Безопасность жизнедеятельности. В вопросах и ответах, задачах и. Безопасность жизнедеятельности в вопросах и ответах, задачах и решениях

• Название: Безопасность жизнедеятельности в вопросах и ответах, задачах и решениях
• Дата: 13.03.2023
• Размер: 3.32 Mb.
• Имя файла: Безопасность жизнедеятельности. В вопросах и ответах, задачах и .doc
• Тип: Задача; #986310
• страница: 19 из 24

Дозовые факторы накопления в барьерной геометрии



Отношение Ф_о/Ф_х, где Ф_х определено по (8.21), часто называют коэффициентом ослабления широкого пучка или кратностью ослабления широкого пучка, К_осл. Используя это понятие и для упрощения расчета защиты, разработаны таблицы для определения толщины защиты в зависимости от материала, кратности ослабления и энергии фотонов. Полностью эти таблицы приведены в  8.2 . Ниже, в табл. 8.6, приведен фрагмент одной из этих таблиц.

Таблица 8.6

Толщина защиты из свинца, cм в зависимости от кратности ослабления и энергии фотонов

Косл	Энергия фотонов, МэВ
	0,5	1,0	1,25	2,0	4,0	10,0
1,5	0,2	0,8	0,95	1,2	1,2	0,9
5	1,1	2,8	3,4	4,3	4,5	3
10	1,6	3,8	4,5	5,9	6,4	4,2
100	3	7	8,45	11,3	12,1	8,7
200	3,4	8	9,65	12,9	13,8	10,2
500	4	9,2	11,3	15	16,1	11,9
1000	4,4	10,2	12,3	16,5	17,8	13,3
2000	5	11,1	13,5	17,9	19,5	14,8

Если источник  -излучения точечный, то он излучает фотоны равномерно во все стороны. При удалении от него даже при отсутствии поглощения в веществе плотность потока фотонов, а следовательно, и мощность дозы падают обратно пропорционально квадрату расстояния. Если расчетная точка находится на расстоянии х от точечного источника и между ними расположена бесконечная пластина толщиной  из материала с атомным номером Z, то плотность потока фотонов в расчетной точке можно определить по следующему соотношению:

(8.22)

где В^ч_б(Е ,Z, х) – числовой фактор накопления в барьерной геометрии;

А – активность источника, Бк;

 – выход фотонов.

Мощность дозы в расчетной точке определяется как

D_x=(D_r/x²) ехр(– х) В^Д_б(Е ,Z,  х), (8.23)

где D_x,D_r – соответственно мощности доз на расстоянии х и r от ИИИ;

В^Д_б(Е ,Z,  х) – дозовый фактор накопления в барьерной геометрии.

Используя понятие кратности ослабления для барьерной геометрии, соотношение (8.23) можно представить в виде

D_x=(D_r/x²)/К_осл(Е ,Z,  х). (8.24)

ЗадачаИзмерения и расчеты показали, что мощность эффективной дозы, создаваемая на рабочем месте широким пучком  -излучения, составляет 200 мЗв/ч. Работа с данным ИИ выполняется 100 дней в году по 1 часу в день. Энергия фотонов 1,25 МэВ. Определить необходимую толщину экрана из свинца.

РешениеОпределяем допустимую мощность эффективной дозы при данных условиях работы.



Определяем требуемую кратность ослабления.



По табл. 8.6 находим, что ослабление в 1000 раз обеспечивает экран из свинца толщиной 12,3 см.

ЗадачаТочечный изотропный источник ⁶⁰Со активностью 10¹⁰ Бк необходимо перевезти на захоронение. Время перевозки около 100 часов. При этом расстояние до оператора 1м. Определить, будет ли обеспечена безопасность оператора, если источник поместить в свинцовый контейнер с толщиной стенки 10 см. Энергия фотонов 1,25 МэВ.

РешениеДля решения задачи необходимо определить дозу, которую может получить оператор от ИИИ в данном контейнере на расстоянии 1м от него и сравнить её с ПД_А.

Мощность поглощенной дозы от находящегося контейнере с толщиной стенки  =10 см точечного ИИИ на расстоянии г=1м от него определиться по соотношению

(8.25)

По таблице из  8.1 находим Г-постоянную ⁶⁰Со Г=84,63 аГр м²/с Бк. По таблице из  8.2 находим для свинца и энергии фотонов 1,25 МэВ  =0,658 1/см.

Зная толщину стенки  =10 см, находим    =0,658 10= =6,58. По табл. 8.5 для свинца,    =6,58 и энергии фотонов 1,25 МэВ находим фактор накопления В^б_Д 3. Подставляя найденные значения в (8.25), получаем:



За 100 часов поездки (3,6 10⁵ с) оператор получит поглощенную дозу:



Для  -излучения W_R=1 (табл.8.1), а поскольку облучается все тело, то  W_T=1. Тогда эффективная доза, полученная оператором за время транспортировки данного ИИИ в данных условиях составит



Полученная доза в 15 раз меньше предела дозы для персонала группы А равного 20 мЗв, следовательно, транспортировка ИИИ в данных условиях безопасна.

9. ОХРАНА ТРУДА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

9.1.    Определение опасных зон

Границы опасной зоны башенных кранов определяются площадью между подкрановыми путями, увеличенной в каждую сторону на то есть

длина

ширина

где l_п– длина подкранового пути, м;

b – ширина колеи, м;

R – максимальный вылет крюка, м;

S_н – отлет груза при его падении с высоты (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Границы опасной зоны S_н в связи с падением предметов

Высота возможного падения предмета h, м	Границы опасной зоны Sн, м
	Вблизи мест перемещения грузов	Вблизи строящегося здания или сооружения (от внешнего периметра)
До 20 2070 70120 120200 200300 300400	7 10 15 20 25 30	5 7 10 15 20 25

Границы опасной зоны, где проявляется потенциальное действие опасных производственных факторов, связанных с падением предметов, определяются наружными контурами строящегося объекта, увеличенными на S_н.

Отлет груза при падении с высоты h от точки его подвешивания может быть определен по формуле где  – угловая скорость вращения стрелы, с^-1.

ЗадачаТребуется оценить возможную опасную зону при работе автомобильного крана на вылете R=11 м, при подъеме груза массой 2 т на высоту h =12м, при угловой скорости вращения стрелы  = 0,1 с^-1.

Решение

1. 
   Отлет груза вычисляем по формуле для компактного груза
   

2. 
   Ветер и парусность груза могут значительно увеличить отлет, поэтому по табл. 9.1 принимаем S_н = 7м.
   

Таким образом, в зависимости от погодных условий и габаритов груза опасную зону определяют:

для компактных грузов при безветренной погоде



для плит и панелей высокой парусности при ветреной погоде



Границы опасных зон вблизи движущихся частей и рабочих органов определяются расстоянием в пределах 5 м, если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте и инструкции завода-изготовителя.

Граница опасной зоны в местах прохождения временных электрических сетей определяется пространством, в пределах которого рабочий может коснуться проводов монтируемыми длинномерными деталями. Опасная зона в этом случае определяется максимальной длиной детали плюс 1 м.

Границы опасной зоны высоковольтных линий электропередач, проходящих через территорию строительной площадки, устанавливают в зависимости от напряжения сети в обе стороны от крайних проводов: при напряжении до 20 кВ – 10, до 35 кВ – 15, до 110 кВ – 20, до 220 кВ – 25 м.

Граница опасной зоны вблизи выемок с откосами, разрабатываемых без механических креплений, связана с выходом следа поверхности скольжения от возможной призмы обрушения грунта на берму.

Положение границы опасной зоны относительно подошвы выемки в случае отсутствия пригрузки бермы можно определить по формуле:



где h – глубина выемки, м;

– коэффициент заложения откоса, который принимается по данным табл. 9.2.

Таблица 9.2

Коэффициент заложения откоса, 

Грунт	Коэффициент заложения откоса,  при глубине выемки, не более, м
	1,5	3	5
Насыпной неуплотняемый Песчаный и гравийный Смесь Глина Лесс и лессовидный	0,67 0,5 0,25 0 0	1 1 0,67 0,5 0,25	1,25 1 0,85 0,5 0,5

Положение границы опасной зоны относительно подошвы выемки в случае пригрузки бермы весом строительных машин может быть определено через наименьшее допустимое приближение опоры крана l_н (конца шпалы, гусеницы, колеса) к основанию откоса по табл. 9.3.

Таблица 9.3

Наименьшее допустимое расстояние до подошвы траншеи

Глубина выемки, м	Наименьшее допустимое расстояние lн, м              для грунта (ненасыпного)
	песчаного	супесчаного	суглинистого	глинистого
1 2 3 4 5	1,5 3 4 5 6	1,25 2,4 3,6 4,4 5,3	1 2 3,25 4 4,75	1 1,5 1,75 3 3,5

ЗадачаТребуется определить положение границы опасной зоны на берме выемки глубиной 3 м в суглинистых грунтах.

Решение

1. 
   По исходным данным находим по табл. 9.2 значение коэффициента заложения  = 0,5.
   
2. 
   Вычисляем след плоскости скольжения от возможной призмы обрушения на берме, свободной от нагрузки:
   

3. 
   По табл. 9.3 наименьшее допустимое приближение к подошве незакрепленного откоса l_н = 3,25 м, в котором учитывается дополнительная пригрузка бермы массой строительной машины (крана).
   
4. 
   Принимаем положение границы опасной зоны для двух случаев:
   

берма выемки свободна от нагрузки – l_н = 2,8 м;

берма выемки имеет нагрузку – l_н = 3,25 м.

9.2.    Устойчивость кранов

Для свободно стоящих стреловых кранов проверка грузовой устойчивости обязательна при двух положениях крана. В первом случае кран установлен на рабочей площадке с наибольшим допустимым уклоном  при направлении стрелы в сторону уклона перпендикулярно ребру опрокидывания (рис. 9.1, а).

а)

б)

Рис. 9.1. Схема расчета грузовой (а) и собственной (б)

устойчивости стрелового крана

На кран со стороны противовеса действует ветровая нагрузка рабочего состояния и инерционные нагрузки, возникающие при работе механизмов подъема, поворота, изменения вылета и передвижения крана. Инерционная нагрузка, возникающая при передвижении крана, учитывается только при проверке устойчивости вдоль подкранового пути. Во втором случае при работе крана на площадке с наибольшим допустимым уклоном  стрела с грузом на максимальном вылете направлена в плане под углом 45° к ребру опрокидывания в сторону уклона рабочей площадки. В дополнение к первому расчетному случаю на кран действует касательная инерционная нагрузка от массы груза и стрелы, возникающая при работе механизма поворота крана в неустановившемся режиме.

9.3.    Расчет ветровых нагрузок

За ветровую нагрузку на кран в рабочем состоянии принимается предельная нагрузка, при которой обеспечивается эксплуатация крана с номинальным грузом. Ветровой нагрузкой на кран в нерабочем состоянии считается предельная ветровая нагрузка, на которую должны быть рассчитаны элементы крана. Ветровая нагрузка определяется суммой статической и динамической составляющих.

Статическая составляющая ветровой нагрузки рассчитывается по формуле

(9.1)

где  – плотность воздуха;

 – скорость ветра, направленного параллельно земле;

к – коэффициент, учитывающий изменение динамического давления ветра по высоте;

с – коэффициент аэродинамической силы;

п – коэффициент перегрузки (для рабочего состояния п=1, для нерабочего п=1,1).

Для нерабочего состояния динамическое давление и скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью земли в зависимости от района РФ следует принимать по табл. 9.4.

Таблица 9.4

Скорость и давление ветра

Показатель ветровой нагрузки	Районы РФ
	I	II	III	IV	V	VI	VII
Скорость ветра, м/с	21	24	27	30	33	37	40
Динамическое давление , Па	270	350	450	550	700	850	1000

П р и м е ч а н и е. Московская, Ивановская и Владимирская области – 1 район.

Для рабочего состояния крана динамическое давление и скорость ветра  на высоте 10 м над поверхностью земли, вне зависимости от района установки крана, но с учетом его назначения принимается по табл. 9.5.

Таблица 9.5

Скорость и давление ветра

Назначение кранов	Скорость ветра, м/с	Динамическое давление, Па
Краны: строительные, монтажные, для полигонов железобетонных изделий, штучных грузов, а также стреловые самоходные общего назначения	14,0	125
Краны всех типов, устанавливаемые в речных и морских портах	20,0	250
Краны, устанавливаемые на объектах, исключающих возможность перерыва в работе	28,5	500