Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций им проф. М. А. Бонч-Бруевича курсовая

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Телекоммуникаций им. проф.

М.А. Бонч-Бруевича.

Курсовая работа

по РПВЭС

Проектирование радиовещательного приемника

Выполнил:…………………………………………………….студент группы Р-04

Казаков Дмитрий

Руководитель проекта:………………………………………………………….Двинина А.Э.

Санкт-Петербург 2003г.

2.2. Жилые дома в н.п. Костино одноэтажные, деревянные, 2- и 4-этажные из кирпича с коэффициентом ослабления К_осл=7.

2.3. Здания объекта связи 2-этажные из кирпича с коэффициентом ослабления К_осл=7.

2.4. Подвод электроэнергии к объекту осуществляется от двух независимых трансформаторных подстанций подземным кабелем.

2.5. Аварийная дизель электрическая станция (ДЭС) размещается на территории объекта в одноэтажном здании из кирпича.

2.6. Антенные устройства смонтированы на деревянных и металлических опорах.

2.7. СЛ от УС ГСС к РПцД проложены подземным кабелем.

2.8. ЛС к СУС проложены подземным кабелем и ВЛС на деревянных опорах.

2.9. Дежурная смена объекта составляет N_ос=45 человек. обеспеченность противогазами смены 100%.

2.10. Вариант задания - 35. Вариант карты – 5.

Исходные данные для расчета:

3.1. На расстоянии R₁=2,55 км от н.п. Костино размещается склад промышленных взрывчатых веществ (ТНТ) с общим эквивалентным весом q=65 кт.

3.2. Дизельное топливо хранится в емкостях, цистернах на территории объекта (склад ГСМ) с общим весом Q=70 т на расстоянии R₂=0,6 км от ДЭС.

3.3. На расстоянии R₃=2,5 км от н.п. Костино расположено химическое предприятие, где находится G=85 т фосгена с удельной плотностью ρ=1,42 т/м³. СДЯВ хранится в необвалованных емкостях. Скорость ветра в приземном слое V=4м/с.

3.4. В случае аварии, разрушении ядерного реактора на АЭС начало облучения следует ожидать через t_н=3 часа после аварии. Уровень радиоактивного излучения на это время составляет Р_н=3 Р/ч.

Обслуживающий персонал работает на открытой территории и в помещениях, время работы t_раб=7 часа. Допустимая доза облучения для персонала объекта установлена руководством и составляет Д_доп=5 бэр.

Жители н.п. Костино после получения сигнала оповещения «Радиационная опасность» должны находиться в жилых домах и подвальных помещениях (ПРУ) в течении t_прож=8 часов.

В районе н.п. Костино возможно землетрясение интенсивностью I=6 баллов.

Оценка общей обстановки на объекте связи в случаях ЧС.

Из рассмотрения общей характеристики объекта видим, что в районе размещения могут произойти следующие ЧС:

- взрыв хранилища промышленных взрывчатых веществ (ТНТ);

- взрыв хранилища дизельного топлива на территории объекта;

- авария на химическом предприятии с выбросом сернистого ангидрида;

- авария на АЭС

- землетрясение с интенсивностью 6 баллов.

В результате этих ЧС техногенного и природного характера могут возникнуть следующие поражающие факторы:

- ударная волна и световое излучение (УВ и СИ) в случае взрыва склада ТНТ;

- УВ и СИ в случае взрыва хранилища ГСМ на территории объекта;

- сейсмическая волна в результате землетрясения интенсивностью 6 баллов;

- химическое заражение местности в результате аварии на химическом предприятии;

- радиоактивное загрязнение местности в результате аварии на АЭС.

Прочностные характеристики элементов объекта связи:

Таблица1.

Элементы объекта связи	Поражающие факторы
	Параметры
	ΔР_ф, кПа	I,балл	u,кДж/м²
2-этажн. кирпичн. 3-этажные кирпичн. 2-этажные коттеджи Антенные опоры для АФУ: деревянные металлические Кабель подземный Кабель наземный, фидеры АФУ Изоляторы керамические Изоляционные материалы Радиоэлектронная аппаратура не закреплена на своих местах Оконные переплеты, дверные проемы, окрашенные в темные цвета	15 10 8 20 20 800 30 10	5,5 5,0 4,0 5,0 5,0 7,0 5,0	2500 2500 250 250 >2500 2000 2000 250 2000 250

Оценка безопасности жизнедеятельности людей и устойчивости функционирования объекта в случаях воздействия УВ, СИ и сейсмической волны.

Из рассмотрения общей обстановки на объекте известно, что в районе размещения могут возникнуть:

- УВ и СИ в случае взрыва склада ТНТ

- УВ и СИ в случае взрыва хранилища дизельного топлива (ГСМ) на территории объекта

- Сейсмическая волна в случае землетрясения с интенсивностью 6 баллов.

Оценка БЖД людей (жителей поселка и персонала) и устойчивости функционирования объекта в случае взрыва склада ТНТ.

Склад промышленных взрывчатых веществ находится на расстоянии R₁=2,55 км от н.п. Костино. На складе хранится q=65 кт (65000т) тринитротолуола (ТНТ).

По [2, ф-ла (2.1)] определяем избыточное давление во фронте УВ ΔР_ф в кПа:

Где R – расстояние до центра взрыва в метрах, q_ув=q/2 – тротиловый эквивалент в килограммах.

В результате вычислений избыточное давление во фронте УВ ΔР_ф= 22,247 кПа.

При взрыве склада ТНТ возникает световой импульс в кДж\м², мощность которого определяется как[2, ф-ла(2.7)]:

Где q,кт, R- расстояние до центра взрыва в км, k – коэффициент ослабления светового излучения средой распространения, k= 0,1 1/км (совершенно чистый воздух).

В результате вычислений мощность светового импульса И^ТНТ=284кДж/м².

Выводы:

1. Объект находится в зоне средних разрушений(ΔР_ф>20 кПа).

2. Из рассмотрения прочностных характеристик элементов объекта (табл.1) видим, что в результате взрыва склада ТНТ и ΔР_ф=22,247 кПа получат разрушения следующие элементы объекта и н.п. Костино:

- 2- и 3-этажные здания из кирпича;

- 2-этажные коттеджи;

- антенные опоры из дерева, металла, железобетона;

- неукрепленная радиоэлектронная аппаратура.

3. Открыто расположенные люди могут получить травмы третей степени тяжести (легкая степень), люди, находящиеся в помещениях и на рабочих площадках, могут получить травмы в результате воздействия вторичных поражающих факторов.

4. Из табл.1 видим, что при воздействии светового излучения И^ТНТ=284кДж/м². могут возгореться, расплавиться следующие элементы объекта и здания н.п. Костино:

- деревянные части коттеджей;

- деревянные опоры АФУ;

- изоляционные материалы.

5. Открыто расположенные люди могут получить ожоги 3-й степени тяжести (тяжелые ожоги) и поражения глаз.

Оценка БЖД людей и устойчивости функционирования объекта в случае взрыва хранилища дизельного топлива на территории объекта.

Хранилище ГСМ находится на территории объекта на расстоянии R₂=0,6км от аварийной ДЭС и содержит Q=70т дизельного топлива. Емкости с топливом содержатся открыто и частично под землей.

Для определения избыточного давления во фронте УВ ΔР^ГВС_фсначала определим коэффициент К:

K=2,038>2, следовательно используем формулу [2,ф-ла(2.5)]:

Таким образом, при взрыве горюче-воздушной смеси (хранилища ГСМ) на расстоянии 700метров от хранилища избыточное давление во фронте УВ ΔР^ГВС_ф=15,073 кПа(зона слабых разрушений).

При взрыве ГВС имеет место действие светового излучения в кДж/м²

где Q,кт,R,км,k=0,1 1/км.

В результате величина мощности светового излучения И^ГВС=13,429кДж/м².

Выводы:

1. Из табл.1 видим, что на расстоянии 600 метров получат разрушения и повреждения:

- 3-этажные здания из кирпича

- 2-этажные коттеджи

- неукрепленные элементы РЭА

2. Открыто расположенные люди травм не получат.

3. В зоне бризантного действия взрыва ГВС избыточное давление во фронте УВ ΔР_ф=170 кПа, а радиус этой зоны R₁=90 метров (табл.П.2.1.). В этой зоне имеет место сплошной пожар. Все объекты будут разрушены.

В зоне действия продуктов взрыва с радиусом R_II=90..153 (табл.П.2.1) метров избыточное давление уменьшается до 30кПа на внешней границе, и поэтому все элементы объекта в радиусе 153 метров получат разрушения и повреждения.

4. При мощности светового излучения И^ГВС=14 кДж/м² элементы объекта повреждений не получат. Открыто расположенные люди ожогов не получат, но может иметь место временное ослепление людей при прямом взгляде незащищенными глазами на светящуюся область.

Оценка БЖД людей и устойчивости функционирования объекта в случае землетрясения.

Из оценки обстановки известно, что в районе н.п. Костино возможно землетрясение интенсивностью I=6 баллов. В этом случае по своему ударному воздействию сейсмическая волна соответствует избыточному давлению ΔР_ф=20 кПа(табл.П.2.2).

Выводы:

1. Из рассмотрения данных табл.1, видно, что при землетрясении интенсивностью 6 баллов получат повреждения следующие элементы объекта и н.п. Костино:

- 2- и 3-этажные кирпичные здания

- 2-этажные коттеджи

- опоры для АФУ всех видов

- незакрепленная РЭА

2. Люди могут получить травмы разной степени тяжести в результате воздействия вторичных поражающих факторов.

Разработка ИТМ по повышению БЖД персонала и жителей населенного пункта по повышению устойчивости функционирования объекта связи при воздействии УВ, СИ и сейсмической волны.

Разработку ИТМ следует вести для наиболее мощных возможных поражающих факторов:

ΔР_ф= 22,247 кПа и 170-30 кПа в зонах бризантного действия и действия продуктов взрыва в случае взрыва хранилища ГСМ.

И^ТНТ= 284 кДж/м².

При разработке ИТМ по повышению БЖД жителей н.п. Костино, персонала объекта и при разработке устойчивости функционирования объекта необходимо воспользоваться рекомендациями, приведенными в [1,стр24,36] [2,стр56], рассмотреть возможность повышения прочностных характеристик элементов объекта, сооружений, РЭА, существующих зданий.

Оценка БЖД жителей населенного пункта, персонала и устойчивости функционирования объекта в случае аварии на химическом предприятии.

Из оценки обстановки известно, что химическое предприятие находится на расстоянии 2,5 км к северо-западу от н.п. Костино. На предприятии в необвалованных емкостях хранится G=85 т сернистого ангидрида с удельной плотностью ρ=1,42 т/м³.

Известно, что скорость ветра в приземном слое составляет порядка V = 4 м/с.

Из карты местности видим, что на пути распространения зараженного воздуха (ЗВ) от химического предприятия до н.п. Костино находится н.п. Куткино.

Определение параметров зоны химического заражения.

Определение площади разлива фосгена (СДЯВ).

S=

Где G – масса СДЯВ, т, ρ – удельная плотность, т/м³, d – толщина слоя разлива СДЯВ (d = 0,05м).

Отсюда S_P= 1197 м² = 1200 м².

В параметры района разлива СДЯВ входят длина L и ширина b района, а в идеальном случае район вылива – окружность радиуса r_P,м:

Следовательно, радиус разлива r_p = 19,5 м и при L=b=2r_p район разлива имеет длину и ширину 39 м.

Определение глубины зоны химического заражения Г.

При скорости приземного ветра в 4 м/с ( учетом поправочного коэффициента) глубина при изометрии Г^изом=11 км, при инверсии Г^инв=33 км и при конвекции Г^конв=3,7 км.

Определение ширины зоны химического заражения Ш.

Ширина зоны химического заражения Ш зависит от глубины распространения зараженного воздуха Г:

- Ширина зоны при инверсии Ш^инв=0,03*Г^инв=0,99км

- Ширина зоны при изометрии Ш^изом=0,15*Г^изом=1,65км

- Ширина зоны при конвекции Ш^конв=0,8* Г^конв=2,96км.

Полученные параметры нанесем на карту местности рис.1

Вывод: Из рассмотрения зон химического заражения (рис.1) видим, что наиболее опасным является случай вертикальной устойчивости воздуха – инверсия. С учетом частичного рассеивания СДЯВ при прохождении н.п. Куткино, существует реальная возможность вывода людей из зоны химического заражения, с последующим их размещением за пределами зоны.

Определение времени подхода ЗВ к н.п. Костино и объекту связи.

Определение времени подхода ЗВ в минутах к н.п. Костино и объекту связи производится по формуле:

где R – расстояние от места разлива СДЯВ, м, V_ср – средняя скорость переноса ЗВ воздушным потоком, м/с. V_ср = 1,5*V (т.к. R₃=4 км<10км).

В результате время подхода ЗВ к н.п. Костино и объекту t_подх=6,94мин.

Вывод: За время подхода ЗВ к н.п. Костино, равное 6,94 минутам, даже при отличной работе служб оповещения невозможно подготовить людей к необходимости пребывания в химически опасной зоне и организовать эвакуацию. Необходимо периодически проводить комплекс ИТМ и организовать регулярные учения по ГО и ЧС с применением противогазов. «Торможение» ЗВ в н.п. Куткино увеличит время подхода ЗВ к н.п. Костино, что при благоприятных условиях позволит вывести людей за пределы зараженной зоны.

Определение времени поражающего действия фосгеном (СДЯВ).

Время испарения фосгена из необвалованной емкости составляет t_исп = t_пораж = 36 мин.

Вывод:

Через 36 минуты после начала химического заражения в н.п. Костино и на объекте уровень химического заражения должен уменьшиться до нормального, но перед возвращением людей в населенный пункт с чистой территории, из убежищ следует провести химическую разведку и при необходимости задержать сигнал «Отбой химической тревоги». Разведка должна определить необходимость проведения дегазационных работ в очаге химического поражения.

Определение возможных потерь П среди персонала и жителей поселка.

Потери на объекте при рабочей смене N_ос=45 чел и обеспеченности противогазами 100% при нахождении людей в помещениях составляют 4% - 2 человека. Из них могут получить поражения легкой степени тяжести 25% - 1 чел, тяжелой – 40% - 1 человек, со смертельным исходом – 35% - 1 чел. Т.о. потери среди персонала не превысят 3ех человек, т.е. объект остается работоспособным.

Потери в н.п. Костино (число жителей – 500 чел, а с учетом рабочей смены – 455) при обеспеченности противогазами жителей поселка 75% и при нахождении людей в жилых домах составляет 16% - 72,8 чел., т.е. 73 человек. Из них:

25% - 19 чел. могут получить поражения легкой степени тяжести.

40% - 30 чел. могут получить средние и тяжелые поражения.

35% - 26 чел. могут получить смертельные поражения.

Итак, в н.п. Костино могут получить поражения разной степени тяжести 75 человек, из них 26 – с летальным исходом.

Разработка ИТМ по повышению БЖД населения поселка и персонала объекта в случае аварии на химическом предприятии.

При разработке ИТМ по повышению БЖД в условиях химического заражения следует воспользоваться рекомендациями, приведенными в дополнительной литературе, и учесть необходимость 100%-ого обеспечения противогазами, обеспечения семей с грудными детьми камерами защитными детскими – КЗД, необходимость создания защитных сооружений (убежищ) с фильтровентиляционными установками на территории объекта и населенного пункта, создание защитных сооружений в аппаратных залах, позволяющих вести дистанционное наблюдение за работой аппаратуры. Руководству необходимо организовать команды разведки и дегазации.

Оценка БЖД персонала и жителей населенного пункта в случае радиоактивного загрязнения.

Из оценки общей обстановки известно, что объект и н.п. Костино находятся в 30-ти километровой зоне действующей АЭС. В результате аварии на АЭС в районе н.п. Костино и объекта может сложиться радиационная обстановка, обусловленная радиоактивным загрязнением местности.

Известно, что радиоактивные осадки на объекте следует ожидать через 3 часа после аварии t_н= 3 ч и уровень радиации на это время составит Р_н = 3 Р/ч. Время работы персонала t_раб = 7 ч.

Определение уровня радиации на 1 ч после аварии на АЭС.

Известно, что облучение начинается через 4 часа после аварии, а уровень радиации на это время составляет Р_н = 3 Р/ч. Используя выражение (П.3.8), получим:

P₁=P₃/K_П3=4,65

Значение коэффициента К_п=0,645 получим из табл. П.3.1.

Так как уровень радиации на 1 ч после аварии составляет 4,65 Р/ч, видно, что объект и н.п. Костино находятся в зоне опасного радиоактивного загрязнения «В».[1,стр. 45].

Определение возможной дозы облучения персонала объекта, работающего на открытой территории и в помещениях.

1) Знаем, что облучение начинается через t_н= 3 ч, время работы t_раб=7 ч. Поэтому конец облучения для работающих наступит через 7 часов после аварии t_к= t_н+ t_раб=3+7=10ч.

По формуле (П.3.9) определим уровень радиации в конце облучения Р₁₀:

P₁₀=P₃*(K_п10/K_п3)=3*(0,4/0,645)=1,86 Р/ч

2)Определение дозы облучения Д_обл персонала, работающего на открытой территории (К_осл=1). Формула (П.3.6.)

Д_обл=1,7*(1,86*10-3*3)=16,32 бэр

3)Определение Д_обл персонала, работающего в помещениях с К_осл=7.

При работе в помещениях доза будет в К раз меньше:

Д^пом_обл=2,72 бэр.

Вывод:

На открытой территории за время работы 7 ч персонал получает дозу облучения Д^откр_обл=16,32 бэр, что превышает допустимую Д^откр_обл=7 бэр в 2,3 раза. Рабочая смена в помещениях получит Д^пом_обл=2,72 бэр, что не превышает допустимой дозы Д^пом_доп=3бэр.

Определение допустимого времени пребывания персонала на РЗМ.

Определение времени пребывания персонала на открытой территории.

Эту задачу решаем с использованием формулы П.3.12, необходимо определить коэффициент а при К_осл=1, Д_доп=7 бэр:

a=P₃/(K_п3*Д_доп)=3/(0,645*7)=0,66

Итак, работа на открытой территории может продолжаться не более 1 часа 55 минут.

Т.к. Д^пом_обл< Д^пом_доп, то расчет времени работы в помещениях производить не следует.

Выводы:

1.На открытой территории первой смене можно работать не более 1 1 часа 55 минут. (Требования НРБ – первая смена на РЗМ всегда работает не более 2ух часов). Затем людей необходимо сменить и каждая последующая смена может работать большее время (требуется жесткий график работы смены). Работа на открытой территории должна диктоваться очень высокой производственной необходимостью, т.к. Д_доп=7бэр> Д^нрб_доп=0,5 бэр/г.

2. В помещениях с К_осл=6 целесообразно уменьшить время работы первой смены с тем, чтобы последующие смены могли работать большее время, и облучение персонала было более равномерным и не превышающим Д_доп. Следовательно, необходим жесткий график работы всех смен с учетом возможной дозы облучения.

3. Расчеты для жителей поселка производятся аналогично, и люди по сигналу оповещения должны находиться в закрытых помещениях, ПРУ или убежищах.

Разработка ИТМ по повышению БЖД персонала и жителей населенного пункта в случае РЗМ.

Следует помнить, что в настоящее время в Федеральном законе по радиационной защите рекомендованы следующие нормы дозовых нагрузок, требующие немедленного принятия решений руководством объекта, населенных пунктов и т.д.:

- для профилактической или экстренной эвакуации доза облучения должна составлять Д_обл=50бэр/сутки;

- для временного переселения доза облучения должна составлять Д_обл=1 бэр в течении следующего месяца проживания на РЗМ;

- для окончательного переселения с РЗМ доза облучения составляет Д_обл=100бэр/пожизненно, т.е. за 70 лет жизни человека.

Поэтому при разработке ИТМ необходимо обратить внимание на следующие вопросы:

- обеспечение непрерывной работы объекта в условиях РЗМ;

- эвакуация, временное или пожизненное переселение людей из зоны РЗМ;

- обеспечение режима защиты на РЗМ.

Список литературы:

1. Воздвиженский Ю.М. и др. Поражающее действие ОМП на средства связи и защита от него/ЛЭИС. – Л.1987.

2. Воздвиженский Ю.М. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях/ СПбГУТ. – СПб.,1996.

3. Воздвиженский Ю.М. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций и оценка устойчивости функционирования объектов связи/СПбГУТ. – СПб.,2000.

Blog

Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций им проф. М. А. Бонч-Бруевича курсовая

Содержание