DIPLOM (716574), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Световое излучение. Причиной светового излучения при ядерном взрыве является высокая температура, возникающая в эпицентре ядерного взрыва. По природе световое излучение ядерного взрыва — совокупность видимого света и близких к нему ультрафиолетовых и инфра-красных лучей. Источник светового излучения — светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве). Температура светящейся области в течение некоторого времени сравнима с температурой поверхности солнца (минимум 1800 и максимум 8000 — 10000 градусов). Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Продолжительность светового излучения зависит от мощности и вида взрыва и может продолжаться до десятков секунд. Так, например, при воздушном взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кт световое излучение продолжается до трех секунд, термоядерного заряда 1 Мт — до десяти секунд.

Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т.е. отношением количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Световой импульс зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва и ослабления светового излучения в атмосфере, а также, от экранирующего действия дыма, пыли, растительности, неровности местности и т.д..

Энергия светового импульса, падая на поверхность предмета, частично отражается его поверхностью, частично поглощается им, и частью проходит через него, если предмет прозрачен. Поэтому характер (степень) поражения элементов объекта зависит как от светового импульса и времени его действия, так и от плотности, теплоемкости, теплопроводности, толщины, цвета, характера обработки материала, расположения поверхности к падающему световому излучению, — всего, что будет определять степень поглощения световой энергии ядерного взрыва.

Световой импульс и время высвечивания светового излучения зависят от мощности ядерного взрыва. При продолжительном действии светового излучения происходит большой отток тепла от освещенной поверхности вглубь материала, следовательно, для нагрева ее до той же температуры, что и при кратковременном освещении, требуется большее количество световой энергии. Поэтому, чем выше тротиловый эквивалент, тем больший световой импульс требуется для воспламенения материала. И наоборот, равные световые импульсы могут вызвать большие световые поражения при меньших мощностях взрывов, так как время их высвечивания меньше (наблюдаются на меньших расстояниях), чем при взрывах большей мощности.

Тепловое воздействие проявляется тем сильнее в поверхностных слоях материала, чем они тоньше, менее прозрачны, менее теплопроводны, чем меньше их сечение и меньше удельный вес. Однако, если световая поверхность материала быстро темнеет в начальный период действия светового излучения, то остальную часть световой энергии она поглощает в большем количестве, как и материал темного цвета. Если же под действием теплового излучения на поверхности материала образуется большое количество дыма, то его экранирующее действие ослабляет общее воздействие излучения.

К материалам и предметам, способным легко воспламеняться от светового излучения, относятся: горючие газы, бумага, сухая трава, солома, сухие листья, стружка, резина и резиновые изделия, пиломатериалы, деревянные постройки.

Завершив краткое рассмотрение основных поражающих факторов ядерного взрыва, оказывающих наибольшее влияние на противопожарную устойчивость промышленных объектов, перейдем теперь непосредственно к рассмотрению причин возможного возникновения пожаров. Наиболее частыми причинами возникновения пожаров при нанесении противником ядерного удара являются световое излучение и вторичные факторы, вызванные воздействием ударной волны (кроме того, но гораздо реже, пожары могут возникать при пробоях кабелей и т.п. вследствие действия электромагнитного импульса, возникающего при ядерном взрыве).

Наименьшее избыточное давление, при котором могут возникнуть пожары от вторичных причин, вызванных действием ударной волны, — 10 кПа (0,1 кгс/кв.см). Возгорание материалов может наблюдаться при световых импульсах 125 кДж (3 ккал/кв.см) и более. Эти импульсы светового излучения в ясный день наблюдаются на значительно больших расстояниях чем избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа. Так, при воздушном ядерном взрыве мощностью 1 Мт в ясную солнечную погоду деревянные строения могут воспламеняться на расстоянии 20 километров от места взрыва, автотранспорт — до 18 км, сухая трава, сухие листья и гнилая древесина в лесу — до 17 км, тогда как действие избыточного давления 10 кПа для данного взрыва отмечается на расстоянии не более 11 километров.

Большое влияние на возникновение пожаров оказывает наличие горючих материалов на территории объекта и внутри зданий и сооружений. Световые лучи на близких расстояниях от центра взрыва падают под большим углом к поверхности земли, на больших расстояниях — практически параллельно поверхности земли. В этом случае световое излучение проникает через застекленные проемы в помещения и может воспламенить горючие материалы, изделия и оборудование в цехах предприятия (большинство сортов хозяйственных тканей, резины и резиновых изделий воспламеняется при световом импульсе 250 — 420 кДж/кв.м, т.е. 6 — 10 ккал/кв.см).

Распространение пожаров на промышленных объектах непосредственно зависит от огнестойкости материалов, из которых возведены здания и сооружения, изготовлено оборудование и другие элементы объекта; степени пожарной опасности технологических процессов, сырья и готовой продукции; плотности и характера застройки.

С точки зрения проведения спасательных работ, пожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров и зона горения и тления в завалах. Зона пожаров представляет собой территорию, в пределах которой в результате воздействия оружия массового поражения, в частности, ядерного оружия; других средств нападения противника или стихийного бедствия, возникли пожары.

Зоны отдельных пожаров представляют собой районы, участки застройки, на территории которых пожары возникают в отдельных зданиях, сооружениях. Маневр формирования между отдельными пожарами без средств тепловой защиты возможен.

Зона сплошных пожаров — территория, на которой горит большинство сохранившихся зданий. Через эту территорию невозможен проход или нахождение на ней формирований без средств защиты от теплового излучения или провеление специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожаров.

Зона горения и тления в завалах характеризуется сильным задымлением, выделением окиси углерода и других токсичных газов и продолжительным (до нескольких суток) горением в завалах.

Сплошные пожары могут развиться в огневой шторм, представляющий собой особую форму пожара. Огневой шторм характеризуется мощными восходящими вверх потоками продуктов сгорания и нагретого воздуха, создающими условия для ураганного ветра, дующего со всех сторон к центру горящего района со скоростью 50 — 60 км/ч и более. Образование огненных штормов возможно на участках с плотностью застройки не менее 20%.

По степени возгораемости здания и сооружения делятся на пять групп (1, 2, 3, 4, и 5) в зависимости от огнестойкости частей зданий и сооружений. Наиболее огнестойкими зданиями или сооружениями являются кирпичные (бетонные) здания 1 и 2 степени огнестойкости, у которых все части выполнены из несгораемых материалов. Особенно опасными в противипожарном отношении являются здания 4 и 5 степени огнестойкости.

Возникновение пожара зависит, также, от технологического процесса и характера производства. Поэтому объекты оцениваются по пожарной безопасности в зависимости от характера производства. При этом возникновение пожаров возможно от светового излучения и разрушения производственных зданий ударной волной.

По пожарной опасности все объекты делят на пять категорий: А, Б, В, Г и Д.

К предприятиям категории А относятся неытеперерабатывающие заводы, химические предприятия, баратные и ксантанные цехи фабрик искуственного волокна, бензоэкстракционные цехи, цехи гидрирования, дисцилляции и газофракционирования производства искусственного жидкого топлива, склады бензина, цехи обработки и применения металлического натрия, калия и др..

К предприятиям категории Б относятся цехи приготовления и транспортировки угольной пыли и древесной муки, промывочно-пропарочные станции цисткрн и другой тары от мазута и других жидкостей с температурой вспышки паров 28 — 120 градусов; выбойные и размольные отделения мельниц, цехи обработки синтетического каучука, цехи изготовления сахарной пудры и склады кинопленки.

К предприятиям категории В относятся лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, модельные и лесотарные цехи; открытые склады масла, масляное хозяйство электростанций; подавляющее количество цехов текстильного производства.

К предприятиям категории Г относятся металлургические производства, предприятия горячей обработки металла, термические и другие цехи, а также котельные.

К предприятиям категории Д относятся предприятия по холодной обработке металлов и другие, связанные с хранением и переработкой несгораемых материалов.

Наиболее опасными в пожарном отношении являются предприятия категорий А и Б. Практически возможность возникновения пожаров в производственных зданиях категорий В, Г и Д находится от степени огнестойкости зданий.

Приыеденной информации достаточно для рассмотрения противорожарной безопасности заданного нам сборочного цеха завода по производству радиоэлектронной аппаратуры.

Нам известно, что завод располагается на окраине города, в четырех километрах от его геометричесеого центра, по которому возможен ракетно-ядерный удар мощностью 300 кт, с вероятным максимальным отклонением эпицентра возможного ядерного взрыва от точки прицеливания 100 м.

Здание цеха одноэтажное, кирпичное, без каркаса, предел огнестойкости несущих стен — три часа, чердачное перекрытие несгораемое, с пределом огнестойкости 1,5 часа, кровля черепичная, перегородки внутри цеха из дерева, двери и оконные рамы также деревянные. Все окрашено в темный цвет.

В цехе производится сборка бортовой самолетной аппаратуры, имеется упаковочный материал, пластмассы и другие горючие материалы.

Степень огнестойкости соседних зданий — 2, категории производства В и Г. Плотность застройки на заводе — 35%.

Решение:

1. Определяем максимальный световой имульс и избыточное давление ударной волны, ожидаемые на территории объекта, для чего находим вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва:

Rmin = 4 — 0,1 = 3,9 км

По справочнику находим максимальный световой импульс и максимальное избыточное давление на расстоянии 3,9 км для ядерного боеприпаса мощностью q = 0,3

Исв.max = 1200 кДж/кв.м;

Рmax = 25 кПа

2. Определяем степень огнестойкости здания цеха, для чего изучаем его характеристики. Здание относится к 1й степени огнестойкости.

3. Определяем, далее, категорию противопожарной безопасности цеха. Согласно установленным нормам данный цех относистся к категории Д.

4. Выявляем в конструеции здания цеха элементы, выполенные из сгораемых материалов и изучаем их характеристики. В нашем случае такими элементами являются двери, оконные переплеты, и перекрытия, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет.

5. Находим величину светового импульса, вызывающего возгорание указанных выше элементов.

Используя справочную литературу, определяем, что эти деревянные элементы здания, окрашенные в темный цвет, при взрыве ядерного боеприпаса мощностью q = 300 кт воспламеняются от светового импульса величиной 290 кДж/кв.м, предел же устойчивости черепичной крыши, составляет 1050 кДж/кв.м.

6. Определим теперь предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему возгорание в здании, и делаем заключение об устойчивости объекта.

Пределом устойчивочти данного цеха к световому излучению является Исв.lim = 215 кДж/кв.м. Т.к. Исв.lim < Исв.max, можно сделать вывод, что механический цех неустойчив к световому излучению ядерного взрыва предполагаемой мощности.

7. Установим степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточным давлением, равным, в данном случае, 25 кПа. Используя справочную литературу, определяем, что здание цеха получит средние разрушения.

8. Определим теперь зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха должно будет получить средние разрушения, ожидаемый световой импульс составляет 1200 кДж/кв.м, а плотность застройки на территории завода равна 35%, можно сделать вывод, что механический цех завода окажется в зоне сплошных пожаров.

3.2 ВЫВОДЫ

На основании проведенного ангализа можно сделать следующие выводы о противопожарной устойчивости механического цеха завода.

Характеристики

Список файлов реферата