Методические указания к решению задач

 

Задачи 1–4.

Методика оценки химической обстановки после разрушения емкостей с сильно действующими ядовитыми веществами (СДЯВ) включает в себя следующие этапы:

(1). Возможная площадь разлива СДЯВ, S_р, определяется по формуле

S_р = G/(rh),

где G – масса разлившегося СДЯВ,

r – плотность СДЯВ,

h – глубина слоя разлившегося СДЯВ, чье значение для необвалованных емкостей принимается равным 5 см.

(2). Определение глубины зоны химического заражения Г производится с помощью таблицы 1.

Таблица 1

Глубина распространения зараженного облака, км ( открытая местность, емкости не обвалованы, скорость ветра 1 м/с, изотермия )

Вид СДЯВ	Количество СДЯВ в емкостях, т
Хлор	4,6		11,5
Аммиак	0,7	0,9	1,3	1,9	2,4	30,8
Диоксид серы	0,8		1,4		2,5	3,5
Сероводород	1,1	1,5	2,5			8,8

Примечания:

1. Глубина распространения облака при инверсии в 5 раз больше, а при конвекции – в 5 раз меньше, чем при изотермии.

2. Глубина распространения облака на закрытой местности (сплошная застройка в населенных пунктах, лесные массивы) в 3,5 раза меньше, чем на открытой.

3. В случае обвалованных емкостей глубина распространения облака уменьшается в 1,5 раза.

4. При скорости ветра, превышающей 1 м/с, для глубины распространения облака вводятся следующие поправочные коэффициенты:

Степень вертикальной устойчивости воздуха	Скорость ветра, м/с
Инверсия		0,6	0,45	0,38	0,34	0,32
Изотермия		0,71	0,55	0,5	0,45	0,41
Конвекция		0,7	0,62	0,55	0,49	0,44

(3). Определение ширины зоны химического поражения (Ш). При разной степени вертикальной устойчивости воздуха значение Ш составляет:

при инверсии (воздух вверху теплее, чем внизу) – 0,03Г,

при изотермии (одинаковая температура воздуха) – 0,15Г,

при конвекции (воздух вверху холоднее, чем внизу) – 0,8Г.

(4). Расчет площади химического заражения S_зар производится по формуле

S_зар = 0,5 × Г × Ш.

(5). Расчет времени подхода (t_подх) зараженного воздуха к пункту, расположенному по направлению ветра, осуществляется по формуле

t_подх = R/V,

где R – расстояние от разрушившейся емкости с СДЯВ до рассматриваемого пункта,

V – скорость ветра.

(6). Время поражающего действия СДЯВ практически равно времени его испарения.

Таблица 2

Время испарения некоторых СДЯВ, часы (скорость ветра 1 м/с)

Вид СДЯВ	Способ хранения СДЯВ
Необвалованные емкости	Обвалованные емкости
Хлор	1,3
Аммиак	1,2
Диоксид серы	1,3
Сероводород

 

Примечание. При скорости ветра свыше 1 м/с для времени испарения СДЯВ вводятся следующие поправочные коэффициенты:

V, м/с
Поправочный коэффициент		0,7	0,55	0,43	0,37	0,32

 

(7). Определение возможных потерь людей, оказавшихся в очаге химического поражения, производится с помощью таблицы 3.

 

Таблица 3

Возможные потери людей от СДЯВ в очаге поражения, %

 

Условия пребывания людей	Обеспеченность людей противогазами, %
На открытой местности
В зданиях, простейших укрытиях

 

Задача 5.

Определение параметров наводнений, произошедших вследствие прорыва плотин, осуществляется следующим образом:

(1). Время прихода волны попуска (t_пр) рассчитывается по формуле

t_пр = R/V,

где R – расстояние от плотины до объекты затопления,

V – средняя скорость движения волны попуска.

(2). Время опорожнения водохранилища Т находится по формуле

Т = W/(NB),

где W – объем водохранилища,

B – ширина прорана,

N – максимальный расход воды на 1 м ширины прорана, ориентировочно равный:

Н, м
N, м3/(с×м)

 

(3). Высота (h) и продолжительность прохождения (t_ВП) волны попуска определяется по данным, представленным в табл.3.

Таблица 3

Величины h и t_ВП на разных расстояниях R от плотины

Параметр	R, км
h	0,25Н	0,22Н	0,2Н	0,15Н	0,08Н	0,05Н	0,03Н	0,02Н
tВП	Т	1,3Т	1,7Т	2,6Т	4Т	5Т	6Т	7Т

 

 

Задача 6.

(1). Сначала находится эквивалентная радиационная доза за год. Для этого радиационный фон, известный в рентгенах (Р) за час, следует умножить на количество часов в году. Полученное значение, выраженное в рентгенах, следует перевести в зиверты (Зв), пользуясь соотношением

1 Зв» 114 Р.

Полученное значение эквивалентной годовой дозы сравнивается с предельно допустимыми годовыми эквивалентными дозами, чьи значения приведены в табл.4.

Таблица 4

Предельно допустимые эквивалентные годовые дозы

Группа органов	Эквивалентная годовая доза, мЗв
Персонал	Население
I
II
III

 

Примечание.

1. В зависимости от радиационной чувствительности все человеческие органы и ткани разделены на три группы:

I группа (самая чувствительная): половые и молочные железы, костный мозг, все тело;

II группа: внутренние органы, глаза, мышцы;

III группа: кожа, костная ткань, конечности.

2. Если не указано особо, то считается, что радиационному воздействию подверглись в основном органы I группы.

(2). Рассчитывается, за какое время приобретается предельно допустимая эквивалентная годовая доза. Именно это время (в течение года) можно находиться в месте аварии.

 

Задача 7.

Полученную дозу следует сопоставить с предельно допустимой эквивалентной годовой дозой, значения которой необходимо взять из таблицы 4 (см. указания к решению задачи 6). Следует иметь в виду, что при рентгеноскопии желудка радиационному воздействию подвергаются преимущественно органы II группы.

 

Задачи 8–10.

(1). Сначала находится масса бензина G_Б, сгорающего за час:

G_Б, кг/ч = Х × r.

(2). Затем находится, как часть от G_Б, масса i-го вредного компонента G_i, поступающего в составе выхлопных газов в объем гаража.

(3). Воздухообмен (L_i^СГН), удовлетворяющий санитарно-гигиеническим нормам по i-му загрязнителю для воздуха производственных помещений, находится по формуле

L_i^СГН, м³/ч = G_i/ПДК_i,

где G_i – масса i-го загрязнителя, поступающего в объем помещения в единицу времени.

Значения соответствующих ПДК следует взять из данных, представленных в табл.5.

(4). Соответствующая кратность воздухообмена К_i определяется как

К_i, 1/ч = L_i^СГН/V,

где V – объем помещения.

Таблица 5

Предельно допустимые среднесуточные концентрации (ПДК)

вредных веществ в воздухе производственных помещений

Наименование вещества	Химическая формула	ПДК, мг/м3	Класс опасности
Бензпирен	С20Н12	0,00015
Бензола пары	С6Н6
Диоксид азота	NO2
Диоксид серы	SO2
Оксид углерода	СО
Ртути пары	Hg	0,01
Свинца пары	Pb	0,01
Триоксид серы	SO3
Фтористый водород	HF	0,5

 

Задачи 11–13.

См. указания к решению задач 8-10.

Масса угарного газа СО (оксида углерода), поступающего в помещение в единицу времени (G_CO), связано с массой угольков m и временем их сгорания t формулой

G_CO = m/t (1).

Как и в задачах 8-10, здесь следует использовать формулы для воздухообмена и кратности воздухообмена:

L_CO^СГН, м³/ч = G_CO/ПДК_CO (2),

K, 1/ч = L_CO^СГН/V (3).

С помощью формул (1)-(3) находится требуемая величина, то есть один из параметров: K, m, t.

 

Задачи 14-18.

(1). Мощность Р, развиваемая печью для обогрева помещения, определяется формулой

Р, Вт = ХQ_сгm/t (1),

где Х – коэффициент полезного действия печи,

Q_сг, – теплота сгорания двор,

m – масса сгораемых дров,

t – время сгорания дров.

(2). Уличная температура (t^o_ул), температура в помещении (t^o_п), мощность нагревателя Р и воздухообмен L связаны друг с другом следующим соотношением

Р + rcL(t^o_ул– t^o_п) = 0 (2),

где r – плотность воздуха, равная 1,29 кг/м³,

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг × К).

(3). Кратность воздухообмена К определяется по формуле

К, 1/ч = L/V (3),

где V – объем помещения.

Пользуясь формулами (1)-(3), находим искомую величину, то есть один из следующих параметров: t^o_п, К, t, m, X.

 

Задачи 19–26.

Для решения задач, связанных с определением сравнительной загрязненности объектов (воздуха, воды, пищи и др.) следует складывать приведенные концентрации каждого i-го загрязнителя объекта, то есть величины С_i/ПДК_i. Таким образом, суммарная приведенная концентрация загрязнений () будет определяться как

,

где n – общее число загрязнителей,

С_i – концентрация i-го загрязнителя,

ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го загрязнителя.

Соответствующие значения ПДК приведены в таблицах 6,7.

Таблица 6

Предельно допустимые среднесуточные концентрации (ПДК)

вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест

Наименование вещества	Химическая формула	ПДК, мг/м3	Преимущественное агрегатное состояние	Класс опасности
Ацетон	(СН3)2СО	0,35	пар
Бензапирены	БЗП	0,000001	аэрозоль
Бензол	С6Н6	0,8	пар
Диоксид азота	NO2	0,085	газ
Диоксид серы	SO2	0,05	газ
Оксид углерода	СО		газ
Пыль нетоксичная	–	0,15	частицы
Ртуть	Hg	0,0003	пар
Свинец	Pb	0,0007	пар
Триоксид серы	SO3	0,008	аэрозоль
Фтористый водород	HF	0,005	газ, пар

 

Таблица 7

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ

в водоемах хозяйственно-питьевого и бытового пользования

Вещество	Химическая формула	ПДК, мг/л
Алюминий	Al	0,5
Аммиак	NH3
Ацетон	(СН3)2СО	2,2
Бензин	БЗ	0,1
Бензол	С6Н6	0,5
Бериллий	Ве	0,0002
Железо	Fe	0,3
Керосин технический	Крс	0,001
Кислота уксусная	СН3СООН	1,2
Марганец	Mn	0,1
Медь	Cu
Метанол	СН3ОН
Мочевина	(NH2)2CO
Нафталин	С10Н8	0,01
Нефть многосернистая	Нмс	0,1
Нитраты	NO3–
Ртуть	Hg	0,0005
Свинец	Pb	0,03
Цианиды	CN–	0,1
Цинк	Zn

 

Задача 27.

Самопроизвольный сход снега возникает тогда, когда снег начинает скользить вниз по крыше, отрываясь от нее с горизонтальной скоростью V_Г. В результате снег падает на землю на расстоянии s от стены дома, которое определяется как

s = V_Г.×t,

где t – время падения снега.

Движение снега вертикально вниз подчиняется законам прямолинейного равноускоренного движения:

h = V_0Вt + gt²/2» gt²/2,

где h – высота, с которой падает снег,

V_0В – вертикальная составляющая начальной скорости снега, которой в рассматриваемых условиях можно пренебречь;

g – ускорение свободного падения, g» 10 м/с².

Из рассмотрения вертикального движения снега получаем, что

.

Тогда искомое расстояние s определится как

.

Вследствие рассеяния снега в процессе полета опасная зона s_эф может превышать величину s на» 10%. Тогда

.

Задача 28.

Решение основывается на трех формулах.

(1). Зависимость интенсивности теплового излучения J от температуры определяется законом Стефана-Больцмана, по которому J пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры тела Т, то есть:

J ~ T⁴.

Таким образом, изменение интенсивности по сравнению с первоначальной (то есть отношение J/J₀) при изменении температуры тела можно найти как

J/J₀ = Т⁴/Т₀⁴ = (Т/Т₀)⁴.

(2). Зависимость интенсивности излучения J от расстояния R до источника излучения обратная и квадратичная, то есть

J ~ 1/R².

Таким образом, изменение интенсивности по сравнению с первоначальной (то есть отношение J/J₀) можно найти как

J/J₀ = (1/R²): (1/R₀²) = R₀²/R² = (R₀/R)²

(3). Зависимость длины волны l^max, на которую приходится максимальная интенсивность излучения, от температуры тела, определяется законом Вина:

l^max = b/Т,

где b – постоянная Вина,

Т – абсолютная температура излучающего тела.

Таким образом, изменение величины l^max по сравнению с первоначальным значением l^max₀ находится как

l^max/l^max₀ = (b/Т):(b/Т₀) = T₀/T.

Следует отметить, что спектральный состав излучения практически не зависит от расстояния до источника излучения.

Задача 29.

		Рис. 2. Схема прикосновения человека к фазному проводу. А – фазный провод, N – нейтраль, R – электроприбор, подключенный к однофазной цепи, JЧ – ток, текущий через человека.

 

В условиях задачи человек попадает под действие тока (J_Ч), текущего через человека в землю, величина которого определяется выражением

J_Ч, А = U_Ф/(R_Ч + R_об + R_П + R_фун),

где U_Ф – фазное напряжение, равное 220 В;

R_Ч – сопротивление тела человека,

R_об – сопротивление обуви,

R_П – сопротивление пола,

R_фун – сопротивление фундамента.

Напряжение прикосновения (U_пр) рассчитывается по формуле

U_пр, В = J_Ч × R_Ч.

Примечание.

Соотношения между некоторыми электрическими и энергетическими единицами измерения следующие:

А = В/Ом, В = А × Ом,

Вт = Дж/с = А × В.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

В качестве самостоятельной работы по дисциплине «БЖД» предлагается изучение приведенных ниже тем с использованием рекомендуемого списка литературы. Самостоятельная работа с источником литературы проводится с целью более глубокого изучения тем дисциплины.

Самостоятельная работа позволяет упрочить знания и навыки, полученные в процессе освоения дисциплины, а также выполнить контрольную работу.

 

Наименование темы дисциплины	Источники, рекомендуемые для самостоятельной работы
Основы БЖД	1–3, 9-12
Безопасность в отрасли	1-12
Человек и среда обитания	1-15
Техногенные опасности	1–3, 9-12
Безопасность и экологичность в специальных условиях	1-15
Безопасность в чрезвычайных ситуациях	1-3, 9-12, 16-18
Управление безопасностью в условиях ЧС	1–5, 11, 12, 16-18
Национальная безопасность	11, 12, 16

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: