бжд. Расчетно-графическая работа. 1 Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе 3

• Название: 1 Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе 3
• Дата: 13.05.2021
• Размер: 121.3 Kb.
• Имя файла: Расчетно-графическая работа.docx
• Тип: Реферат; #204383

Содержание

Введение 2

1 Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе 3

2 Оценка качества питьевой воды 5

3 Оценка химической обстановки. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту 7

4Границы очага поражения, радиусы и площадь зоны разрушения 8

4.1Для воздушного взрыва 8

4.2Взрыв наземный 10

5Расчет спада уровня радиации 12

6Противорадиационная защита зданий 15

Заключение 22

Введение

На протяжении своего развития человечество постоянно сталкивалось с проблемой обеспечения безопасности. Благодаря прогрессу, изменившему мир, выросло благосостояние людей, улучшились качество жизни и условия их труда, невиданных размеров достигли производства промышленности и сельского хозяйства, особенно в экономически развитых странах. Вместе с тем во второй половине XX в. появились крайне неблагоприятные тенденции для жизни человечества, возросло негативное воздействие на человека и среду обитания антропогенных опасностей, отмечался рост природных, техногенных и экологических катастроф. При этом одновременно увеличился их разрушительный эффект, отмечались огромные потери людей и экономический ущерб.

Безопасность любой деятельности для каждого человека и окружающей его среды, а также для общества в целом должна рассматриваться с учетом всех экономических, социальных и экологических последствий.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - область научных знаний, охватывающих теорию и практику защиты человека от опасных и вредных факторов во всех сферах человеческой деятельности, сохранение безопасности и здоровья в среде обитания.  БЖД является составной частью системы государственных, социальных и оборонных мероприятий, проводимых в целях защиты населения и хозяйства страны от последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, средств поражения противника.

1 Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе

Для обеспечения жизнедеятельности человека необходима воздушная среда определенного количества и качества.

Нормативный газовый состав воздуха:

• 
  азот – 78,02%;
  
• 
  кислород – 20,95%;
  
• 
  углекислый газ – 0,03%;
  
• 
  аргон, неон, криптон, ксенон, радон, озон, водород суммарно до 0,94%.
  

Основной физической характеристикой примесей в атмосферном воздухе и в воздухе помещений является концентрация массы (мг) вещества в единице объекта (м³) воздуха при нормативных метеорологических условиях.

ПДК – максимальная концентрация вредных веществ в воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывают ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного воздействия.

ПДК_max. – основная характеристика опасности вредного вещества, которая устанавливается для предупреждения возникновения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха и т.п.) при кратковременном воздействии (не более 30 мин.).

ПДК_сс. – установленная для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вредного вещества при воздействии более 30 минут.

Таблица 1.1 – Фактическая концентрация вредных веществ

Вещество	Фактическая концентрация, мг/м3
Аммиак	0,5
Азот диоксида	1
Вольфрамовый ангидрид	5
Хрома оксид	0,2
Озон	0,001
Дихлорэтан	5

Исходя из представленных в таблице 1.1 данных, выявлено соответствие нормам концентрации каждого вещества в воздухе рабочей зоны и в воздухе населённых пунктов при временном воздействии.
Таблица 1.2 – Исходные данные и нормируемые значения содержания вредных веществ

Вариант

Вещество

Концентрация вредного вещества мг/м3

Класс опасности

Особенность воздействия

Соответствие нормам каждого вещества

Фактическая

В воздухе нас. пунктов

В воздухе рабочей зоны

В воздухе нас.пунктов при временном воздействии

В воздухе рабочей зоны

Максим. разовая

Среднесут.

≤30 мин.

> 30 мин.

≤30 мин.

> 30 мин

8

Аммиак

0,5

20

0,2

0,04

IV

-

<ПДК (+)

>ПДК (-)

>ПДК (-)

Азот диоксида

1

2

0,085

0,04

II

О

<ПДК (+)

>ПДК (-)

>ПДК (-)

Вольфрамовый ангидрид

5

6

-

0,15

III

Ф

<ПДК (+)

-

>ПДК (-)

Хрома оксид

0,2

1

-

-

III

А

<ПДК (+)

-

-

Озон

0,001

0,1

0,16

0,03

I

О

<ПДК (+)

<ПДК (+)

<ПДК (+)

Дихлорэтан

5

10

3

1

II

-

<ПДК (+)

>ПДК (-)

>ПДК (-)

Таким образом, в результате работы выявлено, что все вещества в воздухе рабочей зоны соответствуют нормам ПДК. Также, несмотря на I класс опасности, концентрация данного вещества соответствует нормам ПДК как в воздухе рабочей зоны, так и в воздухе населенных пунктов. Всего по данным таблицам выявлено 8 совпадений и 7 не совпадений нормам ПДК (53% и 47% соответственно).

2 Оценка качества питьевой воды

Вода – одна из важнейших компонентов биосферы и необходимый фактор существования живых организмов.

В зависимости с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивается по трем показателям: биологическому, 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 также происходит в результате работы водного транспорта и лесосплава.

Различают водопользование двух категорий:

к первой категории относятся использование водного объекта в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;

ко второй категории относятся использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, а также использование водных объектов, находящиеся в черте населенных мест.

ПДК – максимально допустимая концентрация 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.

Таблица 2.1 – Показатели загрязняющих веществ

Вещество__Показатель,_мг/л'>Вещество	Показатель, мг/л
Марганец	0,04
Сульфаты	50,0
Литий	0,01
Нитриты	3,5
Формальдегиды	0,03

К лимитирующим показателям вредности относят: санитарно-токсический, общесанитарный, органолептический.

Таблица 2.2 – Исходные данные и нормативные показатели загрязняющих веществ

Вещество	ЛПВ	ПДК мг/л	Класс	Соответствие нормам
Марганец	орг.	0,1	III	<ПДК (+)
Сульфаты	орг.	500,0	IV	<ПДК (+)
Литий	с-т.	0,03	II	<ПДК (+)
Нитриты	с-т.	3,3	II	>ПДК (-)
Формальдегиды	с-т.	0,05	II	<ПДК (+)

≤1

2,5>1 – ПДК превышает единицу

Таким образом, в ходе проведения расчетов выявлено, что ПДК загрязняющих веществ превышает единицу, в следствие чего, вода не пригодна для использования.

3 Оценка химической обстановки. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту

В качестве источника потенциальной опасности рассматривается АО «Тюменский аккумуляторный завод», объектом защиты является территория студенческого городка ФГБОУ ВО «ГАУ Северного Зауралья».

Инверсия – повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты. Инверсионный слой является задерживающим и не способствует перемещению аварийно-химически опасных веществ (АХОВ).

Изотермия – характеризуется стабильным равновесием воздуха, типична для пасмурной погоды. Конвекция – вертикальное перемещение воздуха с одних высот на другие, явление характерно для летних ясных дней.

1. 
   Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту защиты.
   

х = = 0,08 ч = 4,8 мин.

Вывод: через 4,8 минут облако зараженного воздуха будет над территорией объекта защиты.

2. 
   Определение площади зоны возможного химического заражения.
   

х = 8,72×10^-3×Г²×γ

10-3,96

20-5,60

∆₁ = 20-10=10; ∆₂ = 5,60-3,96; ∆ = = 0,164

15(10+5)

Г = 3,96+5×0,164 = 4,78

γ = 45

S = 8,72×10^-3×4,78²×45

S = 8.9 км²

Вывод: площадь зоны возможного химического заражения составляет 8,9 км².

4. Границы очага поражения, радиусы и площадь зоны разрушения

   1. Для воздушного взрыва

q₂ = 11 кт

q₁ = 20 кт

R₁ = 1 км полных разрушений (50 кПа);

R₂ = 1,5 км сильных разрушений (30 кПа);

R₃ = 2 км средних разрушений (20 кПа);

R₄ = 3,2 км слабых разрушений (10 кПа).

= ,

где R₁ – табличный радиус зон;

R₂ – расчетный радиус зон, км;

q₁ и q₂ – тротиловые эквиваленты мощности взрыва.

= ; R_{1 полн.} = 0,8 км

= ; R_{2 сильн.} = 1,2 км

= ; R_{3 средн.} = 1,6 км

= ; R_{4 слаб.} = 2,6 км


R, км

∆Pf кПа


Рисунок 4.1 – Очаг поражения после воздушного поражения

Рассчитаем площадь разрушения: S = πR².

S = 3,14×2,6²=21,2 км²

Таким образом, площадь очага воздушного взрыва составляет 21,2 км².

2. Взрыв наземный

q₂ = 57 кт

q₁ = 50 кт

R₁ = 1,4 км полных разрушений (50 кПа);

R₂ = 2 км сильных разрушений (30 кПа);

R₃ = 2,6 км средних разрушений (20 кПа);

R₄ = 4,2 км слабых разрушений (10 кПа).

= ,

где R₁ – табличный радиус зон;

R₂ – расчетный радиус зон, км;

q₁ и q₂ – тротиловые эквиваленты мощности взрыва.

= ; R_{1 полн.} = 1,4 км

= ; R_{2 сильн.} = 2 км

= ; R_{3 средн.} = 2,6 км

= ; R_{4 слаб.} = 4,2 км

∆Pf кПа

R, км


Рисунок 4.2 – Очаг поражения после наземного взрыва

Рассчитаем площадь разрушения: S = πR².

S = 3,14×4,2²=55,4 км²

Таким образом, площадь очага наземного взрыва составляет 55,4 км².

4. Расчет спада уровня радиации

Уровень радиации – мощность экспозиции дозы, измеренного на высоте 1 м, составляет 0,001 зв/год≈20 мР/ч.

1. 
   Рассчитать закономерность спада уровня радиации.
   

P₀ = 350 мР/ч

t = 5;10;15;20;25 ч

P_t - ?

P_t = ,

где 0,5 – используется для расчета спада уровня радиации после аварии на радиационно-опасном объекте;

1,2 – используют для расчета спада уровня радиации после ядерного взрыва.

Расчет спада уровня радиации после аварии на радиационно-опасном объекте:

P₅ = = 156,5 мР/ч;

P₁₀ = = 110,7 мР/ч;

P₁₅ = = 90,4 мР/ч;

P₂₀ = = 78,3 мР/ч;

P₂₅ = = 70 мР/ч.

Расчет спада уровня радиации после ядерного взрыва:

P₅ = = 50,7 мР/ч;

P₁₀ = = 22,1 мР/ч;

P₁₅ = = 13,6 мР/ч;

P₂₀ = = 9,6 мР/ч;

P₂₅ = = 7,4 мР/ч.


Рисунок 5.1 – Закономерность спада уровня радиации
Таким образом, уровень спада радиации ядерного взрыва ниже, чем уровень спада радиации от взрыва после аварии на радиационно-опасном объекте.

2. Рассчитать эквивалентные дозы, которые получили люди на радиационно-загрязненной местности за определенный промежуток времени.

P₀ = 350 мР/ч;

t = 15 ч;

α = 70%;

γ = 30%;

H - ?

Д _эксп. = ×t

P_t =

P₁₅ = = 90,4 мР/ч

Д _эксп. = ×15 = 3303 мР

Д _эксп. = 0,877× Д _погл.

Д _{погл. =} = 3766,2 мрад.

3766,2 мрад – 100%

х – 30%

х_30% = 1129,86

х_70% = 2636,34

H = ƩQ× Д _погл.

где Q – коэффициент качества, показывает во сколько раз данный вид излучения превосходит рентген по биологическому воздействию при одинаковых величинах поглощающей дозы.

Q_α = 20; Q_β,γ = 1; Q_n0= 5-10

H = 1×1129,86+20×2636,34=53856,7 мбэр ≈ 0,5 Зв

Таким образом, полученная величина во много раз превосходит допущенную норму.

4. Противорадиационная защита зданий

В таблице 6.1 даны исходные данные для расчета противорадиационной защиты зданий, согласно варианту.

Таблица 6.1 – Исходные данные для расчета противорадиационной защиты

Вариант

Местонахождение ПРУ

Материал стен (КО – кирпич обожженный, КС – кирпич силикатный, КБ – керамический блок)

Толщина стен по сечениям:

Перекрытие – тяжелый бетон, толщиной (см)

Расположение низа оконных проемов (м)

Площадь оконных и дверных проемов (м2) против углов:

Высота помещения

Размеры помещения (м х м)

Размеры здания (м х м)

Ширина зараженного участка

Внешние

Внутренние

α1

α2

α3

α4

8

В одноэтажном здании

КО

25

12

16

1,5

6/ 12/ 14

11

3/ 10/ 6/ 8

6/ 25/ 10/ 20

3,0

6 х 6

40х45

300

По исходным данным проведены соответствующие предварительные расчеты, которые занесены в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 – Предварительные расчеты

Сечение здания	вес 1м2 конструкции кгс/м2	αстен =	1- αстен	Приведенный вес, Gпривед.	Суммарный вес против углов Gα кгс/м2
А-А (внешн.) Б-Б В-В Г-Г	475 238 238 238	= 0,04 = 0,19 = 0,07 = 0,15	0,96 0,81 0,93 0,85	456 192,78 221,34 202,3	Gα4 = 1072,42
Д-Д Е-Е (внешн.)	238 475	— = 0,08	— 0,92	— 437	— Gα2 = 437
(внешн.) 2-2 3-3	475 238 238	= 0,05 = 0,1 = 0,12	0,95 0,9 0,88	451,25 214,2 209,44	Gα1 = 874,89
4-4 5-5 6-6 7- 7(внешн.)	238 238 238 475	= 0,67 = 0,05 = 0,08 = 0,03	0,33 0,95 0,92 0,97	78,54 226,1 218,95 460,75	Gα3 = 984,34

1. 
   Материалы стен: КС – кирпич силикатный. Толщина стен по сечениям:
   

• 
  внешние – 25 см;
  
• 
  внутреннее – 12 см.
  

По приложению 7 определим вес 1 м² внешних и внутренних сечений:

• 
  внешний вес 1 м конструкций: 475 кгс/м²;
  
• 
  внутренний вес 1 м конструкций: 238 кгс/м².
  

2. 
   S оконных и дверных проемов против углов.
   

α₁ = 6/12/14 м²;

α₂ = 11 м²;

α₃ = 3/10/6/8 м²;

α₄ = 6/25/10/20 м².

Высота помещения – 3 м;

Размер здания – 40х45 м.

Рассчитаем площадь стен:

S₁ = 3×40 = 120 м²;

S₂ = 3×45 = 135 м².

3. 
   Рассчитаем суммарный вес против углов:
   

G_α1 = (1-1; 2-2; 3-3) = 451,25+214,2+209,44 = 874,89 кгс/м².

G_α2 = (Е-Е) = 437 кгс/м².

G_α3 = (4-4; 5-5; 6-6; 7-7) = 78,54+226,1+218,95+460,75 = 984,34 кгс/м².

G_α4 = (А-А; Б-Б; В-В; Г-Г) = 456+192,78+221,24+202,3 = 1072,42 кгс/м²;

4. 
   Коэффициент защиты К_з для помещения укрытий в одноэтажном здании, определяется по формуле:
   

К_з = ,

В масштабе начертим помещение размером 6х6 м.

α₂

α₃

α₁

6 м

6 м

α₄

М 1:100

α₁ = α₂ = α₃ = α₄ = 90⁰

5) Рассчитаем коэффициент К₁, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены, принимаемые по формуле:

К₁ = ,

где Ʃα_i – учитывает только те величины углов в градусах, суммарный вес против которых не превышает 1000 кгс/м².

К₁ = , = 1,18

6) Рассчитаем коэффициент К_ст – кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса ограждающих конструкций.

К_ст = ,

где α – величина углов в градусах

G_α2 = 437 кгс/м²

400-16

450-22

∆₁ = 450-400 = 50

∆₂ = 22-16 = 6

∆ = = = 0,12

437 = (400+37)

К_ст1 = 16+37×0,12 = 20,44

G_α1 = 874,89 кгс/м²

800-250

900-500

∆₁ = 900-800 = 100

∆₂ = 500-250 = 250

∆ = = = 2,5

874,89 = (800+74,89)

К_ст2 = 250+74,89×2,25 = 418,5

G_α3 = 984,34 кгс/м²

900-500

1000-1000

∆₁ = 1000-900 = 100

∆₂ = 1000-500 = 500

∆ = = = 5

984,34 = (900+84,34)

К_ст3 = 500+84,34×5 = 921,7

К_ст = = 340,16

7) Рассчитаем коэффициент К_пер – кратность ослабления первичного излучения перекрытием.

Перекрытие – тяжелый бетон, толщиной 16 см.

По приложению определим вес 1 м² перекрытий.
10 см – 240 кгс/м²

16 см - G_пер

G_пер = 384 кгс/м²

400-10

350-8,5

∆₁ = 400-350 = 50

∆₂ = 10-8,5 = 1,5

∆ = = = 0,03

384 = (350+34)

К_пер = 8,5+34×0,03 = 9,52

8) Рассчитаем коэффициент V₁ – коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения.

Высота помещения – 3 м.

Размер помещения – 6х6 м.

Согласно данным приложения, для представленных параметров, коэффициент V₁ = 0,09 м.

9) Рассчитаем коэффициент К₀ – коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного изучения.

Расположение низа оконных проемов – 1,5 м.

К₀ = 0,15 а,

при этом, а – определяется по формуле:

а = ,

где S₀ – площадь оконных и дверных проемов;

S_п – площадь пола укрытий.

а = = 0,014

S₀ = 6+11+3+6 = 26 м²

Размер здания: 40х45.

S_п = 1800 м²

К₀ = 0,15×0,014 = 0,002

10) При разработке типовых проектов допускается определять защитные свойства помещений, предназначенных под противорадиационные укрытия, при усредненных значениях коэффициента К_м. Рассчитаем коэффициент К_м:

Ширина зараженного участка – 300 м.

На первом или подвальном этаже, при ширине зараженного участка, равного 300 м, К_м составляет 0,98.

11) Рассчитаем коэффициент К_ш – коэффициент, зависящий от ширины здания.

Размер здания: 40х45 м

24-0,38

48-0,5

∆₁ = 48-24 = 24

∆₂ = 0,5-0,38 = 0,12

∆ = = = 0,005

36 = (24+12)

К_ш = 0,38+12×0,005 = 0,44

12) Рассчитаем коэффициент защиты:

К_з = = 55

Таким образом, К_з больше 50, что не соответствует требованиям.

Заключение

Таким образом, в результате работы проведена оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе. При этом выявлено, что все вещества в воздухе рабочей зоны соответствуют нормам ПДК. Также, несмотря на I класс опасности, концентрация данного вещества соответствует нормам ПДК как в воздухе рабочей зоны, так и в воздухе населенных пунктов. Всего по данным таблицам выявлено 8 совпадений и 7 не совпадений нормам ПДК (53% и 47% соответственно).

При оценке качества питьевой воды выявлено, что ПДК превышает единицу, что не соответствует нормам. Вследствие чего, вода не пригодна для использования.

В ходе работы также были определены границы очага поражения, радиусы и площади зон разрушения для воздушного и наземного взрыва. В результате чего, площадь очага воздушного поражения составляет 21,2 км². Площадь очага наземного поражения составляет 55,4 км².

Выявлена закономерность спада уровня радиации после аварии на радиационно-опасном объекте и уровень спада радиации после ядерного взрыва. При этом, показатели уровня спада радиации после ядерного взрыва меньше, чем показатели уровня радиации после аварии на радиационно-опасном объекте. В следствие чего, спад радиации после ядерного взрыва произойдёт быстрее, чем спад радиации после аварии на радиационно-опасном объекте.

При расчете величины эквивалентной дозы, полученной людьми на радиационно-загрязненной местности выявлено, что полученная величина во много раз превосходит допущенную норму.

В ходе расчетов противорадиационной защиты зданий выявлено, что коэффициент защиты составляет 55, что не соответствует требованиям.