Для здійснення оцінки надійності захисту виробничого персоналу спочатку визначають максимальні параметри тих вражаючих факторів, які можуть суттєво впливати на надійність захисту:

· для землетрусу – за інтенсивністю землетрусу визначають відповідну йому величину надмірного тиску;

· для аварії на атомній електростанції – визначають напрямок розповсюдження хмари зараженого повітря, розраховують час початку формування сліду радіоактивної хмари на об’єкті і рівень радіації на об’єкті на одну годину після аварії;

· для аварії на хімічно небезпечному підприємстві - визначають напрямок розповсюдження хмари зараженого повітря, глибину зони хімічного зараження, час підходу хмари зараженого повітря до об’єкту, тривалість дії джерела забруднення ;

· для пожежі - визначають напрямок розповсюдження пожежі, час підходу пожежі до об’єкту, можливу тривалість горіння;

· для катастрофічного затоплення - визначають час підходу хвилі прориву до об’єкту, можливу висоту хвилі прориву на об’єкті, час спорожнення водосховища.

Далі визначаються значення окремих показників за різними напрямками інженерного захисту.

a) Оцінка захисних споруд за ємністю – визначення коефіцієнта Квм.

§ Виявляються основні та допоміжні приміщення та відповідність їх нормам об’ємно-планувальних рішень.

§ Розраховується кількість місць для людей М на наявну площу основних приміщень S_Н, виходячи з норм – за висоти приміщення до 2.9 м. у споруді можлива установка лише двоповерхових нар і тоді норма площі основних приміщень на кожну людину складає 0.5 м² ; за висоти від 2.9 до 3.5 м можлива установка триповерхових нар і норма площі складає 0.4 м²:
;

Перевіряється відповідність норми за об’ємом приміщень на кожну людину в зоні герметизації(норма площі – не менше 1.5 м³ на кожну людину в зоні герметизації) за встановленою формулою:

,

де S₀ – площа, а V₀ об’єм приміщень у зоні герметизації, h – висота приміщення. Якщо V₁ ³ 1,5м³, то розрахована ємність М приймається за фактичну. Якщо V₁ < 1,5м³ , то число місць розраховують за нормою об’єму повітря на кожну людину в зоні герметизації:

М = V₀/ V₁

§ Визначається показник ємності:
;

За результатами розрахунків робиться висновок про можливість укриття робітників та службовців. Також перевіряється відповідність кількості нар у приміщенні захисної споруди за нормами:

- за висоти приміщення h_ПРИМ. £ 2.9 м. потрібну кількість нар визначають як: Н_НАР = М/5; за висоти h > 2.9 м. - Н_НАР = М/6.

b) Оцінка ЗС за захисними властивостями

Визначаються захисні властивості за надлишковим тиском DР_НАД., на який розраховано елементи конструкцій ЗС.

За інтенсивністю землетрусу визначають величину надлишкового тиску, який відповідає даній інтенсивності за табл..3.5( DР_{НАД. ТР.}). Це - максимальний тиск, на який потрібно розраховувати стійкість конструкцій, що огороджують приміщення сховища. За характеристиками сховища (або за класом сховища) визначають величину надмірного тиску DР_{НАД. СХ.}, який здатні видержати огороджуючи конструкції сховища – перекриття, стіни і т.і.

Порівнюють DР_{НАД. ТР} з DР_{НАД. СХ.}:

якщо DР_{НАД. СХ.}³DР_{НАД. ТР}, то сховище відповідає заданим вимогам і його ємність потрібно враховувати при розрахунку Кз.т.

Визначаються захисні властивості по іонізуючим випромінюванням – розраховують коефіцієнт послаблення радіації К_{ПОСЛ.З.С.} (його беруть або з характеристик сховища, або одержують розрахунковим шляхом):
,
де hi та di – товщина і-го шару захисного матеріалу та товщина шару половинного послаблення відповідного матеріалу перекриття; К_Р – коефіцієнт, якій залежить від розташування сховища, визначається за таблицею 7.1

Таблиця 11.1 – Значення К_Р

Визначаються потрібні захисні властивості ЗС - К_ПОСЛ. _ПОТ.
Потрібний коефіцієнт послаблення розраховують за формулою:

,

де D_{РЗ МАХ} – максимальна доза на відкритій місцевості за термін укриття людей у сховищі. Її розраховують за середнім рівнем радіації за термін перебування людей у сховищі перемноженим на термін перебування (С), годин.

Д_ДОП.- допустима доза опромінення персоналу об’єкту. Її визначають відповідно “Закону про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань”. Для персоналу об’єктів, на яких здійснюється практична діяльність з джерелами іонізуючих випромінювань, доза опромінення за рік не повинна перевищувати 2 бер(рад). Тоді допустима доза розраховується як :

Д_ДОП.= 2* С / 365

Для населення країни доза опромінення за рік не повинна перевищувати 0.1 рад(бер) і допустима доза : Д_ДОП.= 0.1* С / 365. У обох формулах С береться за добу, на відміну від С (в годинах) при обчисленні К_{ПОС.ПОТР.}

- Вибирають сховища, у яких захисні властивості не нижче тих, що відповідають вимогам К_{ПОСЛ. ПОТ.} £ К_{ПОСЛ. ЗАЩ}.

- Визначається показник, що характеризує надійність захисту за захисними властивостями: ,

де N_ЗТ. – кількість осіб працюючого персоналу, які можуть бути розміщені в захисних спорудах з захисними властивостями не нижчі тих, що потрібні.

c) Оцінка систем життєзабезпечення здійснюється з забезпечення людей, що укриваються, повітрям у режимах 1,11,111; водою, санітарно – технічними пристроями, оцінюються можливості з збирання стічних вод.

§ по забезпеченню повітрям: визначається тип, склад та параметри системи повітропостачання та загальна кількість повітря, яке надходить у сховище в І, ІІ та 111 режимах, визначається кількість людей, які можуть бути забезпечені повітрям:
; де W_О.ПОВ. - загальна кількість повітря. Вона обчислюється перемноженням продуктивності за годину одного фільтр – вентиляційного комплекту в режимах 1, 11, 111 на кількість комплектів; W₁ – норма забезпеченості кожної людини повітрям за годину за режимами 1, 11 та 111.

§ по забезпеченню водою: визначається запас води, що є в ємностях W_О.ВОД., та обчислюється можливість забезпечення усієї кількості людей протягом заданого строку:
; де W_О.ВОД. – загальний запас води у сховищі,

W_{1 ВОД.} – норма мінімальної потреби води для кожної людини на добу в літрах, С – термін перебування людей у сховищі, діб.

§ оцінка санітарно-технічної системи: визначається кількість людей, які можуть бути забезпечені системою, виходячи з кількості наявних елементів та існуючих норм:

N_O.СТС. = N_ЧОЛ. * n + N_ЖИН.* m , де N_O.СТС. - загальна кількість

людей, яки забезпечені санітарно – технічними пристроями; N_ЧОЛ – кількість чоловіків, які забезпечуються одним санітарно – технічним пристроєм, n – загальна кількість санітарно – технічних пристроїв у чоловічому санвузлі, N_ЖИН. – кількість жінок, які забезпечуються одним санітарно – технічним пристроєм , m - загальна кількість санітарно – технічних пристроїв у жіночому санвузлі.

§ оцінка можливості сховища з збиранням стічних вод (оцінюється за відсутності проточної каналізації). Визначається загальна кількість людей, яки можуть бути забезпечені цією системою на термін перебування людей у сховищі:
; де W_О.СТ. - загальні можливості сховища з збиранням стічних вод, вони визначається місткістю ємності для цей мети, W_1СТ – норма за збором стічних вод на людину за добу.

§ Визначається показник, що характеризує інженерний захист за системами життєзабезпечення. Для його розрахунку з кількості людей , які забезпечуються різними системами життєзабезпечення, вибирається мінімальна, однак найбільш важливою є система повітропостачання у режимі 1.

К_Ж.О. =

d) Оцінка захисних споруд за своєчасним укриттям

Виконується залежно від розташування захисних споруд відносно місць роботи. Оцінку зручно виконувати за схемою розміщення З. С.
Послідовність:

§ Визначається час початку дії вражаючого фактора надзвичайної ситуації на об’єкті, наприклад, час початку формування сліду радіоактивної хмари, час підходу хмари зараженого повітря або час підходу хвилі прориву Т_ПОЧ.

§ Визначається час, якій потрібен людям для укриття у сховищі (Т_ТР.). Його визначають з розрахунку, що людина подолає 100 м. приблизно за 2 хв. та 2 хв. необхідно розташування її у сховищі.

§ Порівнюють необхідний час з часом початку дії вражаючого фактору і, якщо Т_ТР.³Т_ПОЧ., то ємність цих сховищ необхідно враховувати при розрахунку коефіцієнту за своєчасним укриттям.

§ Визначається показник, що характеризує інженерний захист за своєчасним укриттям: ,

де N_CВ. - число людей, які зможуть заховатися в З. С. у встановлений час.

На основі окремих показників (К_ВМ, К_ЗВ, К_ЖО, К_СВ), визначається коефіцієнт надійності інженерного захисту К_ІНЖ.З за найменшим значенням окремих показників.

Приклад до завдання 11.1 Оцінка інженерного захисту виробничого персоналу за надзвичайних ситуацій мирного часу

Обстановка: В результаті землетрусу на території області утворилася складна ситуація. Зруйновано один реактор на АЕС, пошкоджено ємності для збереження НХР, території об’єкту загрожує зараження радіоактивними і небезпечними хімічними речовинами. Об’єкт не має відношення до АЕС.

Вихідні дані для здійснення оцінки інженерного захисту

1. Інтенсивність землетрусу 1Х балів.

2. Тип ядерного енергетичного реактору - РВПК. Вихід активності із зруйнованого реактору 30 %.

3. Метеоумови: швидкість вітру 3.1 м/с., хмарність відсутня, напрямок вітру від міста аварії до об’єкту. Температура 0⁰ С.

4. Час землетрусу 12.00

5. Відстань від АЕС до об’єкту 6 км.

6. Тип речовини, яка зберігається - хлор , кількість речовини в ємності зберігання 100 тон, кількість викинутої речовини - невідомо. Висота піддону 1м.

7. Відстань від місця викиду до об’єкту 3000 м.

8. Загальна кількість працівників на об’єкті 710 осіб , з них жінок – 310 осіб.

9.Час перебування персоналу в захисних спорудах - 3 доби.

10. Розташування робочих ділянок відносно захисних споруд:

- № 1 – на відстані 300 м. від сховища, кількість працівників на ділянці – 340 осіб, із них жінок - 160.

- № 2 – на відстані 200 м. від сховища, кількість працівників на ділянці – 370 осіб, із них жінок - 150.

11. Характеристика сховища:

Сховище № 1 - вбудоване всередині виробничого комплексу, 1V класу, перекриття сховища з монолітного залізобетону і шару глини та ґрунту. Товщина захисних шарів:

- бетону – 20 см; - глини - 40 см; - ґрунту – 45 см.

Площа приміщень, які розташовані в зоні герметизації:

Основних:

- приміщення для тих, кого захищають - 340 м² ; - санітарний пост – 9 м² ;

- приміщення пункту управління – 10 м² ;

Площа не основних приміщень:

Тамбур – шлюзу 10 м² ; санітарного вузла – 30 м², коридорів - 20 м²

Висота приміщень – 2.5 м.

Наявність елементів життєзабезпечення:

В системі повітропостачання є в наявності комплекти: ФВК – 1 - 4 к-та, регенеративна установка РУ 150/6 - 4 шт., електро – ручний вентилятор ЕРВ – 72 / 2 - 1шт.

Запаси води –6500 л.

В санітарному вузлі чоловічому 4 унітази і 4 пісуари, в жіночому - 4 унітази.

Об’єм ємності для збору стічних вод – 4000 л.

Довідкові матеріали з оцінки інженерного захисту виробничого персоналу.

1. Товщина шару половинного послаблення для захисних матеріалів:

§ бетону – 5,7 см; глини - 6.3 см; ґрунту – 8.1 см.

2. Кліматична зона, в якій розташовано підприємство - 1V, норму повітря забезпечення приймаємо умовно рівній – 10 м³ / за годину * людину.

Таблиця 7.2 – Потужність дози випромінювання на вісі зони зараження на одну годину після аварії залежно від типу реактору, виходу активності, швидкості вітру, категорії стійкості атмосфери і відстані від місця аварії

3.Продуктивність регенеративної установки РУ – 150/6 - вона поглинає 3000 л/ годину карбон диоксиду і здатна в цілому забезпечити повітрям в режимі 111 - 150 людей за годину.

4. Продуктивність фільтровентиляційного обладнання, м ³/ год.:

Розв’язування:

1. Визначаємо параметри основних вражаючих факторів надзвичайної ситуації.

· Для землетрусу з інтенсивністю 9 балів відповідає надлишковий тиск у 50 кПа.

· Для руйнування реактора на АЕС:

категорія стійкості атмосфери – конвекція, швидкість переносу переднього фронту хмари зараженого повітря становить 5 м/с., час початку формування сліду на об’єкті - 0.55 години після аварії. За табличними даними визначаємо рівень радіації на об’єкті на одну годину після аварії: Р₁ = 4.5 р/г.

· Для оцінки хімічного зараження:

глибина розповсюдження для 100 тон хлору дорівнює за табличними даними 7.25 км. З урахуванням обваловування ( Кп = 2.1) реальна глибина: Г_РЕАЛ. = 3.45 км. Об’єкт потрапляє в зону зараження НХР.

· Час підходу хмари забрудненого повітря: Т_ПОЧ. = 3000/5 = 600с = 10 хв.

· Тривалість вражаючої дії хлору складає:

Т_ВР.Д.= годин