекта понимается способность объекта продолжать свою деятельность в чрезвычайных ситуациях, т.е. выполнять свои функции в соответствии с предназначением, а в случае аварии восстанавливать свои функции в минимально короткие сроки.

На устойчивость функционирования объекта в чрезвычайных ситуациях влияют следующие факторы:

надежность защиты персонала от последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф, а также воздействия первичных и вторичных факторов оружия массового поражения и других современных средств нападения;

способность инженерно-технического комплекса объекта противостоять в определенной степени этим воздействиям;

надежность системы снабжения топливом, электроэнергией, теплом, водой и т.п.;

устойчивость и непрерывность управления ГО и объекта в целом;

подготовленность к ведению спасательных и работ по восстановлению функционирования объекта.

Особое значение в настоящее время приобретают требования к устойчивости функционирования объектов с ядерными установками в условиях чрезвычайных ситуаций мирного времени, чтобы в будущем исключить катастрофы типа Чернобыльской.

Эти требования заложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий ГО, а также в разработанных на их основе ведомственных нормативных документах, дополняющих и развивающих требования действующих норм применительно к отрасли.

7.1.2 Оценка устойчивости объекта к воздействию поражающих факторов. Пути и способы повышения устойчивости функционирования объекта в условиях чрезвычайных ситуаций в мирное и в военное время весьма многообразны и определяются конкретными специфическими особенностями каждого отдельного элемента и объекта в целом.

Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования возможен только на основе всесторонней тщательной оценки объекта энергетики как объекта гражданской обороны.

Оценка устойчивости объекта к воздействию различных поражающих факторов проводится с использованием специальных методик.

Исходными данными для проведения расчетов по оценке устойчивости объекта являются: возможные максимальные значения параметров поражающих факторов, характеристики объекта и его элементов.

Параметры поражающих факторов обычно задаются вышестоящим штабом ГО. Однако если такая информация не поступила, то максимальное значение параметров поражающих факторов определяется расчетным путем.

При отсутствии и этих данных, характер и степень ожидаемых разрушений на объекте могут быть определены для различных дискретных значений интенсивности землетрясения (в баллах), вызывающего в зданиях и сооружениях разрушения.

Оценка степени устойчивости объекта к воздействию сейсмической волны заключается :

в выявлении основных элементов объекта, от которых зависит его функционирование;

определении предела устойчивости каждого элемента (по нижней границе диапазона баллов, вызывающих средние разрушения) и объекта в целом (по минимальному пределу входящих в его состав элементов);

сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым максимальным значением сейсмической волны и заключении о его устойчивости.

В выводах и предложениях на основе анализа результатов оценки устойчивости каждого элемента и объекта в целом делаются рекомендации по целесообразному повышению устойчивости наиболее уязвимых элементов и объекта в целом. Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение сейсмической волны, при котором восстановление поврежденного объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).

Одной из причин крупных производственных аварий и катастроф являются взрывы, которые на промышленных предприятиях обычно сопровождаются обрушениями и деформациями сооружений, пожарами и выходами из строя энергосистем.

Наиболее часто наблюдаются взрывы котлов котельных, газов, аппаратов, продукции на химических предприятиях, паров бензина и других компонентов топлива, лакокрасочных паров, нередки взрывы бытового газа. Причинами взрывов газа, промышленной (угольной, древесной, мучной) пыли, газо-воздушных смесей могут служить открытый огонь, электрические искры, в том числе от статического электричества. Поражающим фактором любого взрыва являются ударная волна.

Действие ударной волны на элементы сооружений характеризуются сложным комплексом нагрузок: прямое давление, давление отражения, давление обтекания, давление затекания, нагрузка от сейсмовзрывных волн. Действие ударной волны принято оценивать избыточным давлением во фронте ударной волны, обозначаемым Рф (кПа). Избыточное давление Рф используется как характеристика сопротивляемости элементов сооружения действию ударной волны и для определения степени их разрушения и повреждения. Степень и характер поражения сооружений при взрывах во время производственных аварий зависит от:

мощности (тротилового эквивалента) взрыва;

технической характеристики сооружения объекта (конструкция, прочность, размер, форма - капитальные, временные, наземные, подземные и др.);

планировки объекта, характеристика застройки;

характера местности;

метеорологических условий;

При прогнозировании последствий возможного взрыва предусматриваются три круговые зоны:

I - зона детонационной волны;

II - зона действия продуктов взрыва;

III - зона воздушной ударной волны.

Зона детонационной волны находится в пределах облака взрыва газо-воздушной смеси. В пределах зоны I действует избыточное давление, которое можно принимать постоянным Р1 = 1700 кПа.

Радиус зоны может быть определен по формуле:

rI = 17,5 х Qт (м) (зона I) (7.1)

где Q - количество сжиженного газа, т.

Зона действия продуктов взрыва охватывает всю площадь разлета продуктов газо-воздушной смеси в результате ее детонации.

Радиус этой зоны:

rI1 = 1,7 rI (м) (зона II) где избыточное давление в пределах зоны II (РII) изменяется от 1350 кПа до 300 кПа.

Для любой точки, расположенной в зоне II:

РII = 1300(rI / r)+50 (кПа), (7.2)

где r = R - расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки в зоне II, м:

rI r rI1

В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли. Избыточное давление в этой зоне, в зависимиости от расстояния до центра , может быть определено по графику, таблицам и рассчитано по формулам. Для этого предварительно определяется относительная величина:

= 0,24 rI1 / rI = 0,24 R/rI (7.3)

где rI - радиус зоны

rII - радиус зоны или расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной ударной волны, кПа (R>rI1 )

при 2

?Рlll = (7.4)

при >2

?Рlll = (7.5)

Для определения избыточного давления на определенном расстоянии от центра взрыва необходимо знать количество взрывчатой смеси, хранящейся в емкости или агрегате.

Одновременно с прохождением ударной волны происходит перемещение воздуха с большой скоростью. Динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, называется скоростным напором, измеряемого в тех же единицах давления, что и измеряемое давление. Сопротивляемость зданий и сооружений к воздействию ударной волны зависит от их конструкции, размеров и других параметров.

Наибольшим разрушением от ударной волны подвергаются здания и сооружения больших размеров с большими несущими конструкциями, значительно возвышающиеся над поверхностью земли, а так же массивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и блоков. Здания антисейсмической конструкции, а также массивные малоразмерные здания и сооружения с жесткими несущими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью ударной волне. При воздействии ударной волны здания, сооружения, оборудование и коммунально - энергетические сети (КЭС) объекта могут быть разрушены в различной степени. Разрушения принято делить на полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. На КЭС и технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение трубопроводов, опор воздушных линий электропередачи и т.п.

Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Оборудование и механизмы большей частью разрушены.

На КЭС и трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформация опор воздушных линий электропередачи и связи.

Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены главным образом, несущие второстепенные конструкции (легкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и завалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования техники. Техника вышла из строя и требует капитального ремонта. На КЭС деформированы и разрушены опоры линий воздушных передач. Для восстановления объекта получившего средние разрушения требуется капитальный ремонт.

Слабые разрушения. В здания и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, двери и остекление. Оборудование имеет незначительные деформации второстепенных элементов. На КЭС имеются незначительные разрушения и поломы конструктивных элементов. Анализ аварии и расчеты показывают, что подавляющее большинство производственных зданий и сооружений получают слабые разрушения при избыточном давлении от 10 до 20 кПа, средние - при 20…30 кПа, сильные - при 30 …50 кПа, полные при 50 кПа и более. Нагрузка от ударной волны на отдельную часть элемента зависит от положения их относительно распространения ударной волны. Действия нагрузки от ударной волны, распространяющейся вдоль поверхности земли, можно разделить на нагрузки обтекания, определяемые главным образом, максимальным избыточным давлением в ударной волне, и нагрузки торможения, возникающей под действием скоростного напора.

При расчетах устойчивости элементов объекта больших размеров определяющей воздействующей нагрузкой является нагрузка обтекания, т.е. та сила, которая стремится сдвинуть сооружение в направлении действия ударной волны.

С уменьшением размеров элемента все большее значение приобретает нагрузка торможения. Небольшие элементы, размеры которых (в плане) значительно меньшие по сравнению с длинной ударной волны, например, опоры ЛЭП, антенны, измерительная аппаратура, мачты и т.п. почти не испытывают нагрузок обтекания т.к. быстро охватываются волной. Действие скоростного напора воздушной ударной волны может произвести к смещению, сваливанию (опрокидыванию) и угону элементов, которые расположены на колесах, катках, что, в свою очередь, может привести к падению или удару элемента о встречные предметы.

Для некоторых элементов конструкций представляют опасность силы ускорения, имеющие место при ударе волны. Ускорение зданий и сооружений не превосходит одного g (м/с). Ускорение отдельных элементов оборудования, приборов могут достигать нескольких десятков, а иногда и более сотни g (м/с). И прибор внешне не поврежденный после удара волны будет иметь внутренние повреждения, которые произойдут при ударе волны за счет инерционных сил, зависящих от ударного ускорения различных элементов оборудования. Для выявления характера и степени ущерба и заблаговременного проведения мероприятий, исключающих или ограничивающих масштабы повреждений или разрушений, проводится моделирование уязвимости объекта и его элементов.

Пути и способы повышения устойчивости функционирования объектов народного хозяйства (ОНХ) в условиях чрезвычайных ситуаций в мирное и в военное время весьма многообразны и определяются конкретными специфическими особенностями каждого отдельного предприятия.

Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования возможен только на основе всесторонней, тщательной оценки каждого предприятия как объекта гражданской обороны.

Оценка устойчивости объекта к воздействию различных поражающих факторов проводится с использованием специальных методик.

Исходными данными для проведения расчетов по оценке устойчивости объекта народного хозяйства являются: возможные максимальные значения параметров поражающих факторов; характеристики объекта и его элементов.

Характер и степень ожидаемых разрушений на объекте могут быть определены для различных дискретных значений интенсивности землетрясения (в баллах, I) или избыточного давления (Рф) воздушной ударной волны ядерного взрыва, вызывающего в зданиях и сооружениях разрушения различной степени.

Ориентировочно могут приниматься следующие значения 1 (в баллах): 5,6,7,8,9 или (Рф) (кПа): 10, 20, 30 и 40 - для предприятий химической, нефтеперерабатывающей, радиоэлектронной, медицинской и аналогичных им отраслей промышленности; 6,7,8,9,10,11 баллов или 20, 30, 40, 50, 60 кПа - для машиностроительной, пищевой, металлургической и подобных им отраслей.

Оценка степени устойчивости объекта к воздействию сейсмической (ударной) волны заключается:

в выявлении основных элементов объекта (цехов, участков производства, систем), от которых зависит его функционирование и выпуск необходимой продукции;

определении предела устойчивости каждого элемента (по нижней границе диапазона давлений, вызывающих средние разрушения) и объекта в целом (по минимальному пределу входящих в его состав элементов);

сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым максимальным значением сейсмической (ударной) волны и заключении о его устойчивости.

В выводах и предложениях на основе анализа результатов оценки устойчивости каждого элемента и объекта в целом даются рекомендации по целесообразному повышению устойчиво - сти наиболее уязвимых элементов и объекта в целом.

Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение сейсмической (ударной) волны, при котором восстановление поврежденного объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).



7.1.3 Оценка устойчивости ОНХ в условиях землетрясения.

В природе существуют опасные природные явления или процессы геофизического, геологического, гидрофизического, атмосферного, биосферного и другого происхождения такого масштаба, которые вызывают катастрофические ситуации, характеризующиеся внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушением и уничтожением материальных ценностей, поражением или гибелью людей.

Стихийные бедствия могут служить причиной многих аварий и катастроф. Подлинным бичом человечества являются землетрясения, ураганы (тайфуны), смерчи (торнадо), бури, циклоны, штормы, наводнения, цунами, извержения вулканов, лавины, оползни, сели, грозы. Они только за последние 20 лет унесли более 3 млн. жизней людей. Почти 1 миллиард жителей нашей планеты по данным ООН, за этот период испытали последствия стихийных бедствий.

По своему разрушающему действию не имеют себе равных среди стихийных бедствий землетрясения. Им, по данным ЮНЕСКО, принадлежит 1-е место по экономическому ущербу и одно из первых мест по числу жертв. Землетрясения бывают тектонические, вулканические, обвальные, плотинные и др., моретрясения, а также землетрясения в результате падения метеоритов или столкновение нашей планеты с другими космическими телами. Чаще происходят тектонические землетрясения. Тектонические землетрясения происходят чаще всего: так как движения земной коры называют тектоническими движениями, то и землетрясения называют тектоническими.

Тектонические землетрясения представляет собой подземные толчки или колебания земной поверхности, вызванные происходящими в толще земной коры разломами и перемещениями литосферных плит, при землетрясении образуется энергия огромной силы, распространяющаяся в виде упругих сейсмических волн.

Основными параметрами, характеризующими силу и характер землетрясений являются:

интенсивность энергии на поверхности земли;

магнитуда;

глубина очага.

Интенсивность - мера величины колебания грунта; определяется степенью построенных людьми зданий, характером изменений земной поверхности и данными об испытанных людьми ощущениях. Измеряется в баллах, существует несколько шкал бальности. С 1902 года в мировую практику вошла шкала, названная по имени итальянского вулканолога Меркалли, модифицированная шкала интенсивности (шкала ММ). Ею в настоящее время пользуются сейсмологи США и ряда других стран. В Японии применяется своя шкала.

В нашей стране и ряде европейских стран используется 12 - бальная международная шкала МSК - 64. Условно землетрясения этой шкалой подразделяются на :

слабые : 1 - 3 балла;

умеренные : 4 балла ;

довольно сильные : 5 баллов ;

сильные: 6 баллов ;

очень сильные: 7 баллов ;

разрушительные : 8 баллов ;

опустошительные: 9 баллов ;

уничтожающие : 10 баллов ;

катастрофические : 11 баллов ;

сильно катастрофические: 12 баллов.

Профессор Калифорнийского технологического института Ч.Рихтер в 1935 году создал шкалу магнитуд ( М ) - условных величин (некоторых условных чисел ), характеризующую общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями или взрывами. Ч.Рихтер определил магнитуду как число, пропорциональное десятичному логарифму амплитуды (выраженной в микрометрах ) наиболее сильной волны, записанной сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения. Она может изменяться от 0 до 8,8 . Если магнитуда оказывается больше на единицу, это означает, что амплитуда волн данного землетрясения возросла в 10 раз.

Сильными по шкале Рихтера считаются землетрясения, магнитуда которых равна 5 - 6 единицам. Согласно измерениям, сделанными учеными, магнитуда землетрясения в Армении составляла 6,9 балла по этой шкале; в Мехико в 1985 году - 8,1; в Сан-Франциско в 12906 - 8,5, а в 1989 году 7,1 балла.

Глубина очага может колебаться в различных сейсмических районах от 0 до 740 км. Очаг, т. е. точка под землей, является источником землетрясения и называется гипоцентром.

Прямо над ней на поверхности земли находится так называемый эпицентр. Расположенная вокруг него эпицентральная область испытывает наисильнейшие толчки.

По установившейся международной практике размеры выделяемой энергии, степень разрушения и причиненного ущерба при стихийных бедствиях обычно расцениваются в сравнении с характером разрушений при мегатонных ядерных взрывах.

Энергия, выделяемая при землетрясениях, во много раз превышает энергию мегатонных ядерных взрывов, а разрушения аналогичны разрушениям в очаге наземного ядерного взрыва.

Землетрясения - аналогии ядерных взрывов по степени разрушений элементов ОНХ (по избыточному давлению) отображены в таблице 7.1 и 7.2



Таблица 7.1 - Степени разрушений элементов ОНХ

Разрушения	Поражающие факторы	Р, кПа	% ущерба	Ядерный взрыв тыс. тонн
	Землетрясения	Ураганы (смерчи )			100	200	300	500	1000
	Баллы	Баллы	км/ч	м/с			Расстояние до центра взрыва
Полные	11-12	17	211	50	50 и	90 -100	1,7 1,9	1,92,2	2,2 2,5	3,0 3,2	3,6 4,0
Сильные	9-10	16 - 17	193	---	40 и	50 - 90	1,9 2,2	2,3 2,6	2,8 2,9	3,3 3,6	4,3 4,5
Средние	7-8	14 - 15	158-175	44 - 49	20 - 30	30 - 50	2,6 2,5	2,9 3,0	3,4 3,6	4,2 4,4	5,0 5,4
Слабые	5-6	12 -13	122-145	33 - 39	10 - 20	10 - 30	3,0 3,2	4,4 3,8	4,9 4,4	6,0 5,5	7,5 7,0
Легкие	4-5	9 -11	79 -110	2 1- 29	0 - 10	менее 10	6,5 5,2	7,9 6,4	9,1 7,3	11 9,0	14 11

Примечание: В числителе для воздушного, знаменатель - для наземного взрыва расстояния в км. При более близком расстоянии до центра ядерного взрыва значение Р в кПа составит более 50.

Таблица 7.2 - Соотношение шкал Рихтера и МSК - 64

Магнитуда по Рихтеру	Баллы по МSК - 64
2,0 и менее	I - II
3,0	III
4,0	IV - V
5,0	VI - VII
6,0	VII - VIII
7,0	IX - X
8,0	XI - XII

7.2.1 Оценка устойчивости объекта в условиях землетрясения

Критерием устойчивости объекта к воздействию сейсмической волны при землетрясении является эквивалентное значение избыточного давления воздушной ударной волны, при которой здания, сооружения и оборудование ещё сохраняются или получают слабые разрушения. При этом разрушительное воздействие сейсмических волн, по сложившейся международной практике, приравнивается к действию воздушной ударной волны, как показано в таблице 7.3.

Таблица 7.3 - Разрушительное воздействие сейсмических волн

Баллы	Сила землетрясения	Краткая характеристика	Соотв Рф
1	Незаметные колебания грунта	Отмечается только сейсмическими приборами	-----
2	Очень слабые толчки	Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается отдельными,людьми находящимися в полном покое.	-----
3	Слабые	Ощущается незначительной частью населения	-----
4	Умеренные	Распознается по легкому дребезжанию оконных стекол, скрипом дверей и деревянных стен	-----
5	Довольно сильное	Под открытым небом ощущают многие люди, в помещениях - все. Общее содрогание зданий, колебание мебели, маятниковые часы часто останавливаются. Трещина оконных стекол и штукатурки. Спящие просыпаются.	10 кПа
6	Сильное	Ощущают все. Картины падают со стен. Откалываются отдельные куски штукатурки.	20 кПа
7	Очень сильное	Повреждения (трещины) в стенах каменных строений. Антисейсмичные, а так же деревянные строения не повреждаются	30 кПа
8	Разрушительные	Трещины на склонах и в сыром грунте. Памятники сдвигаются с места или падают. Строения сильно повреждаются	50 кПа
9	Опустошительные	Сильные повреждения и разрушение зданий. Старые деревянные дома разрушаются.	60 кПа
10	Уничтожительные	Трещины в грунте, иногда шириной до метра. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение каменных строений	80 кПа
11	Катастрофические	Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома полностью разрушаются Сильное искривление ж/д рельсов.	90 кПа
12	Сильно катастрофические	Трещины в грунте достигают больших размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникают водопады, изменения в руслах рек, возникновение запруд на реках и озерах. ни одного сооружения не сохраняется.	100 кПа и более

Характеристика силы землетрясения по 12 - ти бальной шкале MSK - 64 .

Методика оценки устойчивости при землетрясении точно такая же, как и оценка устойчивости при взрыве, но Рф, не рассчитывается, а берется из таблицы 3 в зависимости от баллов ожидаемого землетрясения и сравнивается с пределом устойчивости производства.

Так, для оценки устойчивости авторемонтной мастерской в случае ожидаемого землетрясения 6 баллов, мы находим в таблице значение Рф, для 6 баллов - Рф = 20кПа.

Предел устойчивости производства по таблице 1 Рф,= 20 кПа, т.к. предел устойчивости равен эквивалентному значению сейсмической волны Рф = 20 кПа - производство неустойчиво.

Расчетная часть

Оценка устойчивости работы объекта энергитики к воздействию землятресений и взрывов.

Исходные данные.

Характеристика взрыва:

- вид ЯВ-М,

- мощность-200 кт,

- расстояние до объекта - 3,2 км,

- количество сниженного года - 1,75 т,

- расстояние до объекта - 155 м

Характеристика объекта:

-Здание- многоэтажное железобетонное здание,

-Технологическое оборудование - краны и крановое оборудование,

- коммунально-энергетические сети, оборудование, технико-наземные металлические резервуары,

- Землетрясение - 6 баллов.

По таблице 7.2 для интенсивности землетрясения 7 баллов по шкале Рихтера будет соответствовать интенсивности 8 баллов по шкале MSK-64 по таблице 7.2 определяем что интенсивности землетрясения 9 баллов по шкале MSK-64 будет соответствовать избыточному давлению 50 кПа, по таблице 1.4 для избыточного давления ?Рф=50 кПа находим, что:

- многоэтажные железобетонные здание с большой площадью получат сильные разрушения;

- краны и крановое оборудование получат сильные разрушения;

- наземные металлические резервуары получат средние разрушения.

Определяем предел устойчивости объектов.

Поскольку предел устойчивости многоэтажных железобетонных зданий равен 5 баллов, кранов и кранового оборудования равен 6 баллов, наземных металлических резервуаров 7 баллов, то они не будут устойчивыми к воздействию такой сейсмической волны.

По таблице 7.1 находим ожидаемое максимальное значение избыточного давления на расстоянии 3,2 км для боеприпаса мощностью 200 кт при воздушном взыве: ?Рфмах=35 кПа.

По таблице 7.1 находим для каждого элемента избыточное давление, вызывающие слабые, сильные, полные разрушения.

Эти данные сводим в таблицу.

Определяем предел каждого элемента цеха к воздействию ударной волны (по нижней границе диапазона средних разрушений)

Здание цеха - 20 кПа, краны и крановое оборудование - 30 кПа, наземные технологические резервуары - 40 кПа. Результат вписываем в таблицу

Находим предел устойчивости цеха ?Рфlim с ожидаемым максимальным значением избыточного давления на территории НСО ?Рфmax. Поскольку

?Рфмах >?Рфlim (20<30 кПа), то значит цех устойчив к воздействию ударной волны.



Таблица 7.4 - Предела устойчивости

Элементы цеха и их харктеристики	Степень разрушения при ?Рф, кПа	Предел устойчивости элементов, кПа	Предел устойчивости цеха, кПа	Максимальные расчетные данные
	0-10	10-20	20-30	30-40	40-50	50-60	60-70	70-80	>80
здание: многоэтажное, железобетонное с большой степенью остекления										20	20	23,12
технологическое оборудование: краны и крановое оборудование										30
КЭС: наземные технологические резервуары										40

Определяем радиус зоны дистанционной волны (зоны1):

Находим радиус зоны действия продуктов взрыва (зоны2):

R>r1>r2, следовательно объект находится в зоне действия ударной волны (зоны3). Определим относительную величину ш=0,24R/r1=0,24*155/23,2=1,6, то есть ш<2.

Определим избыточное давление в зоне воздушной волны ан расстоянии 155м от точки взрыва

Р3=700/3(1+29,8ш3-1)=700/30,28=23,12 кПа;

Оценим устойчивость цеха.

Находим предел устойчивости цеха и всех видов оборудования. Пределом устойчивости любого элемента является нижняя граница средних разрушений- верхняя граница слабых разрушений. Таким образом, предел устойчивости:

- здание цеха-20 кПа;

- кранов и кранового оборудования -30 кПа;

- наземных технологических резервуаров - 40 кПа.

Определим степень разрушения всех элементов производства, оказавшихся в зоне 3 на удалении 155 м от взрыва:

- здание цеха - среднее разрушения;

- краны и крановое оборудование - слабые разрушения;

- наземные технологические резервуары - слабые разрушения.

Все оборудование, оказавшееся в зоне1 (1700кПа) и в зоне2 (300кПа) будет полностью разрушено.

Основные мероприятия по повышению устойчивости работы, проводимые в мирное время, предусматривают:

- защиту персонала объекта и инженерно-технического комплекса от последствий стихийного бедствия, аварий и катастроф;

- от первичных и вторичных поражающих факторов оружия массового поражения;

- обеспечение надежности управления и материально-технического снабжения;

- подготовку объекта к восстановлению нарушенной работоспособности и переводу на режим работы в условиях чрезвычайной ситуации.

Усиление прочности зданий, сооружений и оборудования. При проектировании и строительстве новых зданий и сооружений промышленного типа затрагивается глубокий спектр вопросов (рациональность, стоимость, безопасность и т.д.). В данной теме рассмотрим прочность зданий. В основном промышленные предприятия конструируются в зависимости от технологического процесса и стандартный подход тут не уместен, но для общей детализации рассмотрим каркасные конструкции из высокопрочных и легких материалов. В отличии от панельных конструкций они весьма практичны и легко модернизируемые (упрочняемые). Таким образом упрочнение фермообразными конструкциями старых зданий дешевый и надежный способ. Нельзя не заметить и конструкции стен из легкого стенового заполнения, а так же шумо-, теплоизоляции. Разрушаясь, снижают ударную волну а обломки их приносят меньший ущерб оборудованию.

Так как в данном случае оборудование цеха получают по расчетам слабые разрушения и в связи с тем, что усиление прочности технологического оборудования связано с большими затратами, повышение прочностных характеристик данного оборудования нецелесообразно.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ существующей в настоящее время проблемы необходимости борьбы с незаконным оборотом ядерного материала приводит к выводу, что для обеспечения физической ядерной безопасности каждое государство, имеющее ядерную энергетику, должно создавать современные системы физической защиты и эффективные государственные системы учета и контроля ядерных материалов.

Разработанная в дипломном проекте подсистема телевизионного наблюдения помещений внутренней и особо важной зон гипотетической ядерной установки имеющая в своем составе:

6 видеокамер;

1 видеосервер;

4 монитора.

Анализ, произведенный в работе, требований основных руководящих документов к проведению физической инвентаризации ядерных материалов на установках Украины позволяет сделать вывод, что для обеспечения гарантий МАГАТЭ ко всему используемому в мирной деятельности ядерному материалу необходимо производить физическую инвентаризацию в соответствии с методиками и инструкциями, указанными в нормативных документах Украины.

Размещено на Allbest.ru