Устойчивость объекта к воздействию ударной волны ядерного взрыва и светового излучения.

Ударная волна ядерного взрыва характеризуется сложным комплексом нагрузок (избыточное давление, скоростной напор,162 давление отражения). Устойчивость зданий, сооружений, устройств объекта к воздействию ударной волны принято характе­ризовать величиной выдерживаемого избыточного давления во фронте ударной волны ∆Рф.

 В зависимости от величины. ∆Рф сооружения объекта полу­чают различные по характеру разрушения: полные, сильные, сред­ние, слабые (табл. 9.1).

I Для того чтобы оценить сопротивляемость сооружения дей­ствию ударной волны, необходимо знать предел его устойчивос­ти — максимальное избыточное давление во фронте ударной вол­ны, при котором функционирование данного сооружения не прекращается, либо оно возобновляется в возможно короткие сроки. За предел устойчивости сооружений принимается нижняя грани­ца ∆Рф для средних разрушений (рис. 9.1). Из табл. 9.1 следует, что предел устойчивости железнодорожного пути равен 1,5 кгс/см²| а многоэтажного кирпичного здания —0,1 кгс/см². Таким обра­зом, различные сооружения объекта имеют различный предел устойчивости. Предел устойчивости объекта в целом определяет­ся минимальным пределом устойчивости сооружений из числа тех, от которых зависит производственный (перевозочный) про­цесс.

Учитывая, что обеспечить абсолютную устойчивость объекта к воздействию ударной волны невозможно, необходимо устано­вить целесообразный предел его устойчивости. Если, например, из сорока сооружений объекта, оказывающих непосредственное влияние на его производственный (перевозочный) процесс, 35 сооружений имеют предел устойчивости 0,25 кгс/см² и выше, а остальные менее этой величины, то целесообразным пределом устойчивости объекта в целом будет 0,25 кгс/см². В этом случае мероприятия по повышению устойчивости объекта не потребуют слишком больших капитальных вложений и могут считаться оправданными и реальными.

Предел устойчивости объекта, до которого следует поднять устойчивость всех его сооружений, обычно задается министерст­вом (ведомством).

Устойчивость объекта к воздействию ударной волны оцени­вают в следующей последовательности.

1.Составляют прочностную характеристику всех зданий и со­оружений объекта и с помощью табл. 9.1 отрабатывают график их уязвимости (рис. 9.2). Учитывают конструкцию, материал, высоту сооружения, этажность здания, способ крепления обору­дования и др. В случае отсутствия данных в табл. 9.1 или других справочниках избыточные давления, вызывающие различные сте­пени его разрушения, определяют расчетами с учетом специфики сооружений. Для объекта, имеющего большое количество зданий и сооружений, устойчивость которых колеблется в больших пре­делах, целесообразно составить несколько графиков, включая каждый сооружения с примерно одинаковой устойчивостью к воз­действию ударной волны.

2. Определяют здания и сооружения объекта, от бесперебойной работы которых зависит производственный процесс, на объекте железнодорожного транспорта — те сооружения, без которых
невозможно обеспечить движение поездов или переработку, обслуживание поездов на станциях. Учитывают роль и значение каждого здания и сооружения  в выпуске продукции военного времени (в пропуске поездов). Почти на каждом объекте имеются главные, второстепенные и вспомогательные элементы. Без некоторых второстепенных вспомогательных элементов производственный (перевозочный) процесс военного времени может продолжаться.

3. По графику уязвимости определяют предел устойчивости каждого здания и сооружения. Выявляют здания и сооружения, предел устойчивости которых меньше заданного для данного объекта.

4. Разрабатывают мероприятия, направленные на повышение устойчивости тех сооружений, предел устойчивости которых меньше заданного.

Критерием устойчивости объекта к воздействию светового из­ лучения является световой импульс, при котором происходит вос­пламенение зданий и сооружений и возникновение пожаров.

Различные материалы обладают неодинаковой устойчивостью к воздействию светового излучения. Возникновение пожаров на объекте зависит прежде всего от того, из каких строительных материалов возведены здания и сооружения.

Все строительные материалы по возгоранию делятся на три группы:

несгораемые — под воздействием огня или высокой температу­ры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются;

трудносгораемые — под воздействием огня или высокой темпе­ратуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и про­должают гореть или тлеть только при наличии источников огня;

сгораемые — под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть после удаления источни­ка огня.

Повышение устойчивости объекта к воздействию светового излучения сводится в конечном счете к замене легковоспламе­няющихся материалов материалами, воспламеняющимися при бо­лее высоком световом импульсе, повышению их теплостойкости. Обеспечить абсолютную теплостойкость зданий и сооружений не­возможно. Поэтому следует стремиться увеличить теплостойкость сгораемых материалов, имеющихся в здании до какого-то рацио­нального предела. Этим пределом является величина светового им­пульса на таком расстоянии от центра ядерного взрыва, на кото­ром избыточное давление во фронте ударной волны равно пределу устойчивости данного здания (сооружения) по ударной волне. Иными словами, теплостойкость здания (сооружения) должна быть согласована с его ударостойкостью, т. е. чтобы здания и сооружения были теплостойкими на тех расстояниях, на которых под действием ударной волны они сохраняются и продолжают функционировать, либо на их восстановление потребовалось бы минимальное время. Нецелесообразно, например, повышать устой­чивость здания (сооружения) к воздействию светового излучения, если оно находится на таком расстоянии от центра взрыва, где под действием ударной волны происходит его полное или сильное разрушение. Наоборот, повышение теплостойкости элементов зда­ния (сооружения) будет вполне оправданным, если оно удалено от центра взрыва на расстояние, где оно полностью сохраняется, либо получает слабое разрушение.

Для оценки устойчивости объекта к воздействию светового излучения используют существующую зависимость максимальных величин световых импульсов и соответствующих им избыточных давлений во фронте ударной волны:

Избыточное давление во фронте ударной волны ∆Рф, кгс/см 0,05; 0,1; 0,2; 0,3;0,4;0,5; 0,7

Световой импульс, кал/см: 2; 4; 10; 40 ; 90; 140; 170; 330.

Примечание. Приведенные величины световых импульсов соответствуют условиям, наиболее способствующим образованию очагов воспламенения (взрыв воздушный, ясная безоблачная погода).

Оценку проводят в следующей последовательности.

1. Выявляют здания и сооружения объекта, имеющие сгорае­мые материалы, и по табл.9.2 определяют их теплостойкость, т.е. величину светового импульса, вызывающего воспламенение.

2.Найденную величину светового импульса в зависимости от заданного АР$ сравнивают с теплостойкостью и выявляют те здания и сооружения, теплостойкость которых меньше дей­ствующего на них светового импульса.

3.Намечают мероприятия, направленные на повышение устой­чивости к световому излучению каждого здания и сооружения.

В силу того, что обеспечить абсолютную устойчивость к воз­действию светового излучения невозможно, на объектах могут возникнуть пожары. Это тем более справедливо для объектов железнодорожного транспорта, где всегда имеются деревянные детали вагонов, а также платформы, на которых, кроме того, могут оказаться грузы из сгораемых материалов. Поэтому наряду с рассмотренной выше оценкой устойчивости объекта к воздействию светового излучения, должна быть решена и другая задача: прогнозирование возможной пожарной обстановки на объекте, что необходимо для определения сил и средств, потребных для борьбы с пожаром, и разработки мероприятий пожарной профи­лактики.

При прогнозировании пожарной обстановки на объекте учи­тывают следующие факторы: огнестойкость зданий; пожароопасность производства; плотность застройки объекта; степень разру­шения зданий и сооружений ударной волной.                   ,

По огнестойкости здания и сооружения делятся на пять сте­пеней. К I и II степеням огнестойкости относят здания, построен­ные из несгораемых материалов (I степень отличается повышен­ной сопротивляемостью конструкций воздействию огня), к III сте­пени — здания с каменными стенами и деревянными оштукату­ренными перекрытиями, к IV степени — деревянные оштукату­ренные, к V  степени — деревянные неоштукатуренные здания. По пожароопасность предприятия делятся на шесть катего­рий: категория А — нефтеперерабатывающие и химические пред­приятия; склады жидкого топлива, цехи искусственного волокна и др.; категория Б — цехи обработки синтетического каучука, промывочно-пропарочные станции цистерн, цехи приготовления и транспортировки угольной пыли и древесной муки, склады кино­пленки и др.; категория В—лесопильные и деревообрабатывающие предприятия, текстильные производства, вагонные депо, откры­тые склады масла, масляное хозяйство электростанций и др.; кате­гория Г — металлургические производства, предприятия горячей обработки металлов, термические цехи, котельные; категория Д — предприятия, обеспечивающие переработку и хранение несгорае­мых 'материалов; категория Е — взрывоопасные производства. Плотность застройки объекта определяют в процентах как отношение застроенной площади к общей площади объекта. Чем выше плотность застройки объекта, тем благоприятнее условия для распространения пожара, о чем свидетельствуют следую­щие данные:

Расстояние между зданиями, м : 5 10  15 20  30   40  50  70 90

Вероятность распространения пожара, % : 100 87 65 47 27 23 9  3 2 0

Плотность застройки железнодорожных станций, как правило, не велика. Однако наличие на станции большого количества вагонов существенно увеличивает опасность распространения ог­ня. Поэтому на военное время для каждой станции должны быть установлены предельные нормы общего наличия подвижного состава, в том числе вагонов с опасными грузами.

   Пожары возможны только в сохранившихся зданиях и соору­жениях, получивших слабые или средние разрушения. Если же они полностью разрушены, то в завалах возможно образование только отдельных очагов тления и горения сгораемых материа­лов, к которым имеется доступ воздуха. Поэтому ориентировочно можно считать, что пожары могут возникать на тех расстояниях от центра взрыва, на которых величина избыточного давления во фронте ударной волны находится в пределах: для зданий I, II и III степеней огнестойкости от 0,3 до 0,5 кгс/см², а для зданий IV и V ступеней — до 0,2 кгс/см².

Прогнозирование пожарной обстановки на объекте с учетом рассмотренных факторов ведут в такой последовательности.

1. Устанавливают степень огнестойкости зданий и сооруже­ний и категорию пожароопасности производства.

2. С учетом ожидаемой мощности ядерного взрыва и вероят­ного удаления зданий и сооружений от его центра определяют величину избыточного давления во фронте ударной волны и по ней — степень разрушения каждого здания и сооружения. Иногда величина избыточного давления или степень разрушения зда­ний и сооружений задается вышестоящим органом.

3. Для неразрушаемых зданий и сооружений, а также тех, ко­торые получают слабые и средние разрушения, определяют ве­роятность их загорания, при этом учитывают огнестойкость, пожароопасность размещенного в них производства и величину цветового импульса на данном расстоянии от центра взрыва.

С учетом плотности застройки объекта выявляют вероят­ность распространения огня и устанавливают пожарную обстанов­ку на различное время после взрыва.

4. Намечают пожарно-профилактические мероприятия.

Определяют потребность сил и средств для тушения пожа­ров с учетом того, что пожарное отделение на автоцистерне спо­собно вести борьбу с пожаром на фронте до 50 м.

 

Таблица 1. Избыточное давление ударной волны, вызывающее разрушения зданий и основных сооружений, железных дорог

Здания, сооружения и устройства	Разрушение
	Слабое	Среднее	Сильное
Железнодорожный путь	1-1,5	1,5-3	3—5
Мосты с металлическими пролетными строениями длиной: до 45 м
	0,5-1	1-2	2—2,5 _
100 м и более	0,4-0,6	0,6 — I	1 — 1,5 -
Мосты железобетонные с пролетным строением длиной 20 — 25 м	0,5—1	1-2	2—3
Мосты деревянные низкопроводные	0,2—0,5	0,5—0,8	0,8—1
Здания с металлическим каркасом	0,1—0,3	0,3—0,4	0,4—0,6
Здания кирпичные: малоэтажные	0,1-0,15'	0,15-0,25	0,2-0,35
многоэтажные	–0,08-0,1	0.1-0.2
Здания деревянные	0,06—0,08	0,08—0,12	0,12—0,2
Подстанции (трансформаторные, тяговые, водонапорные башни)	0,1—0,3	0,3—0,6	0,6—0,7
Воздушные линии связи, контактная сеть	0,2—0,5	0,5—0,7	0,7-1,2
Подземные кабельные линии	2—3	3—6	6—10
Подземные линии водопровода, канализации, газопровода	4-6	6—10	10—15
Шоссейные дороги  с твердым покрытием	1,2—3	3—10	10—20
Станочное оборудование депо	0,10—2	0,2-0,6	0,6—0,7
Кузнечно-црессовое оборудование	0,5-1	1-1,5	1,5—2
Вагоны, платформы, цистерны	0,2—0,4	0,4-0,6	0,6-0,9
ЛОКОМОТИВЫ	0,5—0,7	0,7-1	1 — 1,5
Автомобили:
грузовые	0,2—0,4	0,4-0,5	0,5—0,6
легковые	0,1—0,2	0,2-0,45	0,45-,65

 

Та блица 2-  Теплостойкость материалов

	Световой импульс1, кал/см-,
Материалы	вызывающий
	воспламенение,	устойчивое
	обугливание	горение
Доски сухие неокрашенные	12—16	40-50
окрашенные:
в белый цвет	40—45	100— 150
в черный	6—10	20—30
Кровля мягкая (толь, рубероид) Резина автомобильная	14—20                       6—10	25—40        15—20
Бумага белая в пачках	8—10	15—18
Брезент палаточный	10—12	. 15—20
окрашенный в белый цвет	40	60
темная	6—10	14—16
Хвоя, опавшие листья, стружки	10—14	—
Виниловый пластик	16—27	—

 

Первое число для ядерного взрыва мощностью 50—100 кг, второе — для взрыва мощностью 1 Мг и более.

Примечание. Данные приведены для подвижного состава, расположенного боковой стороной к центру взрыва. При расположении к центру взрыва торцовой его стороной подвижной состав выдерживает избыточное давление в 1,5—2 раза больше.

 

5.2 Защищенность личного состава и персонального объекта.

В связи с тем, что объекты железнодорожного транспорта по своему назначению, размерам, конструктивным и технологическим особенностям отличаются друг от друга, выработать единые типовые для всех объектов мероприятия по ПУРО не представляется возможным. На каждом объекте характер и масштабы инженерно-технических и организационных мероприятий ГО по ПУРО будут различными, свойственными только данному объекту.

Однако основные пути (направления) решения этих мероприятий могут быть общими, применимыми для многих объектов. Конкретные способы решения задач для каждого объекта будут свойственны только ему.

Так, защита рабочих и служащих и членов семей в зависимости от месторасположения объекта может решаться или путем строительства убежищ, ПРУ или путем эвакуации. Защита складов ГСМ также может решаться или путем переноса в другое место, или повышением надежности защиты — обвалование, усиление перекрытий.

Следует отметить, что значительная часть инженерно-технических мероприятий может иметь большую стоимость; требовать больших материальных затрат и времени. Другие мероприятия могут быть выполнены при незначительных затратах, если они совпадают с интересами развития народного хозяйства в мирное время. Осуществление мероприятий ГО, не совпадающих с интересами развития народного хозяйства в мирное время, могут вызывать значительные затраты.

Поэтому очень важно еще в процессе проектирования объекта железнодорожного транспорта учитывать мероприятия по повышению устойчивости работы в военное время. Это значительно удешевляет работы.

Проектно-сметная документация на выполнение мероприятий по ПУРО обычно является составной частью общего проекта на строительство и реконструкцию объекта.

Мероприятия по ПУРО на объектах народного хозяйства и железнодорожного транспорта могут осуществляться в соответствии с указанными выше направлениями различными способами.

Защита рабочих, служащих, членов семей и пассажиров от ОМП и обеспечение их жизнедеятельности в военное время имеют первостепенное значение для устойчивости работы объекта.

Защита инженерно-технического комплекса объекта достигается обеспечением равно прочности всех элементов объекта за счет повышения устойчивости наиболее слабых элементов; организацией защиты ценного и уникального оборудования путем его укрытия или устройства специальных защитных приспособлений; проведением специальных мероприятий по защите радиотехнических и электронных устройств от проникающей радиации и электромагнитного импульса ядерного взрыва; строительством подземных сооружений и размещением устройств объекта под землей в железобетонных или металлических ящиках или в горных выработках; рассредоточенным размещением отдельных элементов объекта; строительством дублирующих сооружений и устройств объекта; созданием резервов мощностей основных элементов (устройств) и объекта в целом; строительством обходов железнодорожных узлов; подготовкой на узловых, участковых промежуточных станций для переработки и обслуживания поездов в случае выхода из строя узловых станций; рассредоточением погрузки и выгрузки путем строительства погрузочно-выгрузочных мест на промежуточных станциях; усилением наиболее слабых мест и конструкций важных элементов или объектов, связанных с обеспечением движения поездов.

Особо важное значение при разработке и выполнении мероприятий ГО по ПУРО на объектах железнодорожного транспорта уделяется вопросам недопущения возникновения вторичных факторов поражения (пожаров, взрывов ВВ и ГСМ, а также разлива СДЯВ). Это объясняется тем, что возникновение таких случаев приводит, как правило, к прекращению движения поездов, а лик­видация их последствий на железнодорожных станциях и узлах затруднительна.

Повышение устойчивости управления и связи достигается путем: создания хорошо укрытой и дублированной связи, способной успешно работать в военное время; замены воздушных линий связи кабельными подземными линиями и радиосвязью; определения четких функций подразделениям объекта и отдельным должностным лицам на военное время; разработки и совершенствования планов ГО, режимов и графиков производственной работы объекта на военное время, хорошей подготовки и постоянной готовности руководящего состава объекта к работе в военное время; широкого внедрения современных, надежных и хорошо защищенных автоматизированных систем управления и связи на военное время.

Повышение устойчивости энергоснабжения объекта предусматривает обеспечение бесперебойного снабжения объекта электроэнергией, газом, сжатым воздухом, паром и водой за счет дублирования источников их получения и укрытия коммуникаций.

Устойчивость энергоснабжения объекта железнодорожного транспорта обеспечивается заменой односторонней схемы энергоснабжения двусторонней или кольцевой системой энергоснабжения; созданием резервных и передвижных источников энергии, защитой системы энергоснабжения от поражающих факторов ядерного взрыва и вторичных поражающих факторов, заменой воздушных коммуникаций подземными и кабельными линиями.

Повышение устойчивости материально-технического снабжения объекта обеспечивается созданием хорошо рассредоточенных и надежно укрытых запасов топлива, сырья и материалов; надежным обеспечением путем дублирования транспортных связей объекта с поставщиками запасных частей и материалов; разработкой мероприятий на случай перехода работы объекта на другой вид тяги, топлива и сырья.

Создание противопожарной защиты и охраны объекта предусматривает: строгое, выполнение установленных нормативов в отно­шении плотности застройки, наличие широких магистралей, разделяющих общую площадь застройки на отдельные районы; строительство искусственных водоемов и прудов с хорошими к ним подъездами; строительство зданий и сооружений из несгораемых материалов и конструкций; устройство хорошо продуманной системы пожарного водоснабжения с достаточным количеством пожарных гидрантов; применение огнестойких покрытий и специальных пропиток при наличии сгораемых конструкций; строгое выполнение противопожарных мероприятий на объектах; строительство заземленных и удаленных от объекта складов топливно-смазочных и других огнеопасных и взрывоопасных материалов; организацию надежной охраны объекта.

На объектах железнодорожного транспорта для лиц, непосредственно связанных с движением поездов, должны быть заблаговременно подготовлены укрытия и разработаны инструкции, определяющие местонахождение дежурного персонала этих объектов и порядок их действия по сигналам ГО и в случае внезапного нападения противника. Маскировка и светомаскировка объектов включают: заблаговременную разработку и всестороннее обеспечение системы маскировки и светомаскировки на объекте; заблаговременную подготовку личного состава объекта к работе в условиях затемнения. Спецификой работы ГО по обеспечению экологической безопасности является то, что формирования ГО не участвуют непосредственно в процессе обеспечения экологической безопасности того или иного объекта. Основной задачей формирований ГО является непосредственная ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций экологического характера. При ликвидации чрезвычайных ситуаций первоочередной и основополагающей задачей является наискорейшая локализация очага поражения во избежание расширения зоны поражения. Следует отметить, что данная задача носит приоритетный характер, т.к. при упущении этого последующее разрастание территории экологического характера приводит к еще тяжелейшим последствиям.

Таким образом, преследуя основную задачу формирований ГО – защиту населения, ГО решает также и экономическую задачу – экономия средств государства, направляемых на последующую окончательную ликвидацию очага экологической опасности.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: