Размеры зон по следу облака

Примеры решения задач

Задача 6.1. Определить размеры и площадь зоны «В» на следе облака радиоактивного заражения при наземном ядерном взрыве мощностью 500 кг. Средняя скорость ветра 25 км/ч.

Решение

1. На пересечении строки «500 кт» из табл. 6.5 со столбцом «Скорость ветра 25 км/ч», «Зона «В» определяем длину этой зоны L = 65 км и ее ширину Ш = 7,4 км.

2. По этой же строке на пересечении со вторым столбцом определяем диаметр круга вокруг центра взрыва - 2,6 км.

3. Площадь зоны заражения S = 0,9*L*Ш = 433 км².

Задача 6.2. Определить уровень радиации на оси следа РА облака через 1 ч после наземного ядерного взрыва мощностью 100 кт на расстоянии 25 км от его центра при скорости ветра 100 км/ч.

Решение

На пересечении строки «100 кт» из табл. 6.6 со знаменателем столбца (так как скорость ветра 100 км/ч) «Расстояние от центра взрыва 25 км» определяется уровень радиации на оси следа - 304 Р/ч.

Таблица 6.5

Мощ-ть наземн. взрыва, кт	Диаметр круга, км	Зона РЗ	Скорость ветра, км/ч
Длина	Ширина	Длина	Ширина	Длина	Ширина	Длина	Ширина
	1,57	А		7,2		8,3		8,7		8,9
Б		3,3		3,3		3,2		3,1
В		1,9		1,9		1,8		1,7
	2,00	А
Б		6,1		6,4		6,3		6,3
В		4,0		3,9		3,8		3,6
	2,24	А
Б		7,8		8,4		8,4		8,4
В		5,3		5,3		5,3
	2,40	А
Б		8,9		9,6		9,8		9,9
В				6,2				5,8
	2,60	А
Б
В		7,4		7,7		7,7		7,7
1 000	2,86	А
Б
В		9,5
5 000	3,52	А
Б
В
10 000	3,62	А
Б
В

Задача 6.3. Система управления ГОЧС ОЭ (аппаратура связи и, ЭВМ) размещена в подземном убежище, имеющем оболочечный экран из холоднокатаной стали радиусов г = 10 м и толщиной стенки h = 1 мм. Проводимость оболочки σ = 10⁶ (Ом*м)^-1, относительная магнитная проницаемость М_r = 100; магнитная проницаемость материала стенки М = 1,2*10^-4 Гн/м; вакуума М₀ = 1,2*10^-6 Гн/м. Чувствительность аппаратуры U_g =1,5 В (1500 мВ). Оценить эффективность экранирования системы управления, если эта система не должна прекращать работу из-за воздействия ЭМИ при высотном ядерном взрыве.

Решение

1. При высотном ядерном взрыве напряженность поля составит около 50 кВ/м. Максимальное воздействие на аппаратуру управления будет, если сигнал ЭМИ проходит в подземное убежище сверху и энергия электрического поля преобразуется в энергию магнитного поля, то есть происходит практически удвоение магнитной составляющей внешнего поля. Максимальная амплитуда напряженности магнитного поля может составить Н_m =250 А/м, спад которой в е раз произойдет за время t < 10^-6 с, то есть функция спадав магнитного поля вне экрана описывается формулой:

H₀(t) = 250*exp(-t/10^-6)

2. Максимальное магнитное поле внутри экрана может быть определено по формуле:

где R_э = 6,28/(3hσ) = 6,28/(3*10^-3*10⁶) = 0,021 Ом - эквивалентное сопротивление экрана; L_э = 6,28М₀г/9 = 6,28*1,2*10^-6*10/9 = 0,84*10^-5 Гн - эквивалентная индуктивность экрана; Т_н и Т_к - время начала и окончания действия ЭМИ; принимаем (Т_к – T_н) ≤ 10^-6 с.

Следовательно, H_э = 0,021*250*10^-6/(0,84*10^-5) ≈ 0,063 А/м.

3. Время нарастания поля внутри экрана составит:

t_э = 0,43h²σM = 0,43*10^-6*10^-6*1,2*10⁴ = 0,52-Ю-⁴ с = 52 мкс.

4. Скорость изменения напряженности магнитного поля внутри экрана:

H_V =H_э/t_э =0,0б3/(0,52*10^-4) = 1300 А/(м-с).

5. ЭДС наводки при площади витка S = 10м² составит:

U_э = M₀ H_V S = 1,2*10^-6*1300*10 = 0,016 В = 16 мВ.

Площадь витка при одноточечном заземлении не должна превышать 10 м², так как в противном случае анализ ситуации указывает на недопустимое снижение защиты.

6. Защищенность аппаратуры от воздействия ЭМИ оценивают коэффициентом безопасности (децибел):

К = 20Lg(U_п/U_э) = 20Lg(I_п/I_э),

где U_п (I_п) - предельные значения напряжения (тока),которое выдерживает схема; U_э (I_э) - фактические напряжения (ток), созданные ЭМИ.

К = 20Lg(U„/U,) = 20Lg(1500/16) = 40 дБ.

Таблица 6.6

Уровни радиации, Р/ч, на оси следа РЗ через час после ядерного взрыва

Мощность, кт	Расстояние от центра наземного взрыва, км
	320 280	192	160 128	112 96	80	59	21	5	2	- -	- -
	1280 960	896 592	688 526	448 400	368 304	272 240	118 104	27	10	5	- -
	2400 1680	1600 1120	1360 960	960 704	640 360	512 448	210 192	58	23	11 16	-
	3520 2720	2400 1680	1920 1440	1440 1120	960 800	720 640	388 320	96 112	38	12 26	-
	5300 3600	3700 2400	3040 2210	2400 1600	1600 1300	1100 960	592 480	160 176	64	32 46	3
1 000	10000 7200	6600 4600	5920 4320	4480 2880	3200 2400	2400 1500	1100 960	320 320	144 176	42 101	6
2 000	16000 13340	12000 6700	10500 7700	6100 5400	6000 4300	4800 3400	2100 1900	704 640	304 352	160	16
3 000	30000 21000	18600 12800	15200 10900	12000 6000	6600 6200	7400 4900	3200 2700	1200 960	512 526	256 280	32 40
5 000	42300 30000	26000 20000	24000 17600	18000 13000	13000 10000	11000 7600	4600 4200	1800 1400	800 564	432 526	48 75
10 000	80000 55000	50000 37000	44800 32000	33000 24000	27000 18000	21000 14000	9300 7700	3500 2700	1800 1600	960 1120	25 160

Примечание. В числителе показан уровень радиации при скорости ветра 50 км/ч, в знаменателе - при скорости 100 км/ч.

Задача 6.4. ОЭ находится в 7 км от вероятной точки прицеливания с использованием ЯБП мощностью 1000 кг. КВОУ| от точки прицеливания не превысит 0,6 км. В цехах имеются станки программного управления. Оцените устойчивость работы цеха к воздействию ЭМИ наземного ядерного взрыва, если:

- электропитание станков выполнено подземным кабелем длиной 100 м с вертикальным ответвлением 1,5 м при напряжении (380±15%) Вис коэффициент том экранирования К = 2;

- пульт программного управления выполнен на микросхемах с токопроводящими элементами высотой 0,05 м и рабочим напряжением 12 В;

- питание разводящей сети цеха напряженней (220 В ± 15%) В осуществляется через трансформатор при длине горизонтальных линий 50 м, высоте вертикальных ответвлений 2 м и коэффициенте экранирования системы программного управления К = 2.

Решение

1. Минимальное расстояние от цеха до центра взрыва с учетом вероятного кругового отклонения ЯБП может составить R_min = 7 - 0,6 = 6,4 км [46].

2. Ожидаемое максимальное значение вертикальной составляющей напряженности электрического поля:

так как расстояние R = R_min, определенному в п.1 решения, а мощность ЯБП - 1000 кт.

3. Величина максимального значения горизонтальной составляющей напряженности электрического поля определяется так:

4. Ожидаемое максимальное напряжение наводок в системах электропитания цеха:

- вертикальных U_в = E_в*L/K = 1148*1,5/2 = 661В;

- горизонтальных U_r = E_r*L/K = 2,32-100/2 = 116 В.

5. Ожидаемое максимальное напряжение наводок в системе пульта управления: U_в = 1148*0,05/2 = 28,7 В.

6. Вероятное максимальное напряжение наводок в системах программного управления станками:

- вертикальных U_в = 1148*2/2 = 1148 в;

- горизонтальных U_r = 2,32*50/2 = 58 В.

7. Максимальное напряжение, которое может выдержать оборудование, на 15% выше нормального:

- электропитание цеха U_max = 380*115% = 437 В < 661 В;

- в пульте управления U_min = 12*1,15 = 13,8 В < 28,7В;

- разводящая электросеть U_max = 220-1,15 = 253 В < 1148 В.

8. В результате воздействияЭМИ ядерного взрыва в цехе могут выйти из строя электродвигатели, пульт программного управления и оборудование электроснабжения станков, то есть требуется проведение соответствующих работ по обеспечению защиты оборудования.

Задача 6.5. Рассчитать толщину экрана из ферромагнитного материала (пермаллой 80%), способного защитить оборудование от импульсных полей с амплитудой импульса тока I_m = 25 000 А и длительностью t_b = 1 мкс. Экран имеет форму трубки радиусом R = 2 м.

Решение

Расчет выполняется по формуле [46]:

м,

где I_m - амплитуда импульса тока, A; t_b - длительность ЭМИ, с; R - радиус экрана, м; с - удельная проводимость материала экрана (Ом*м)^-1; B_s - магнитная индукция (Тл).

Глава 7. Защита населения в чрезвычайных ситуациях

Структура организации пассивной обороны страны. Министерство по делам ГОЧС (МЧС РФ) является федеральным органом исполнительной власти, проводящим государственную политику и осуществляющим управление Российской системой предупреждения и действий в условиях чрезвычайной ситуации (РСЧС); штабом, координирующим усилия органов государственной исполнительной власти всех уровней, органов местного самоуправления и соответствующих сил ГО по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. МЧС РФ организует исследования в области науки и техники, интегрирует мировой и отечественный научный опыт.

В Минтопэнерго, Миноборонпроме, Минтрансе, Минсельхозпроде созданы функциональные подсистемы по защите подчиненных ОНХ. Велика роль созданной и функционирующей под руководством МЧС РФ сети наблюдения и лабораторного контроля ГОЧС. РФ в деле защиты населения и территорий и координации деятельности сил ГОЧС.

Не менее эффективной формой государственного регулирования в сфере обеспечения безопасности техногенной деятельности» должна стать система декларирования безопасности промышленных опасных объектов (Постановление правительства РФ № 675 «О декларации безопасности промышленного объекта РФ» от 01.07.95 г).

Основным элементом обеспечения готовности органов управления и сил РСЧС к действиям является информационно-управляющая автоматизированная система (до городского уровня включительно), предназначенная для сбора, обработки и обмена информацией между всеми подсистемами и звеньями РСЧС, пунктами' управления силами и средствами ликвидации ЧС, а также оповещения об их возникновении. В случае ЧС на всех уровнях управления необходимо своевременно собрать, обработать и передать нужную информацию. Это позволит сократить сроки оценки обстановки, оповещения и принятия обоснованных решений по выполнению спасательных работ в районах бедствия.

В состав программно-технического комплекса (ПТК) по прогнозированию и управлению входят метеостанции, нормирующие преобразователи, оргтехника, локальные сети оповещения. ПТК позволяет прогнозировать глубину и площадь зоны заражения, размеры участков чрезвычайно опасной концентрации, определять время подхода 03 В к определенному рубежу и продолжительность поражающего воздействия конкретного АХОВ. При этом вся информация может быть выведена на экран монитора в кратчайшее время и передана любому потребителю через средства связи. ПТК обеспечивает наглядность информации, позволяет принимать обоснованные решения по проведению защитных мероприятий, осуществлять контроль за развитием обстановки. При необходимости оператор может получить данные о физико-химических и токсических свойствах конкретного АХОВ, его стойкости и возможности взаимодействия с другими веществами, применении средств защиты, способах дегазации и оказания первой помощи.

Всегда известно количество АХОВ на химически опасных объектах и координаты этого места. Поэтому после ввода метеоданных в ПТК (даже автоматически, регулярно и при их изменении) оператор, введя шифр данного объекта, получит информацию об аварии. Если ПТК подключен к специальным сетям (к комплектам оперативной связи), то оповещение населения в районе аварии может произойти автоматически.

Рис. 7.1. Структура РСЧС

Для предупреждения возникновения ЧС в мирное или военное время, обеспечения безопасности людей при возникновении ЧС, снижения от нее ущерба народному хозяйству и окружающей среде, создана РСЧС (рис. 7.1). Она объединяет органы управления, силы и средства федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций, в полномочия которых входит решение вопросов по защите населения и территорий от Ч С. Основными задачами РСЧС являются:

q разработка и реализация правовых и экономических норм по обеспечению защиты населения и территорий от ЧС;

q осуществление целевых и научно-технических программ, направленных на предупреждение ЧС, повышение устойчивости функционирования объектов в чрезвычайной ситуации;

q обеспечение готовности органов управления, сил и средств, предназначенных и выделяемых для предупреждения и ликвидации ЧС;

q сбор, обработка и выдача информации по вопросам защиты населения и территорий при ЧС;

q подготовка населения к действиям в условиях ЧС;

q прогнозирование и оценка социально-экономических, а также экологических последствий ЧС;

q создание резервных финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС и их последствий;

q осуществление государственной экспертизы, надзора и контроля в области защиты населения и территорий при ЧС;

q ликвидация или локализация последствий чрезвычайных ситуаций;

q осуществление мероприятий по социальной защите населения, пострадавшего от ЧС, проведение гуманитарных акций;

q реализация прав и обязанностей населения в области защиты от ЧС и непосредственно лиц, участвующих в их ликвидации;

q международное сотрудничество в области защиты населения и территории от ЧС.

РСЧС объединяет органы управления, силы и средства федеральных органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций, решающих вопросы защиты населения и территорий от ЧС. РСЧС состоит из территориальных и функциональных подсистем и имеет пять уровней: федеральный, региональный, территориальный, местный и объектовый. Каждый уровень РСЧС имеет координирующие органы, постоянно действующие органы управления, решающие задачи по защите населения от ЧС, органы повседневного управления, необходимые силы и средства, материальные и финансовые ресурсы, системы связи, оповещения, информационного обеспечения.

Территориальные подсистемы РСЧС создаются в субъектах РФ для предотвращения и ликвидации последствий ЧС в пределах их территорий и состоят из звеньев, соответствующих их административно-территориальному делению. В подчинении таких подсистем находятся все силы и средства территории, включая специальные учебные заведения и курсы, а также СНЛК.

Территориальная подсистема обеспечивает'.

q разработку и реализацию правовых и экономических норм по защите населения и территорий от ЧС;

q руководство силами и средствами ГОЧС территории;

q проведение единой политики по защите людей, ценностей;

q участие в составлении и проведении в жизнь целевых программ по предупреждению ЧС, снижению ущерба от них;

q осуществление государственной экспертизы, надзора и контроля в области защиты населения и территорий от ЧС;

q устойчивость функционирования ОНХ при ЧС, готовность систем управления, оповещения и связи;

q организацию и координацию контроля окружающей среды в повседневной жизни, прогнозирование и оценку обстановки в районах ЧС, принятие решений и контроль за их исполнением;

q сбор, обработку, обмен и выдачу информации для защиты населения и территорий от ЧС;

q экономическое, правовое, финансовое, материально-техническое выполнение мероприятий ГОЧС, жизнедеятельность пострадавшего населения, создание необходимых запасов;

q создание, содержание, оснащение невоенизированных формирований ГО, выполнение спасательных и других неотложных работ (СиДНР) на подведомственной территории, организацию взаимодействия с другими подсистемами, армией;

q ликвидацию ЧС; привлечение к СиДНР населения;

q осуществление мероприятий по социальной защите населения, пострадавшего от ЧС; реализацию прав и обязанностей населения в области защиты от ЧС;

q обучение, повышение квалификации, комплектование сил ГОЧС, создание группировок сил ГОЧС по направлениям, подготовку населения к действиям при ЧС.

Функциональные подсистемы РСЧС создаются федеральными органами исполнительной власти для организации работ по защите населения и территорий от ЧС в сфере их деятельности и порученных им отраслях экономики. Они обеспечивают сбор и обработку необходимых сведений, выполняют углубленное прогнозирование и выдают конкретные рекомендации в области своей компетенции (экология, состояние атмосферы, опасные ОЭ, прогноз стихийных бедствий, охрана общественного порядка, экстренная медицинская помощи, санэпиднадзор).

РСЧС может находиться в одной из степеней готовности:

q повседневная готовность РСЧС (в мирное время);

q в период угрозы нападения (общая готовность РСЧС);

q в период ликвидации ЧС или в период ведения войны;

q в случае внезапного нападения.

Дата добавления: 2015-05-31