Безопасность жизнедеятельности. Практические работы

Практические работы

по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

ВВЕДЕНИЕ

Многообразие задач по обеспечению безопасности человека в бытовой и производственной среде заставляет всех членов общества знать и уметь применять на практике основы БЖД.

Представители всех ветвей власти, принимающие важные хозяйственные решения, инженеры, занимающиеся проектированием и реализацией промышленных объектов, машин, приборов, товаров для быта, разработчики технологий, рядовые члены общества должны учитывать возможные негативные последствия своей деятельности.

Вопросы БЖД должны быть в поле внимания на всех этапах жизненного цикла технического объекта, начиная с проектных работ, выбора сырьевых ресурсов, этапов производства и эксплуатации и заканчивая вопросами безопасности в условиях ЧС и утилизации отходов.

При выполнении лабораторных и практических работ студенты должны знать, что вопросы безопасности носят глобальный характер. В любой жизненной ситуации на работе, дома, в городе, на природе должны оценивать риск негативного воздействия опасных и вредных факторов, идентифицировать их и проводить анализ возможных последствий.

Изучению данного этапа человеческой деятельности служит часть лабораторных работ, относящихся к анализу. Целью выполнения этого раздела является:

  • выявление и идентификация травмоопасных факторов в условиях производства, быта и окружающей среды;
  • оценка действия факторов на окружающую среду и человека;
  • анализ причин травм, заболеваний.

В результате анализа конкретного этапа жизнедеятельности выявляются факторы, определяющие комфорт, работоспособность и безопасность.

Для выявления и идентификации травмоопасных факторов в различных условия жизнедеятельности необходимо классифицировать травмоопасные и вредные факторы.

Травмоопасный фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

Вредный фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию. При определенных условиях вредный фактор может стать травмоопасным.

Многообразие существующих на практике травмоопасных и вредных факторов в соответствии с нормативными документами по природе возникновения и особенностям воздействия подразделяются на физические, химические, биологические, психофизиологические.

  1. Физические травмоопасные и вредные факторы подразделяются на:
    • движущиеся в пространстве машины и механизмы, заготовки, материалы;
    • незащищенные подвижные элементы оборудования;
    • разрушающиеся конструкции, обрушивающиеся горные породы;
    • острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхности предметов;
    • расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);
    • невесомость, скользкие опорные поверхности;
    • повышенные:
      • запыленность и загазованность воздуха;
      • уровень шума;
      • уровень вибрации;
      • уровень инфразвуковых колебаний или ультразвука;
      • уровень ионизирующих излучений;
      • напряжения в электрической цепи, замыкание которого может произойти через тело человека;
      • уровень статического электричества;
      • уровень электромагнитных излучений;
      • напряженность электрического или магнитного поля;
      • яркость света;
      • прямая и отраженная блесткость;
      • пульсация светового потока;
      • уровень инфракрасной радиации или ультрафиолетового излучения;
        • повышенные или пониженные:
      • температура поверхностей сооружений, оборудования, материалов;
      • температура воздуха;
      • барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение;
      • влажность воздуха;
      • ионизация воздуха;
        • отсутствие или недостаток естественного освещения;
        • пониженный контраст при визуальном различении объектов.
  2. Химические травмоопасные и вредные факторы подразделяются:
  • по характеру воздействия на организм человека:
    • токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, концерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию;
  • по пути проникновения в организм человека через:
    • органы дыхания;
    • желудочно-кишечный тракт;
    • кожные покровы и слизистые оболочки.
  1. Биологические травмоопасные и вредные факторы включают следующие биологические объекты:
  • патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы и т.д.);
  • макроорганизмы (растения, животные).
  1. Психофизиологические травмоопасные и вредные факторы по характеру действия подразделяются на перегрузки:
  • физические;
  • нервно-психические.

Физические перегрузки подразделяются на:

  • статические (удержание груза, приложение усилий, неудобная поза, необходимость наклона корпуса человека на угол более 300, перемещение в пространстве на смену более 8 км по горизонтали и более 4 км по вертикали);
  • динамические (подъем и перемещение грузов, большое количество стереотипных рабочих движений).

Нервно-психические перегрузки подразделяют на:

  • умственное перенапряжение (интеллектуальные нагрузки), решение сложных задач, восприятие сигналов (информации) и их оценка; распределение функций других лиц с учетом сложности задания, работа в условиях дефицита времени;
  • перенапряжение анализаторов (сенсорные нагрузки): большая длительность сосредоточенного внимания, большое число объемов одновременного наблюдения; малый размер объектов различения при значительной длительности сосредоточенного наблюдения; работа с оптическими приборами; наблюдение за экранами видеотерминалов; нагрузка на слуховой аппарат (работа в условиях малой разборчивости речи, когда необходима речевая связь);
  • эмоциональные нагрузки: степень ответственности за результат собственной деятельности, наличие степени риска для своей жизни и ответственность за безопасность других лиц;
  • неблагоприятный режим работы: монотонность труда, продолжительность труда более 10 ч, сменность работы, включая ночную смену, продолжительная речевая нагрузка и т.п.

Выявление и составление исчерпывающего перечня потенциальных травмоопасных и вредных факторов является качественной стадией идентификации, что и составляет суть блока «Анализ».

Количественной оценке степени воздействия негативного фактора на состояние здоровья человека служит часть лабораторных работ по БЖД, относящаяся к нормированию.

В этой части работ изучаются принципы установления допустимых для человека значений негативных факторов и нормируются параметры. Если уровень воздействия опасного или вредного фактора, превышающий установленные нормативы, то необходимо предусматривать специальные защитные меры в его источнике или на пути распространения.

Целью выполнения этой части работ являются:

  • ознакомление с принципами и критериями гигиенического нормирования;
  • ознакомление с воздействием нормируемых факторов на человека;
  • изучением методов и приборов для измерения нормируемых величин;
  • оценка соответствия измеренных и нормируемых параметров воздействия.

Задачи нормирования: повышение безопасности труда и быта, исключение травм; предупреждение профессиональных заболеваний, гигиена труда; эргономика, оптимизация условий труда, сохранение работоспособности; снижение негативного воздействия атмосферы, воды, почвы, продуктов; техническое нормирование, повышение надежности, безаварийности приборов, машин, сооружений и т.п.

Нормируемый параметр – параметр, который наиболее полно отражает негативное воздействие фактора, легко измеряемый и рассчитываемый, его размерность, диапазон измерения.

Принципы установления предельно допустимого воздействия:

  • принцип безвредности – приоритет медико-биологических показателей перед технологическими, экономическими и другими показателями;
  • принцип опережения – обоснование нормативов и осуществление профилактических мероприятий до внедрения тех или иных процессов и веществ, недостаточно изученных;
  • принцип порогового действия – пороговой величиной вредного фактора принято считать дозу энергии или концентрацию вещества, не вызывающую неблагоприятных изменений в организме за счет приспособительных реакций;
  • принцип моделирования – базовой моделью при исследовании отдаленных последствий вредных факторов являются лабораторные животные;
  • принцип лимитирующего показателя (принцип «слабого звена») – вредный фактор может вызвать разнообразные реакции организма, и величина норматива выбирается на уровне наименьшего из значений;
  • принцип комплексного (интегрального) нормирования – учитываются особенности комбинированного действия нескольких вредных факторв.
  • Количественная оценка травмоопасных и вредных факторов производится путем инструментальных замеров.

Изучению классификации средств защиты и их эффективное применение рассматривается в работах по части защиты.

Целью части работ по защите является:

  • ознакомление с видами устройств защиты от негативных факторов;
  • оценка эффективности применения устройств защиты.

Инженерная практика выработала широкий спектр средств защиты, срабатывающих в нештатных ситуациях или в том случае, когда общеинженерные меры защиты в источнике не обеспечивают нормируемых параметров. Средства защиты должны снижать до допустимых уровней потоки веществ и энергии.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по проведению лабораторных занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ.

2.1. Порядок оформления отчета по лабораторной работе максимально приближен к порядку оформления курсовых и дипломных проектов.

2.2. Отчет по лабораторной работе должен содержать:

2.2.1. Титульный лист (форма титульного листа приведена в приложении 1).

2.2.2. Исходные данные лабораторной работы в соответствии с заданным вариантом.

2.2.3. Цель лабораторной работы.

2.2.4. Выполненное задание.

2.2.5. Вывод по результатам проделанной работы.

2.2.6. Список литературы.

2.3. Правила оформления отчета по лабораторной работе.

2.3.1. Отчет выполняется на листах писчей бумаги формата А-4 по ГОСТ 2.301 – 68 (формат 210х297 мм).

2.3.2. Листы должны иметь поля; ширина левого поля 20 мм, верхнего, нижнего и правого – 5 мм.

2.3.3. Страницы, разделы и подразделы отчета нумеруются арабскими цифрами.

2.3.4. Иллюстрации, таблицы и формулы, если их в тексте более одной, нумеруют арабскими цифрами.

2.3.5. Все иллюстрации обозначают сокращенно «рис.» И номером, например: «Рис. 5», «см. рис. 6» (при ссылке на рисунок в тексте). Все рисунки должны иметь название, а при необходимости также поясняющие данные – подрисуночный текст. Наименование рисунка и подрисуночный текст помещают под иллюстрацией.

2.3.6. Слово «таблица» в тексте пишут полностью, если таблица не имеет номера, и сокращенно, если номер есть, например « …в табл.4».

2.3.7. Номер формулы указывают справа на уровне формулы в круглых скобках.

2.3.8. Ссылки в тексте на номер формулы дают в круглых скобках, например «…в формуле (3)».

2.3.9. Расчетные формулы записывают в общем виде. Затем в формулу подставляют значения входящих в нее параметров в той последовательности, в какой они приведены в формулах, и, наконец, приводят результат вычисления.

2.3.10. Расшифровку символов и числовых коэффициентов приводят непосредственно под формулой в той же последовательности, в какой они даны в ней, с новой строки. Расшифровку начинают со слова «где» без двоеточия после него.

2.3.11. Для всех величин и коэффициентов должны быть указаны их размерности в системе СИ.

2.3.12. Список литературы должен быть составлен в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1 – 84. 2.3.13. Ссылки на использованные литературные источники следует давать арабскими цифрами в прямых скобках, указывающими порядковый номер источника по списку, например [15].

3. ПОРЯДОК ОТЧЕТНОСТИ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ.

3.1. Студенты, отсутствующие на лабораторной работе, выполняют задания лабораторной работы самостоятельно, получая при необходимости консультацию у преподавателя.

3.2. Незачтенный отчет по лабораторной работе должен быть исправлен и повторно проверен преподавателем.

3.3. Все замечания преподавателя в отчете по лабораторной работе должны быть исправлены до экзамена (зачета).

3.4. Все отчеты по лабораторной работе, проверенные и подписанные преподавателем, должны быть сданы преподавателю до экзамена (зачета).

3.5. Без выполнения заданий лабораторной работы и предъявления отчета студент к экзамену (зачету) не допускается.

4. ПОРЯДОК ВЫБОРА ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.

4.1. На лабораторных занятиях студенты получает свой вариант по номеру фамилии в журнале учета нагрузки преподавателя.

  1. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВОЗДУХЕ

1.Общие сведения

Для обеспечения жизнедеятельности человека необходима воздушная среда определённого качественного и количественного состава. Нормальный газовый состав воздуха следующий (об. %): азот – 78,02; кислород – 20,95; углекислый газ – 0,03; аргон, неон, криптон, ксенон, радон, озон, водород – суммарно до 0,94. В реальном воздухе, кроме того, содержатся различные примеси (пыль, газы, пары), оказывающие вредное воздействие на организм человека.

2. Нормирование

Основной физической характеристикой примесей в атмосферном воздухе и воздухе производственных помещений является концентрация массы (мг) вещества в единице объёма (м3) воздуха при нормальных метеорологических условиях. От вида, концентрации примесей и длительности воздействия зависит их влияние на природные объекты.

Нормирование содержания вредных веществ (пыль, газы, пары и т.д.) в воздухе проводят по предельно допустимым концентрациям (ПДК).

ПДК – максимальная концентрация вредных веществ в воздухе, отнесённая к определённому времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного воздействия (включая отдалённые последствия).

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населённых мест нормируют по списку Минздрава № 3086 – 84 (1,3), а для воздуха рабочей зоны производственных помещений – по ГОСТ 12.1.005.88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых пунктов нормируют по максимально разовой и среднесуточной концентрации примесей.

ПДКmax – основная характеристика опасности вредного вещества, которая установлена для предупреждения возникновения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха, световая чувствительность и др.) при кратковременном воздействии (не более 30 мин.)

ПДКсс – установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вредного вещества при воздействии более 30 мин.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это такая концентрация, которая при ежедневном воздействии (но не более 41 часа в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека, обнаруживаемых современными методами исследований, в период работы или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.

3. Порядок выполнения задания

3.1. Получив методические указания по практическим занятиям, переписать форму табл.1.1. на чистый лист бумаги.

Таблица 1.1 .Исходные данные и нормируемые значения содержания вредных веществ.

Вариант

Вещество

Концентрация вредного вещества, мг/м3

Класс опасности

Особенности воздействия

Соответствие нормам каждого из веществ

Фактическая

В воздухе рабочей зоны

В воздухе населённых пунктов

В воздухе рабочей зоны

В воздухе населённых пунктов при времени воздействия

максимально разовая

30 мин

среднесуточная

>30 мин

< 30 мин

>30 мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

01

Оксид углерода

5

20

5

3

4

0

<ПДК

(+)

=ПДК

(+)

>ПДК

(-)

3.2. Используя нормативно-техническую документацию (табл. 1.2.), заполнить графы 4…8 табл. 1.1.

Таблица 1.2 Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, мг/ м3

Вещество

В воздухе рабочей зоны

В воздухе населенных пунктов

Класс опасности

Особенности воздействия

Максимальная разовая

30 мин

Среднесуточная; воздействие

>30 мин

Азота диоксид

2

0,085

0,04

2

О*

Азота оксиды

5

0,6

0.06

3

О

Азотная кислота

2

0,4

0,15

2

-

Акролеин

0,2

0,03

0,03

3

-

Алюминия оксид

6

0,2

0,04

4

Ф

Аммиак

20

0,2

0,04

4

-

Ацетон

20

0,2

0,04

4

-

Аэрозоль ванадия пентаоксида

0,1

-

0,002

1

-

Бензол

5

1,5

0,1

2

К

Винилацетат

10

0,15

0,15

3

-

Вольфрам

6

-

0,1

3

Ф

Вольфрамовый ангидрид

6

-

0,15

3

Ф

Гексан

300

60

-

4

-

Дихлорэтан

10

3

1

2

-

Кремния диоксид

1

0,15

0,06

3

Ф

Ксилол

50

0,2

0,2

3

Ф

Метанол

5

1

0,5

3

-

Озон

0,1

0,16

0,03

1

О

Полипропилен

10

3

3

3

-

Ртуть

0,01/

0,005

-

0,0003

1

-

Серная кислота

1

0,3

0,1

2

-

Сернистый ангидрид

10

0,5

0,05

3

-

Сода кальцинированная

2

-

-

3

-

Соляная кислота

5

-

-

2

-

Толуол

50

0,6

0,6

3

-

Углерода оксид

20

5

3

4

Ф

Фенол

0,3

0,01

0,003

2

-

Продолжение табл. 1.2.

Формальдегид

0,5

0,035

0,003

2

О, А

Хлор

1

0,1

0,03

2

О

Хрома оксид

1

-

-

3

А

Хрома триоксид

0,01

0,0015

0,0015

1

К, А

Цементная пыль

6

-

-

4

Ф

Этилендиамин

2

0,001

0,001

3

-

Этанол

1000

5

5

4

-

Примечание: О – вещества с остронаправленным действием, за содержанием которых в воздухе требуется автоматический контроль; А – вещества, способные вызвать аллергические заболевания в производственных условиях; К – канцерогены, Ф – аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.

3.3. Выбрав вариант задания из табл. 1.3 , заполнить графы 1…3 табл. 1.1.

3.4. Сопоставить заданные по варианту (см. табл. 1.3.) концентрации вещества с предельно допустимыми (табл. 1.2.) и сделать вывод о соответствии нормам содержания каждого из веществ в графах 9…11 табл. 1.1., т.е. < ПДК, > ПДК, = ПДК, обозначая соответствие нормам знаком «+», а несоответствие знаком «-».

3.5. Подписать отчёт и сдать преподавателю.

Примечание. В настоящем задании рассматривается только независимое действие представленных в варианте вредных веществ.

4. Таблица 1.3. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе»

Вариант

Вещество

Фактическая концентрация

01

Фенол

Азота оксиды

Углерода оксид

Вольфрам

Полипропилен

Ацетон

0,001

0,1

10

5

5

0,5

02

Аммиак

Ацетон

Бензол

Озон

Дихлорэтан

Фенол

0,01

150

0,05

0,001

5

0,5

03

Акролеин

Дихлорэтан

Хлор

Углерода оксид

Сернистый ангидрид

Хрома оксид

0,01

4

0,02

10

0,03

0,1

Продолжение табл. 1.3.

04

Озон

Метиловый спирт

Ксилол

Азота диоксид

Формальдегид

Толуол

0,01

0,2

0,5

0,5

0,01

0,05

05

Акролеин

Дихлорэтан

Озон

Углерода оксид

Формальдегид

Вольфрам

0,01

5

0,01

15

0,02

4

06

Азота диоксид

Аммиак

Хрома оксид

Сернистый ангидрид

Ртуть

Акролеин

0,04

0,5

0,2

0,5

0,001

0,01

07

Этиловый спирт

Углерода оксид

Озон

Серная кислота

Соляная кислота

Сернистый ангидрид

150

15

0,01

0,05

5

0,5

08

Аммиак

Азота диоксид

Вольфрамовый ангидрид

Хрома оксид

Озон

Дихлорэтан

0,5

1

5

0,2

0,001

5

09

Азота диоксид

Озон

Углерода оксид

Дихлорэтан

Сода кальцинированная

Ртуть

5

0,001

10

5

1

0,001

10

Ацетон

Углерода оксид

Кремния диоксид

Фенол

Формальдегид

Толуол

0,2

15

0,2

0,003

0,02

0,5

11

Азота оксиды

Алюминия оксид

Фенол

Бензол

Формальдегид

Винил-ацетат

0,1

5

0,01

0,05

0,01

0,1

12

Азотная кислота

Толуол

Винилацетат

Углерода оксид

Алюминия оксид

Гексан

0,5

0,6

0,15

10

5

0,01

Продолжение табл. 1.3.

13

Азота диоксид

Ацетон

Бензол

Фенол

Углерода оксид

Винилацетат

0,5

0,2

0,05

0,01

10

0,1

14

Акролеин

Дихлорэтан

Хлор

Хрома триоксид

Ксилол

Ацетон

0,01

5

0,01

0,1

0,3

150

15

Углерода оксид

Этилендиамин

Аммиак

Азота диоксид

Ацетон

Бензол

10

0,1

0,1

5

100

0,05

16

Серная кислота

Азотная кислота

Вольфрам

Кремния диоксид

Фенол

Ацетон

0,5

0,5

0,2

0,01

0,2

0,001

17

Аммиак

Азота оксиды

Вольфрам

Алюминия оксид

Углерода оксид

Фенол

0,001

0,1

4

5

5

0,01

18

Ацетон

Фенол

Формальдегид

Полипропилен

Толуол

Винилацетат

0,3

0,005

0,02

8

0,07

0,15

19

Метанол

Этанол

Цементная пыль

Углерода оксид

Ртуть

Ксилол

0,3

100

200

15

0,001

0,5

20

Углерода оксид

Азота диоксид

Формальдегид

Акролеин

Дихлорэтан

Озон

10

1,0

0,02

0.01

5

0,02

21

Аэрозоль ванадия пентаоксида

Хрома триоксид

Хлор

Углерода оксид

Азота диоксид

Озон

0,1

0,1

0,02

10

1,0

0.1

Продолжение табл. 1.3.

22

Сернистый ангидрид

Серная кислота

Вольфрамовый ангидрид

Хрома оксид

Азота диоксид

Аммиак

0,5

0,05

5

0,2

0,05

0,5

23

Азота оксиды

Алюминия оксид

Формальдегид

Винилацетат

Бензол

Фенол

0,1

5

0,02

0,1

0,05

0,005

24

Аммиак

Азота оксиды

Углерода оксид

Фенол

Вольфрам

Алюминия оксид

0,05

0,1

15

0,005

4

5

25

Азотная кислота

Серная кислота

Ацетон

Кремния диоксид

Фенол

Озон

0,5

0,5

100

0,2

0,001

0,001

26

Ацетон

Озон

Фенол

Кремния диоксид

Фенол

Озон

0,15

0,05

0,02

0,15

0,9

0,05

27

Акролеин

Дихлорэтан

Озон

Углерода оксид

Вольфрам

Формальдегид

0,01

5

0,01

20

5

0,02

28

Аммиак

Азота диоксид

Хрома оксид

Ксилол

Ртуть

Гексан

0,02

5

0,2

0,5

0,0005

0,01

29

Озон

Азота диоксид

Углерода оксид

Хлор

Хрома триоксид

Аэрозоль ванадия пентаоксида

0,05

1

15

0,2

0,09

0,05

30

Аммиак

Азота диоксид

Хрома оксид

Соляная кислота

Серная кислота

Сернитстый ангидрид

0,4

0,5

0,18

4

0,04

0,4

5. Пример выполнения лабораторной работы « оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе»

  1. Исходные данные:

Вариант

Вещество

Фактическая концентрация, мг/л

№ ---

Азота диоксид

0,5

Ацетон

0,2

Бензол

0,05

Фенол

0,01

Углерода оксид

10

Винилацетат

0,1

  1. Цель работы: сопоставить данные по варианту концентрации веществ с предельно допустимыми и сделать вывод о соответствии нормам содержания каждого из этих веществ.
  2. Ход работы:

Нормирование содержания вредных веществ (пыль, газы, пары и т.д.) в воздухе проводят по предельно допустимым концентрациям (ПДК):

ПДК – максимальная концентрация вредных веществ в воздухе, отнесённая к определённому времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного воздействия (включая отдалённые последствия).

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населённых мест нормируют по списку Минздрава № 3086 – 84, а для воздуха рабочей зоны производственных помещений – по ГОСТ 12.1.005.88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых пунктов нормируют по максимально разовой и среднесуточной концентрации примесей.

ПДКmax – основная характеристика опасности вредного вещества, которая установлена для предупреждения возникновения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха, световая чувствительность и др.) при кратковременном воздействии (не более 30 мин.)

ПДКсс – установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вредного вещества при воздействии более 30 мин.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это такая концентрация, которая при ежедневном воздействии (но не более 41 часа в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека, обнаруживаемых современными методами исследований, в период работы или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Используя табл. 1.2. «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, мг/ м3»» и данные варианта из табл. 1.3. заполним таблицу:

Вариант

Вещество

Концентрация вредного вещества, мг/м3

Класс опасности

Особенности воздействия

Соответствие нормам каждого из веществ

Фактическая

В воздухе рабочей зоны

В воздухе населённых пунктов

В воздухе рабочей зоны

В воздухе населённых пунктов при времени воздействия

максимально разовая

30 мин

среднесуточная

>30 мин

30 мин

>30 мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

№ ---

Азота диоксид

0,5

2

0,085

0,04

2

0

ПДК

(+)

ПДК

(-)

ПДК

(-)

Ацетон

0,2

200

0,35

0,35

4

-

ПДК

(+)

ПДК

(+)

ПДК

(+)

Бензол

0,05

5

1,5

0,1

2

К

ПДК

(+)

(+)

ПДК

(+)

Фенол

0,01

0,3

0,01

0,003

2

_

ПДК

(+)

=ПДК

(+)

ПДК

(-)

Углерода

оксид

10

20

5

3

4

Ф

)

)

)

Винилацетат

0,1

10

0,15

0,15

3

-

ПДК

(+)

)

)

Вывод:

  1. Фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны находится в норме.
  2. В воздухе населённых пунктов при времени воздействия менее или 30 минут:
  • фактическая концентрация диоксида азота и оксида углерода превышают установленные максимально разовые ПДК для данных веществ.

В воздухе населённых пунктов при времени при воздействии свыше 30 минут:

  • фактические концентрации диоксида азота, оксида углерода и фенола превышают среднесуточные ПДК, установленные для этих веществ.
  1. Следовательно, производство является вредным для людей, проживающих рядом. Необходимо принять соответствующие меры.

Литература

  1. Безопасность жизнедеятельности/С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др. – 2-е изд., испр. И доп. – М.: Высшая школа,1999. – 448 с.
  2. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
  3. Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога/Под ред. Д.П. Никитина, А.И. Зайченко. – М.: Медицина, 1990. – 512 с.

  1. РАСЧЁТ УРОВНЯ ШУМА В ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКЕ

1. Общие сведения

В процессе разработки проектов генеральных планов городов и детальной планировки их районов предусматривают градостроительные меры по снижению транспортного шума в жилой застройке. При этом учитывают расположение транспортных магистралей, жилых и нежилых зданий, возможное наличие зелёных насаждений. Учёт этих факторов помогает в одних случаях обойтись без специальных строительно-акустических мероприятий по защите от шума, а в других – снизить затраты на их осуществление.

  1. Методика расчета

Задача данного практического занятия – определить уровень звука в расчётной точке (площадка для отдыха в жилой застройке, см. рис. 1) от источника шума – автотранспорта, движущегося по уличной магистрали.

Уровень звука в расчётной точке, дБА,

Lрт = L и.ш. - Lрас - Lвоз - Lзел - Lэ –Lзд ,

(2.1.)

где L и.ш. – уровень звука от источника шума (автотранспорта); – снижение уровня звука из-за его рассеивания в пространстве; дБА; – снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе, дБА, – снижение уровня звука зелёными насаждениями, дБА; – снижение уровня звука экраном (зданием), дБА;

В формуле влияние травяного покрытия и ветра на снижение уровня звука не учитывается.

Рис. 1 Расположение площадки для отдыха в жилой застройке.

Снижение уровня звука от его рассеивания в пространстве

= 10 lg (r n / r o),

(2.2.)

где rn – кратчайшее расстояние от источника шума до расчётной точки, м; ro– кратчайшее расстояние между точкой, в которой определяется звуковая характеристика источника шума, и источники шума; ro=7,5 м.

Снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе

= (воз rn)/100,

(2.3.)

где воз – коэффициент затухания звука в воздухе; воз = 0,5 дБА/м.

Снижение уровня звука зелёными насаждениями

= зел ·В,

(2.4.)

где – постоянная затухания шума; = 0,1 дБА; В – ширина полосы зелёных насаждений;

В = 10м.

Снижение уровня звука экраном (зданием) зависит от разности длин путей звукового луча , м.

Таблица 2.1. Зависимость снижение уровня звука экраном (зданием) от разности звукового луча.

1

2

5

10

15

20

30

50

60

14

16,2

18,4

21,2

22,4

22,5

23,1

23,7

24,2

Расстоянием от источника шума и от расчётной точки до поверхности земли можно пренебречь.

Снижение шума за экраном (зданием) происходит в результате образования звуковой тени в расчётной точке и огибания экрана звуковым лучом.

Снижение шума зданием (преградой) обусловлено отражением звуковой энергии от верхней части здания:

зд = K·W,

(2.5)

где К – коэффициент, дБА/м; К = 0,8…0,9; W – толщина (ширина) здания, м.

Допустимый уровень звука на площадке для отдыха – не более 45 дБА.

3. Порядок выполнения задания

3.1. Выбрать вариант (см. табл. 2.3.).

3.2. Ознакомиться с методикой расчёта.

3.3.В соответствии с данными варианта определить снижение уровня звука в расчётной точке и, зная уровень звука от автотранспорта (источник шума), по формуле (2.1.) найти уровень звука в жилой застройке.

3.4. Определив уровень звука в жилой застройке, сделать вывод о соответствии расчётных данных допустимым нормам.

3.5. Подписать отчёт и сдать преподавателю.

4. Таблица 2.3. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «Расчет уровня шума в жилой застройке».

Вариант

rn , м

W, м

Lи. ш, дБа

01

70

5

10

70

02

80

10

10

70

03

85

15

12

70

04

90

20

12

70

05

100

30

14

70

06

105

50

14

75

07

110

60

16

75

08

115

5

16

75

09

125

10

18

75

10

135

15

18

75

Продолжение табл. 2.3.

11

60

20

10

80

12

65

30

10

80

13

75

50

12

80

14

80

60

12

80

15

100

5

14

80

16

95

10

14

85

17

105

15

16

85

18

110

20

16

85

19

115

30

18

85

20

120

50

18

85

21

65

60

10

90

22

70

5

10

90

23

80

10

12

90

24

85

15

12

90

25

95

20

14

90

26

100

30

14

70

27

110

50

16

70

28

115

60

16

70

29

120

5

18

70

30

125

10

18

70

5. Пример выполнения лабораторной работы «расчёт уровня шума в жилой застройке»

  1. Исходные данные:

Вариант

rn , м

W, м

Lи. ш, дБа

№ -

75

50

12

80

  1. Цель работы: определить уровень звука в расчётной точке (площадка для отдыха в жилой застройке) от источника шума – автотранспорта, движущегося по уличной магистрали и сравнить с допустимым.
  2. Ход работы:

Рассчитаем уровень звука в расчетной точке по формуле (2.1.):

Lрт = Lи.ш. - Lрас - Lвоз - Lзел - Lэ –Lзд, дБА,

где L и.ш. – уровень звука от источника шума (автотранспорта); – снижение уровня звука из-за его рассеивания в пространстве; дБА; – снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе, дБА, – снижение уровня звука зелёными насаждениями, дБА; – снижение уровня звука экраном (зданием), дБА.

Для этого нам необходимо рассчитать:

  1. Снижение уровня звука из-за рассеивания в пространстве:

Lрас = 10 · lg (rn/ro)

Lрас = 10 · lg(75/7,5) = 10 · lg10 = 10,

где Rn – кратчайшее расстояние от источника шума до расчетной точки, м; ro – кратчайшее расстояние между точкой, в которой определяется звуковая характеристика источника шума, и источником шума ro=7,5м.

  1. Снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе:

Lвоз = (Lвоз · rn) / 100

= (0,575)/100 = 0,375

  1. Снижение уровня шума зелёными насаждениями:

Lзел = зел · В

Lзел = 0,110 = 1,

где Lзел – постоянная затухания шума, = 0,1дбА/м; В – ширина полосы зелёных насаждений, В = 10м

  1. Снижение уровня шума экраном зависит от разности длин путей звукового луча , м. Находим из таблицы 2.1. по данным варианта (табл. 2.3.):

1

2

5

10

15

20

30

50

60

14

16,2

18,4

21,2

22,4

22,5

23,1

23,7

24,2

Следовательно:

L = 23,7

  1. Снижение шума зданием (преградой) обусловлено отражением звуковой энергии от верхней части здания:

зд = K·W

Lзд = 120,85 = 10.2,

где К – коэффициент, К = 0,8…0,9дБА/м

  1. По формуле (2.1.) находим уровень звука в расчётной точке, подставив все вычисленные данные:

Lрт = 80 – 10 – 0,375 – 1 – 23,7 – 10,2 = 34,725 дБА.

Вывод: Рассчитанный уровень звука на площадке отдыха в жилой застройке равен 34,725 дБА, что меньше допустимого, равного 45 дБА. Следовательно, уровень звука соответствует нормам.

литература

  1. Охрана окружающей среды /С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.; Под ред. С.В. Белова. – 2-е изд., испр. И доп. – М.: Высшая школа, 1991. – 319 с.
  2. Руководство по расчету и проектированию средств защиты застройки от транспортного шума/Г.Л. Осипов, В.Е. Коробков и др. – М.: Стройиздат, 1982. – 31с.
  3. Оценка качества питьевой воды.

1. Общие требования.

Вода – один из важнейших компонентов биосферы и необходимый фактор существования живых организмов. В настоящее время антропогенное воздействие на гидросферу значительно возросло. Открытые водоемы и подземные водоисточники относятся к объектам Государственного санитарного надзора. Требования к качеству воды регламентируются соответствующими нормативными документами.

В соответствии с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивают по трем показателям: бактериологическому, содержанию токсических веществ и органолептическим свойствам.

Основные источники загрязнения водоемов – бытовые сточные воды и стоки промышленных предприятий. Поверхностный сток (ливневые воды) – непостоянный по времени, количеству и качеству фактор загрязнения водоемов. Загрязнение водоемов происходит также в результате работы водного транспорта и лесосплава.

Различают водоиспользование двух категорий:

  1. к первой категории относится использование водного объекта в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;
  2. ко второй категории относится использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, а также использование водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

В качестве гигиенических нормативов принимают предельно допустимые концентрации (ПДК) – максимально допустимые концентрации, при которых содержащиеся в воде вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на организм человека в течение всей жизни и не ухудшают гигиенические условия водопользования. ПДК вредных веществ в водных объектах первой и второй категорий водопользования приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1.ПДК веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.

Вещество

ЛПВ

ПДК, мг/л

Класс опасности

Алюминий

С-т

0,5

2

Ацетальдегид

Орг.

0,2

4

Ацетон

Общ.

2,2

3

Барий

С-т

0,1

2

Бенз(а)пирен

С-т

0,000005

1

Бензин

Орг.

0,1

3

Бензол

С-т

0,5

2

Бериллий

С-т

0,0002

1

Бор

С-т

0,5

2

Бром

С-т

0,2

2

Бутилбензол

Орг.

0,1

3

Бутилен

Орг.

0,2

3

Ванадий

С-т

0,1

3

Винилацетат

С-т

0,2

2

Висмут

С-т

0,1

2

Вольфрам

С-т

0,05

2

Гидрохинон

Орг.

0,2

4

Глицерин

Общ.

0,5

4

Диметилфталат

С-т

0,3

3

Диэтиламин

С-т

2,0

3

Железо

Орг.

0,3

3

Кадмий

С-т

0,01

2

Кальция фосфат

Общ.

3,51

4

Капролактам

Общ.

1,0

4

Керосин технический

Орг.

0,01

4

Кобальт

С-т

0,1

2

Кремний

С-т

10,0

2

Литий

С-т

0,03

2

Марганец

Орг.

0,1

3

Медь

Орг.

1,0

3

Продолжение табл. 3.1.

Метилмеркаптан

Орг.

0,0002

4

Молибден

С-т

0,25

2

Мышьяк

С-т

0,05

2

Натрий

С-т

200,0

2

Натрия хлорат

Орг.

20,0

3

Нафталин

Орг.

0,01

4

Нефть многосернистая

Орг.

0,1

4

Никель

С-т

0,1

3

Ниобий

С-т

0,01

2

Нитраты

С-т

45,0

3

Нитриты

С-т

3,3

2

Пропилбензол

Орг.

0,2

3

Пропилен

Орг.

0,5

3

Ртуть

С-т

0,0005

1

Свинец

С-т

0,03

2

Селен

С-т

0,01

2

Сероуглерод

Орг.

1,0

4

Скипидар

Орг.

0,2

4

Стирол

Орг.

0,1

3

Стрептоцид

Общ.

0,5

4

Стронций (стабильный)

С-т

7,0

2

Сульфаты

Орг.

500,0

4

Сульфиды

Общ.

Отсутствие

3

Таллий

С-т

0,0001

1

Натрия тиосульфат

Общ.

2,5

3

Фенол

Орг.

0,001

4

Формальдегид

С-т

0,05

2

Фосфор элементарный

С-т

0,0001

1

Фтор

С-т

1,5

2

Хлор активный

Общ.

Отсутствие

3

Примечание. К лимитирующим показателям вредности (ЛПВ) относятся: санитарно-токсикологический (с-т); общесанитарный (общ).; органолептический (орг.).

В соответствии с действующей классификацией химические вещества по степени опасности подразделяют на четыре класса: 1-й класс – чрезвычайно опасные; 2-й класс – высокоопасные; 3-й класс – опасные; 4-й класс – умеренно опасные.

В основу классификации положены показатели, характеризующие степень опасности для человека веществ, загрязняющих воду, в зависимости от их общей токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные побочные действия.

Если в воде присутствуют несколько веществ 1-го и 2-го классов опасности, сумма отношений концентраций (С1, С2, ….Сn) каждого из веществ в водном объекте к соответствующим значениям ПДК не должна превышать единицы:

С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 +…+ Сn / ПДКn 1

(3.1.)

2. Порядок выполнения задания.

2.1. Ознакомиться с методикой

2.2. Выбрать вариант (табл. 3.2.)

2.3. Дать классификацию нормативных требований к питьевой воде.

2.4. Дать классификацию категорий водопользования.

2.5. Перечислить лимитирующие показатели вредности.

2.6. Привести гигиенические нормативы для вредных веществ, содержащихся в пробах питьевой воды по варианту.

2.7. Сравнить фактические значения концентраций вредных веществ по варианту (табл. 3.2.) с нормативными (табл. 3.1.).

2.8. При наличии веществ 1-го и 2-го классов опасности провести оценку качества питьевой воды по формуле (3.1.).

2.9. Подписать отчет и сдать преподавателю.

3. Таблица 3.2. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «Оценка качества питьевой воды».

Вариант

Вредное вещество

Фактическая концентрация, мг/л

01

Алюминий

Бериллий

Бутилен

Ацетон

Хлор активный

0,4

0,0001

0,15

2,0

0,0001

02

Свинец

Висмут

Скипидар

Нитраты

Фенол

0,02

0,08

0,1

40,0

0,0002

03

Медь

Ниобий

Селен

Нафталин

Натрия хлорат

0,8

0,005

0,002

0,02

10,0

04

Бензин

Ртуть

Фосфор элементарный

Диметилфталат

Нефть многосернистая

006

0,0001

0,0001

1,0

0,001

05

Фтор

Глицерин

Кадмий

Диэтиламин

Бутилбензол

1,0

0,3

0,01

1,0

0,01

06

Ванадий

Железо

Кобальт

Кальция фосфат

таллий

0,05

0,04

0,1

3,0

0,0001

07

Бенз(а)пирен

Кремний

Гидрохинон

Ацетальдегид

Стирол

0,00001

1,0

0,1

0,05

0,01

08

Марганец

Сульфаты

Литий

Нитриты

Формальдегид

0.04

50,0

0,01

3,5

0,03

09

Капролактам

Метилмеркаптан

Бром

Вольфрам

Натрий

0,7

0,00001

0,15

0,04

150,0

Продолжение табл. 3.2.

10

Молбден

Керосин технический

Стронций стабильный

Никель

Стрептоцид

0,4

0,005

2,5

0,1

0,4

11

Барий

Алюминий

Фенол

Нитриты

Скипидар

0,07

0,45

0,0008

3,0

0,2

12

Стронций стабильный

Нитриты

Медь

Нафталин

Литий

5,0

2,5

0,9

0,01

0,02

13

Мышьяк

Натрия тиосульфат

Фтор

Алюминий

Марганец

0,01

1,5

1,0

0,35

0,01

14

Бензин

Никель

Селен

Барий

Литий

0,1

0,1

0,007

0,01

0,02

15

Сульфиды

Винилацетат

Сероуглерод

Бензол

Натрия тиосульфат

0,00002

0,15

1,2

0,4

2,0

16

Мышьяк

Бор

Пропилен

Сульфиды

Глицерин

0,003

0,3

0,4

0,00001

0,6

17

Фтор

Пропилен

Ниобий

Натрий

Никель

1,0

0,45

0,008

150,0

0,4

18

Кадмий

Ванадий

Бутилен

Бром

Стирол

0,001

0,1

0,17

0,1

0,1

19

Стирол

Капролактам

Ртуть

Таллий

Кремний

0,09

0,5

0,0004

0,00005

6,7

20

Формальдегид

Вольфрам

Кобальт

Скипидар

Диметилфталат

0,04

0,04

0,05

0,2

1,5

21

Селен

Алюминий

Фтор

Винилацетат

Нитраты

0,005

0,1

1,3

0,16

35,0

Продолжение табл. 3.2.

22

Ацетальдегид

Формальдегид

Сульфид

Ртуть

Стронций стабильный

0,1

0,02

0,0001

0,0001

1,0

23

Натрия тиосульфат

Никель

Медь

Барий

Висмут

0,5

0,1

0,2

0,05

0,01

24

Бензин

Нитриты

Мышьяк

Бром

Кальция фосфат

0,1

1,0

0,01

0,15

2,5

25

Вольфрам

Марганец

Глицерин

Натрий

Кобальт

0,04

0,15

0,4

150,0

0,1

26

Хлор активный

Кадмий

Таллий

Диэтиламин

Фенол

0,00001

0,0005

0,00006

2,2

0,0001

27

Стирол

Бенз(а)пирен

Свинец

Бор

Сероуглерод

0,1

0,000001

0,01

0,3

0,5

28

Скипидар

Ацетон

Литий

Железо

Бензол

0,1

1,0

0,01

0,1

0,3

29

Фосфор элементарный

Сульфаты

Кремний

Бутилен

Нафталин

0,0001

6,0

1,0

0,1

0,02

30

Ниобий

Молибден

Бериллий

Натрий

Стрептоцид

Гидрохинон

0,01

0,2

0,0001

150,0

0,4

0,01

4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ лабораторной работы «оценка качества питьевой воды»

  1. Исходные данные:

Вариант

Вредное вещество

Фактическая концентрация, мг/л

№ ---

Бор

Ацетон

Алюминий

Сероуглерод

Бериллий

Бутилен

Хлор активный

0,5

0,0001

0,4

0,3

0,0001

0,15

2,0

  1. Цель работы: дать оценку качеству питьевой воды по данным варианта.
  2. Ход работы:

В соответствии с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивают по трем показателям: бактериологическому, содержанию токсических веществ и органолептическим свойствам.

Основные источники загрязнения водоемов – бытовые сточные воды и стоки промышленных предприятий. Поверхностный сток (ливневые воды) – непостоянный по времени, количеству и качеству фактор загрязнения водоемов. Загрязнение водоемов происходит также в результате работы водного транспорта и лесосплава.

Различают водоиспользование двух категорий: к первой категории относится использование водного объекта в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второй категории относится использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, а также использование водных объектов, находящихся в черте населенных мест. В качестве гигиенических нормативов принимают предельно допустимые концентрации (ПДК) – максимально допустимые концентрации, при которых содержащиеся в воде вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на организм человека в течение всей жизни и не ухудшают гигиенические условия водопользования.

В соответствии с действующей классификацией химические вещества по степени опасности подразделяют на четыре класса: 1-й класс – чрезвычайно опасные; 2-й класс – высокоопасные; 3-й класс – опасные; 4-й класс – умеренно опасные.

По таблице 3.1.«ПДК веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения» находим данные ПДК, ЛПВ и классы опасности веществ, которые даны в варианте (см. табл. 3.2) и заполняем таблицу:

Вариант

Вредное вещество

Фактическая

концентрация, мг/л

ЛПВ

ПДК, мг/л

Класс опасности

Данные для расчета

№ ---

Бор

Ацетон

Алюминий

Сероуглерод

Бериллий

Бутилен

Хлор активный

0,5

0,0001

0,4

0,3

0,0001

0,15

2,0

С-т

Общ.

С-т.

Орг.

С-т.

Орг.

Общ.

0,5

2,2

0,5

1

0,0002

0,2

Отсутствие

2

3

2

4

1

3

3

2

2

1

Сравним фактические значения концентраций вредных веществ с нормативными:

Бор - не превышена ПДК; ацетон – концентрация в воде намного меньше ПДК; алюминий – концентрация меньше ПДК; сероуглерод – меньше ПДК; бериллий – меньше ПДК; бутилен – меньше ПДК; хлор активный – ПДК не установлена.

Из табл. 3.2. видно, что по данным варианта в воде находятся 7 веществ различных классов опасности., но только 3 из них относятся к 1-му и 2-му классам опасности.

Если в воде присутствуют несколько веществ 1-го и 2-го классов опасности, сумма отношений концентраций (С1, С2, ….Сn) каждого из веществ в водном объекте к соответствующим значениям ПДК не должна превышать единицы (согласно формуле 3.1.):

С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 +…+ Сn / ПДКn 1

0,5 /0,5 + 0,4/0,5 + 0,0001/0,0002 = 1 + 0,8 + 0,5 = 2,3

Вывод: По результатам расчета сумма отношений концентраций (С1, С2, ….Сn) веществ 1-го и 2-го классов опасности в водном объекте к соответствующим значениям ПДК превышает единицу и равна 2.3, следовательно, вода не относится к 1-ой категории водопользования и не является питьевой. Концентрации остальных веществ, находящихся в воде не превышают предельно допустимых значений. Вода относится ко 2-ой категории водопользования.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога/Под ред. Д.П. Никитина, А.И. Зайченко. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990 - 512 с.

  1. ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ.

  1. Общие сведения.

В нормах радиационной безопасности НРБ-99 установлены:

  1. Три категории облучаемых лиц:

категория А – персонал (профессиональные работники);

категория Б – профессиональные работники, не связанные с использованием источников ионизирующих излучений, но рабочие места которых расположены в зонах воздействия радиоактивных излучений;

категория В – население области, края, республики, страны.

  1. Три группы критических органов:

1-я группа – все тело, половые органы, костный мозг;

2-я группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1-й и 3-й группам

3-я группа – кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы.

  1. Основные дозовые пределы, допустимые для лиц категорий А, Б и В.

Основные дозовые пределы – предельно допустимые дозы (ПДД) облучения (для категории А) и пределы дозы (ПД) (для категории Б) за календарный год. ПДД и ПД измеряются в миллизивертах в год (мЗв/год). ПДД и ПД не включают в себя дозы естественного фона и дозы облучения, получаемые при медицинском обследовании и лечении (см. табл. 4.1.)

Таблица 4.1.. Основные дозовые пределы, мЗв/год

Категория облучаемых лиц

Группа критических органов

1-я

2-я

3-я

А

20

150

500

В

1

15

50

Примечание. Дозы облучения для персонала категории Б не должны превышать значений для персонала категории А.

ПДД – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы облучения за календарный год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

ПД – основной дозовый предел, при котором равномерное облучение в течение 70 лет не вызовет изменений здоровья, обнаруживаемых современными методами.

  1. Методика оценки.

При проведении радиационного контроля и оценке соответствия параметров радиационной обстановки нормативам должны соблюдаться следующие соотношения:

Н ПДД,

(4.1.)

где Н– максимальная эквивалентная доза излучения на данный критический орган, мЗв/год :

Н = D· k,

(4.2.)

где D – поглощенная доза излучения, мЗв/год; k – коэффициент качества излучения (безразмерный коэффициент, на который следует умножить поглощенную дозу рассматриваемого излучения для получения эквивалентной дозы этого излучения);

Для категории В

Н ПД,

(4.3.)

где Н рассчитывают по формуле (4.2.)

Значения коэффициента k приведены ниже.

Вид излучения

k

Рентгеновское и - излучение

1

Электроны и позитроны, – излучение

1

Протоны с энергией < 10 МэВ

10

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

3

Нейтроны с энергией 0,1 …10 МэВ

10

– излучение с энергией < 10 МэВ

20

Тяжелые ядра отдачи

20

3. Порядок выполнения задания.

3.1. Выбрать вариант (табл. 4.2.).

3.2. Ознакомиться с методикой.

3.3. В соответствии с категорией облучаемых лиц, группой критических органов и режимов работы определить основные дозовые пределы (ПДД и ПД).

3.4. По формуле (4.2.) определить максимальную эквивалентную дозу излучения.

3.5. С помощью формул (4.1.) и (4.3.) сделать вывод о соответствии радиационной обстановки нормам радиационной безопасности.

3.6. Подписать отчет и сдать преподавателю.

4. Таблица 4.2. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «оценка радиационной обстановки

Вариант

Категория

облучаемых лиц

Облучение

Группа критических органов

Вид излучения

Поглощенная доза,

мЗв/год

01

А

Все тело

– излучение с энергией < 10 МэВ

1

02

А

Все тело

– излучение с энергией < 10 МэВ

2

03

А

Щитовидная железа

– излучение

75

04

А

Печень, почки

Протоны с энергией < 10 МэВ

10

05

А

Легкие

Протоны с энергией < 10 МэВ

20

6

А

Голени и стопы

Нейтроны с энергией 0,1 …10 МэВ

15

Продолжение табл. 4.2.

07

А

Кожный покров

Нейтроны с энергией 0,1 …10 МэВ

20

08

Б

Все тело

- излучение

1

09

А

Все тело

- излучение

2

10

Б

Все тело

Рентгеновское излучение

3

11

А

Органы пищеварения

Рентгеновское излучение

10

12

А

Органы пищеварения

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

1

13

А

Легкие

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

2

14

А

Легкие

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

3

15

А

Легкие

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

4

16

А

Все тело

Нейтроны с энергией 0,1 …10 МэВ

2

17

А

Все тело

Нейтроны с энергией 0,1 …10 МэВ

3

18

А

Костная ткань

Протоны с энергией < 10 МэВ

20

19

А

Мышцы

Протоны с энергией < 10 МэВ

10

20

А

Легкие

– излучение

100

21

А

Кисти рук

– излучение

200

22

А

Кожный покров

– излучение

20

23

А

Печень, почки

– излучение

10

24

Б

Все тело

- излучение

2

25

Б

Все тело

- излучение

4

26

Б

Все тело

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

1

27

Б

Легкие

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

2

28

Б

Легкие

Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ

1

29

Б

Органы пищеварения

Рентгеновское излучение

5

30

Б

Органы пищеварения

Рентгеновское излучение

10

5. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ «ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ обстановки»

  1. Исходные данные:

Вариант

Категория

облучаемых лиц

Облучение

Группа критических органов

Вид излучения

Поглощенная доза,

мЗв/год

Б

Органы пищеварения

Рентгеновское излучение

10

2. Цель работы: оценить радиационную обстановку согласно данным варианта на соответствие нормам радиационной безопасности.

3. Ход работы:

В нормах радиационной безопасности НРБ-99 установлены:

  1. три категории облучаемых лиц: категория А – персонал (профессиональные работники); категория Б – профессиональные работники, не связанные с использованием источников ионизирующих излучений, но рабочие места которых расположены в зонах воздействия радиоактивных излучений; категория В – население области, края, республики, страны.
  2. три группы критических органов: 1-я группа – все тело, половые органы, костный мозг; 2-я группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1-й и 3-й группам; 3-я группа – кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы.
  3. основные дозовые пределы, допустимые для лиц категорий А, Б и В.

Основные дозовые пределы – предельно допустимые дозы (ПДД) облучения (для категории А) и пределы дозы (ПД) (для категории Б) за календарный год. ПДД и ПД измеряются в миллизивертах в год (мЗв/год). ПДД и ПД не включают в себя дозы естественного фона и дозы облучения, получаемые при медицинском обследовании и лечении (см. табл. 4.1.)

При проведении радиационного контроля и оценке соответствия параметров радиационной обстановки нормативам должны соблюдаться следующие соотношения:

Н ПДД,

где Н – максимальная эквивалентная доза излучения на данный критический орган, мЗв/год.

Н = D· k,

Н = 10·1=10 мЗв/год,

где D – поглощенная доза излучения, мЗв/год; k – коэффициент качества излучения (безразмерный коэффициент, на который следует умножить поглощенную дозу рассматриваемого излучения для получения эквивалентной дозы этого излучения);

По данным варианта (табл. 4.2.) для группы критических органов - «пищеварение» и категории облученных лиц - «А» нахожу основной дозовый предел из табл. 4.1.

Таблица 4.1. Основные дозовые пределы, мЗв/год

Категория облучаемых лиц

Группа критических органов

1-я

2-я

3-я

А

20

150

500

В

1

15

50

ПДД = 150 мЗв/год,

Дозы облучения для персонала категории Б не должны превышать значений для персонала категории А, следовательно:

150 / 4 = 37,5 мЗв/год

Сравним рассчитанную максимальную эквивалентную дозу на органы пищеварения при рентгеновском излучении с ПДД на данный критический орган:

10<37,5

Вывод: В результате расчета определили, что максимальная эквивалентная доза на органы пищеварения при рентгеновском излучении не превышает установленную ПДД на данный критический орган, следовательно, радиационная обстановка соответствует нормам радиационной безопасности.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. Ред. С.В. Белова. – М.: Высшая школа, 1999. – 448 с.
  2. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 352 с.
  3. Охрана окружающей среды / С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.; Под ред. С.В. Белова. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высшая школа, 1991. – 319 с.

  1. РАСЧЕТ НАГРУЗОК, СОЗДАВАЕМЫХ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ

1. Общие сведения.

Нагрузки, создаваемые ударной волной в результате взрыва емкостей со сжатым газом, взрыва газовоздушной смеси, воздушного и наземного ядерных взрывов, приводят к разрушениям зданий, сооружений, оборудования, установок и т.д.

В результате разрушения объектов возникают чрезвычайные ситуации с соответствующими степенями разрушения, опрокидывания и смещения оборудования и установок.

Для принятия решений по проведению восстановительных работ на объектах, подвергшихся разрушению, необходимо провести оценку степени разрушения.

2. Методика расчета.

2.1. Взрыв емкости со сжатым газом:

Тротиловый эквивалент, кг,

Q = A /3,8,

(5.1.)

где А – работа взрыва (работа газа при адиабатическом расширении), МДж.

A = [(p1· V)1 – (p2 / p1)(m – 1)/m] / (m – 1),

(5.2.)

где p1 – начальное давление в сосуде, МПа; V – начальный объем газа, м3;

p2 - конечное давление, МПа, p2 = 0,1· p1 ; m – показатель адиабаты, m = 1,4.

Безопасное расстояние, м, от места взрыва для человека

R min = 16 · q1/3

(5.3.)

Безопасное расстояние, м, места взрыва для жилой застройки

R min = 5 · q1/2

(5.4.)

2.2. Взрыв газовоздушной смеси.

Избыточное давление при взрыве газовоздушной смеси , кПа,

= (m · HT· p0· z) / (Vn ·с· ·T0· RН),

(5.5.)

где m – масса горючего газа, кг; HT – теплота сгорания, кДж/кг, HT = 40·103 кДж/кг; p0 = 101 кПА – начальное давление; z - доля участия взвешенного дисперсного продукта при взрыве, z=0,5;

Vn - объем помещения, м3; с = 1,01 кДж – теплоемкость воздуха; = 1,29 кг/м3 - плотность воздуха;

T0 = 300 К – температура в помещении; RН = 3, коэффициент негерметичности помещения;

2.3. Ядерный взрыв и взрыв емкости

Избыточное давление, кПа, во фронте ударной волны наземного и воздушного ядерного взрыва, а также при взрыве емкости со сжатым газом

105 · (30,5 · q) + 410 · (3(0,5 ·q)2) + 1370 · (0,5 · q) ,

= R R2 R3

(5.6.)

где R – расстояние от центра взрыва, м.

2.4. Степень разрушения объекта воздействия (здания, сооружения и т.д.

Степень разрушения объекта воздействия оценивают по критерию физической устойчивости (сильное, среднее, слабое), а объекты воздействия (оборудование, установки и т.д.) – по критерию опрокидывания и смещения.

2.4.1. Если под воздействием ударной волны с избыточным давлением элементы производственного комплекса разрушаются полностью, разрушение оценивается как сильное; если элементы производственного комплекса в этих условиях могут быть восстановлены в короткие сроки, разрушение оценивается как среднее или слабое.

Степень разрушения производственных комплексов в зависимости от избыточного давления может быть оценена следующим образом:

  • для промышленного здания с металлическим или железобетонным каркасом: при избыточном давлении 50…60 кПа – сильное, 40…50 – среднее, 20…40 кПа – слабое;
  • для кирпичного многоэтажного здания с остеклением: при избыточном давлении 20…30 кПа – сильное, 10…20 кПа – среднее, 8…10 кПа – слабое;
  • для кирпичного одно- и двухэтажного здания с остеклением: при избыточном давлении 25…35 кПа – сильное, 15…25 кПа – среднее, 8…15 кПа – слабое;
  • для приборных стоек: при избыточном давлении 50…70 кПа – сильное, 30…50 кПа – среднее, 10…30 кПа – слабое;
  • для антенных устройств: при избыточном давлении 40 кПа – сильное, 20…40 кПа – среднее, 10…20 кПа – слабое;
  • для открытых складов с железобетонным перекрытием: при избыточном давлении 200 кПа – сильное.

2.4.2. Степень опрокидывания и смещения антенного устройства или приборной стойки.

Скоростной напор взрыва, кПа,

Pск. = 2,5 · 2. / ( + 7p0),

(5.7.)

где p0 – начальное скоростное давление, кПа, p0 = 101 кПа.

Допустимый скоростной напор взрыва, кПа, при опрокидывании антенного устройства или приборной стойки

Pопр.ск (a / b) · G / (Cx · S),

(5.8.)

где a и b – высота и ширина объекта, м; G - масса объекта, Н; Cx - коэффициент аэродинамического сопротивления; S – площадь поперечного сечения приборной стойки, м2.

Если скоростной напор взрыва больше допустимого при опрокидывании, то антенное устройство или приборная стойка опрокинется.

Допустимый скоростной напор взрыва при смещении антенного устройства или приборной стойки

P смск (G) / (Cx · S),

(5.9.)

где - коэффициент трения.

Если скоростной напор взрыва больше допустимого при смещении, то антенное устройство сместится.

  1. Порядок выполнения работы.

Выбрать вариант (см. таблицу 5.1.)

Ознакомиться с методикой расчета.

Выполнить расчет в соответствии с выбранным вариантом.

Подписать отчет и сдать преподавателю.


  1. Таблица 5.1. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «Расчет нагрузок, создаваемых ударной волной».

Вариант

Источник разрушения

Начальное давление, МПа, или тротиловый

эквивалент, Мт

Объем емкости, м3

Объект воздействия

Расстояние от центра взрыва, м

Высота и ширина объекта, м

Площадь поперечного сечения объекта, м2

Масса объекта, кг

Коэффициент трения

Коэффициент аэродинамического сопротивления

Емкость со сжатым газом

0,5

100

Многоэтажное кирпичное здание

Приборная стойка

100

50

-

2х0,5

-

0,4

-

20

-

0,3

-

0,85

Наземный ядерный взрыв

1

-

Приборная стойка

Двухэтажное кирпичное здание с остеклением

105

-

1,4х0,5

-

0,28

-

100

-

0,5

-

0,85

-

Емкость со сжатым газом

10

0,05

Складское кирпичное здание

Антенна спутникового телевидения

10

15

-

1,5х1,5

-

1,8

-

10

-

0,16

-

1,6

Воздушный ядерный взрыв

2

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

4000

4010

-

2х0,5

-

0,4

-

20

-

0,4

-

0,85

Емкость со сжатым газом

5

5

Двухэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

10

10

-

1,5х0,3

-

0,3

-

30

-

0,3

-

0,85

Воздушный ядерный взрыв

0,01

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

4000

400

-

0,5 Х 0,3

-

0,01

-

5

-

0,4

-

0,85

Воздушный ядерный взрыв

0,01

-

Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом

Приборная стойка

2000

2000

-

0,5х0,4

-

0,1

-

30

-

0,3

-

0,85

Продолжение табл 5.1.

  1. 5.1.

Емкость со сжатым газом

0,05

100

Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением

Приборная стойка

10

15

-

0,9х0,4

-

0,18

-

20

-

0,5

-

0,9

Наземный ядерный взрыв

1

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

3000

3000

-

1,4х0,5

-

0,4

-

20

-

0,4

-

0,9

Емкость со сжатым газом

1

0,5

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

20

20

-

0,9х0,6

-

0,18

-

30

-

0,3

-

0,85

Воздушный ядерный взрыв

0,5

-

Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением

Приборная стойка

4000

4015

-

0,9х0,4

-

0,18

-

20

-

0,5

-

0,9

Наземный ядерный взрыв

1

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

1000

1000

-

0,9х0,6

-

0,18

-

30

-

0,5

-

0,85

Взрыв газовоздушной смеси

10 кг горючего вещества

100

Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом

Приборная стойка

2

2

-

0,9х0,3

-

0,18

-

20

-

0,5

-

0,85

Воздушный ядерный взрыв

0,1

-

Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом

Приборная стойка

10000

10000

-

0,9х0,3

-

0,18

-

20

-

-

-

0,5

Емкость со сжатым газом

20

0,8

Одноэтажное кирпичное здание с остеклением

Антенное устройство

10

10

-

0,5х0,4

-

0,1

-

30

-

0,9

-

0,4

Продолжение табл 5.1

Наземный ядерный взрыв

0,01

-

Одноэтажное кирпичное здание с остеклением

Антенное устройство

2000

2000

-

0,5х0,4

-

0,1

-

10

-

0,9

-

0,4

Емкость со сжатым газом

1

1

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

15

18

-

0,9х0,4

-

0,18

-

30

-

0,6

-

0,4

Емкость со сжатым газом

1

10

Одноэтажное кирпичное здание с остеклением

Антенное устройство

10

10

-

0,5х0,3

-

0,1

-

10

-

0,85

-

0,4

Воздушный ядерный взрыв

0,01

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

5000

5000

-

0,9х0,4

-

0,18

-

30

-

0,6

-

0,4

Емкость со сжатым газом

1

5

Одноэтажное кирпичное здание с остеклением

Антенное устройство

8

8

-

1,6х0,4

-

0,3

-

30

-

1,2

-

0,5

Наземный ядерный взрыв

0,01

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

4000

4000

-

0,5х0,3

-

0,1

-

50

-

0,4

-

0,85

Наземный ядерный взрыв

0,1

-

Промышленное здание с металл. и ж/б каркасом

Приборная стойка

2000

2000

-

0,5х0,3

-

0,1

-

10

-

0,85

-

0,4

Взрыв газовоздушной смеси

50 кг горючего вещества

500

Одноэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

5

5

-

1,4х0,2

-

0,2

-

100

-

0,85

-

0,4

Наземный ядерный взрыв

0,5

-

Одноэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

5000

5000

-

1,4х0,2

-

0,2

-

100

-

0,85

-

0,4

Продолжение табл. 5.1.

Взрыв газовоздушной смеси

10 кг горючего вещества

100

Промышленное здание с металл. и железобет. каркасом

Приборная стойка

2

2

-

0,9х0,3

-

0,18

-

20

-

0,85

-

0,5

Взрыв газовоздушной смеси

10 кг горючего вещества

100

Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом

Приборная стойка

2

2

-

0,5х0,4

-

0,1

-

10

-

0,85

-

0,3

Взрыв газовоздушной смеси

50 кг горючего вещества

100

Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением

Приборная стойка

2

2

-

,9х0,4

-

0,18

-

30

-

0,9

-

0,5

Емкость со сжатым газом

0,4

80

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

100

100

-

1,6х0,6

-

0,32

-

100

-

0,5

-

0,4

Наземный ядерный взрыв

1

-

Двухэтажное кирпичное здание с остеклением

Приборная стойка

3000

3000

-

2х0,03

-

0,08

-

20

-

-

-

0,85

Емкость со сжатым газом

10

0,05

Складское кирпичное здание

Антенна спутникового телевидения

10

15

-

1,6х1,6

-

0,32

-

10

-

0,16

-

1,4


5. ПРИМЕРЫ выполнения лабораторной работы «расчет нагрузок, создаваемой ударной волной»

5.1. ВАРИАНТ 1

1. Исходные данные:

Источник взрыва

Начальное давление Р, МПа или тротиловый эквивалент q, Мт

Объем емкости V, м3 или объем помещения, Vп,м3

Объект воздействия

Расстояние от центра взрыва R, м

Высота и ширина объекта ab, м

Площадь поперечного сечения объекта, м2

Вес объекта G, Н

Коэффициент трения, f

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Сх

Емкость

1

0,5

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

20

-

-

-

-

-

Приборная стойка

20

0.90,6

0,18

300

0,3

0,85

  1. Цель работы: провести оценку степени разрушения данных объектов для проведения восстановительных работ.

3. Ход работы:

  1. Взрыв емкости со сжатым газом.

Тротиловый эквивалент определяется по формуле (5.1.)

,

Работа газа при адиабатном расширении определяется по формуле (5.2.):

,

где А – работа взрыва, МДж; Р1 – начальное давление в сосуде, Мпа; Р2 – конечное давление, Мпа, (Р2=0,1 p1); V – начальный объем газа, м3; m – показатель адиабаты (m=1.4).

В нашем случае формулы (5.1.) и (5.2.) примут вид:

Безопасное расстояние, м, от места взрыва для человека определяем по формуле (5.3.):

R min = 16· q1/3

Rmin = 16· 0,161/3 = 8,74

Безопасное расстояние, м, от места взрыва для жилой застройки определяем по формуле (5.4.):

R min = 5· q1/2

R min = 5· 0,161/2 = 2

  1. Избыточное давление при взрыве емкости определяется по формуле (5.6.):

,

где - избыточное давление, кПа; q – тротиловый эквивалент, кг; – расстояние от центра взрыва, м.

В нашем случае формула (5.6.) примет вид:

2.48 кПа

  1. Определяем степень разрушения объекта воздействия.

Степень разрушения объекта воздействия (здания, сооружения и т.д.) оценивается по критерию оценки физической устойчивости (сильное, среднее, слабое), а объекты воздействия (оборудование, установки и т.д.) - по критерию опрокидывания и смещения:

Наименование объекта

воздействия

Избыточное давление, кПа

сильное

среднее

слабое

Кирпичное многоэтажное здание с остеклением

20 -30

10 – 20

8 – 10

Приборные стойки

50 – 70

30 – 50

10 – 30

Исходя из данных, можно сделать вывод, что степень разрушения объекта воздействия соответствует «слабому разрушению», это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса получают повреждения, при которых они могут быть восстановлены в короткие сроки.

Степень опрокидывания или смещения приборной стойки.

Скоростной напор взрыва, кПа, определим с помощью формулы (5.7.):

Pск. = 2,5 · 2. / ( + 7p0),

где Рск - скоростной напор взрыва, кПа; - избыточное давление во фронте ударной волны наземного взрыва, кПа; - начальное атмосферное давление, 101 кПа

В нашем случае формула примет вид:

Рck = (2,5 · 2,482 ) / (2,48 + 7 · 101) = 0,02 kПа

Допустимый скоростной напор взрыва при опрокидывании приборной стойки определяется из соотношения (5.8.):

,

где - высота объекта, м; - ширина объекта, м; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м2.

В нашем случае отношение будет иметь вид:

Так как 0.02 кПа < 2.941 кПа, т.е. , то можно сделать вывод, что в данном случае не произойдет опрокидывание приборной стойки.

Допустимый скоростной напор взрыва при смещении приборной стойки определяется из соотношения:

,

где - коэффициент трения; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м2.

В нашем случае соотношение примет вид:

Так как 0,02 кПа < 0,588 кПа, т.е. , то можно сделать вывод, что в данном случае так же не произойдет смещение приборной стойки.

Вывод: степень разрушения объекта воздействия соответствует «слабому разрушению», это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса получают повреждения, при которых они могут быть восстановлены в короткие сроки. В данном случае не произойдет опрокидывание и смещение приборной стойки.

5.2. ВАРИАНТ 2

  1. Исходные данные:

Источник взрыва

Начальное давление Р, МПа или тротиловый эквивалент q, Мт

Объем емкости V, м3 или объем помещения, Vп,м3

Объект воздействия

Расстояние от центра взрыва R, м

Высота и ширина объекта ab, м

Площадь поперечного сечения объекта, м2

Вес объекта G, Н

Коэффициент трения, f

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Сх

Воздушный ядерный взрыв

2

-

Многоэтажное кирпичное здание с остеклением

4000

-

-

-

-

-

-

-

Приборная стойка

4000

20,5

0,4

200

0,4

0,85

2. Цель работы: провести оценку степени разрушения данных объектов для проведения восстановительных работ.

3. Ход работы:

1. Избыточное давление во фронте ударной волны воздушного ядерного взрыва определяем по формуле (5.6.):

,

где - избыточное давление, кПа; – тротиловый эквивалент, кг; – расстояние от центра взрыва, м;

В нашем случае формула примет вид:

кПа

2. Определяем степень разрушения объекта воздействия.

Степень разрушения объекта воздействия (здания, сооружения и т.д. оценивается по критерию оценки физической устойчивости (сильное, среднее, слабое), а объекты воздействия (оборудование, установки и т.д.) по критерию опрокидывания и смещения:

Наименование объекта

воздействия

Избыточное давление, кПа

сильное

среднее

слабое

Кирпичное многоэтажное здание с остеклением

20 -30

10 - 20

8 - 10

Приборные стойки

50 - 70

30 - 50

10 - 30

Исходя из данных, можно сделать вывод, что степень разрушения объекта воздействия соответствует «сильному разрушению», это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса разрушаются полностью.

2.1. Степень опрокидывания или смещения приборной стойки.

Скоростной напор взрыва определяем по формуле (5.7.):

Pск. = 2,5 · 2. / ( + 7p0),

где Рск - скоростной напор взрыва, кПа; - избыточное давление во фронте ударной волны наземного взрыва, кПа; - начальное атмосферное давление, кПа.

В нашем случае формула примет вид:

кПа

Допустимый скоростной напор взрыва при опрокидывании приборной стойки определяется из соотношения (5.8.):

,

где - высота объекта, м; - ширина объекта, м; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м2.

В нашем случае отношение будет иметь вид:

Па

Так как 15,01 кПа > 2,352 кПа, т.е. , то можно сделать вывод, что в данном случае произойдет опрокидывание приборной стойки.

Допустимый скоростной напор взрыва при смещении приборной стойки определяется из соотношения (5.9.):

,

где - коэффициент трения; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м2.

В нашем случае соотношение примет вид:

Па

Так как 15,01 кПа > 0,235 кПа (), то можно сделать вывод, что в данном случае так же произойдет смещение приборной стойки.

Вывод: степень разрушения объекта воздействия соответствует «сильному разрушению», это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса разрушаются полностью. В данном случае произойдет опрокидывание приборной стойки и ее смещение.

5.3. ВАРИАНТ 3

1. Исходные данные:

Источник взрыва

Начальное давление Р, МПа или тротиловый эквивалент q, Мт

Объем емкости V, м3 или объем помещения, Vп,м3

Объект воздействия

Расстояние от центра взрыва R, м

Высота и ширина объекта ab, м

Площадь поперечного сечения объекта, м2

Вес объекта G, Н

Коэффициент трения, f

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Сх

Взрыв газовоздушной смеси (утечка газа)

50 кг

100

Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением

2

-

-

-

-

-

-

-

Приборная стойка

2

0.90,4

0,18

300

0,9

0,5

2. Цель работы: провести оценку степени разрушения данных объектов для проведения восстановительных работ.

3. Ход работы:

1. Избыточное давление при взрыве газовоздушной смеси определяется по формуле (5.5.):

,

где рф – избыточное давление, кПа; m – масса горючего газа, кг; HT – теплота сгорания, кДж/кг (HT=40·103); Pо – начальное давление, кПа (Pо=101); z – коэф. участия воздушной смеси, (z=0,5); Vп – объем помещения, м3; с – теплоемкость воздуха, кДж/кг (с=1,01); – плотность воздуха, кг/м3 (=1,29); Tо – температура в помещении, К (Tо=300); Rн – коэф. негерметичности помещения, (Rн=3).

В нашем случае формула примет вид:

861,33 kПа

2. Определяем степень разрушения объекта воздействия.

Степень разрушения объекта воздействия (здания, сооружения и т.д. оценивается по критерию оценки физической устойчивости (сильное, среднее, слабое), а объекты воздействия (оборудование, установки и т.д.) по критерию опрокидывания и смещения:

Наименование объекта

воздействия

Избыточное давление, кПа

сильное

среднее

слабое

Кирпичное многоэтажное здание с остеклением

20 -30

10 - 20

8 - 10

Приборные стойки

50 - 70

30 - 50

10 - 30

Исходя из данных, можно сделать вывод, что степень разрушения объекта воздействия соответствует «сильному разрушению», это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса разрушаются полностью.

2.2. Степень опрокидывания или смещения приборной стойки.

Скоростной напор взрыва определяем по формуле (5.7.):

Pск. = 2,5 · 2. / ( + 7p0),

где Рск - скоростной напор взрыва, кПа; - избыточное давление во фронте ударной волны наземного взрыва, кПа; - начальное атмосферное давление, кПа.

В нашем случае формула примет вид:

1182,61 kПа

Допустимый скоростной напор взрыва при опрокидывании приборной стойки определяется из соотношения (5.8.):

,

где - высота объекта, м; - ширина объекта, м; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м2.

В нашем случае отношение будет иметь вид:

Так как 1182,61 кПа > 7.5 кПа (), то можно сделать вывод, что в данном случае произошло опрокидывание приборной стойки.

Допустимый скоростной напор взрыва при смещении приборной стойки определяется из соотношения (5.9.):

,

где - коэффициент трения; - вес объекта, Н; - коэффициент сопротивления; - площадь поперечного сечения, м2.

В нашем случае соотношение примет вид:

Так как 1182,61 кПа > 3 кПа (), то можно сделать вывод, что в данном случае так же произошло смещение приборной стойки.

Вывод: степень разрушения объекта воздействия соответствует «сильному разрушению», это означает, что при воздействии данной ударной волны элементы производственного комплекса разрушаются полностью. В данном случае произойдет опрокидывание приборной стойки и ее смещение.

ЛИТЕРАТУРА

1. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акимов Н.И. Гражданская оборона. – М.: Высшая школа, 1986. – 207 с.

2. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козъяков и др.; Под общ. Ред. С.В. Белова. – М.: Высшая школа, НМЦ СПО, 2000. – 343 с.

  1. РАСЧЁТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

1. Общие сведения