Файлы по мостам / Королёв А.А. Диплом / Дипломы / Архив / Boris
.docЗадание 3(вариант №6).
Подготовка объекта к защите производственного персонала от воздействия ионизирующих излучений(ИИ).
Исходные данные:
Объект, мостовой переход через р. Нева в районе острова Серный, в случае запроектной аварии может оказаться в зоне радиоактивного загрязнения. Удаление объекта от РОО – 60 км, установленная доза облучения производственного персонала Ду за первые 10 суток после возникновения ЧС = 30 мГр.
Требуется:
-
Дать характеристику объекта и его возможного радиоактивного загрязнения при аварии на РОО
-
Выявить и оценить возможную радиационную обстановку на объекте
-
Разработать мероприятия по подготовке к защите производственного персонала.
1.Характеристика объекта и его возможного радиоактивного загрязнения при аварии на РОО.
Число людей, работающих в производственных зданиях – 27 человек
На открытой местности – максимальное число – 98 человек.
В кабинах машин – 20 человек.
Наибольшая работающая смена – 128 человек.
Ориентировочные размеры территории – 92500 м2
Железнодорожные пути – отсутствуют
Защитные сооружения – представлены, как раздевалки, помещения для обогрева и отдыха персонала.
Время аварии 8:00.
Скорость ветра на высоте 10 метров = 4м/c.
Направление ветра 90 град.
Облачность – средняя.
Активность составляет 10% от общей активности РВ в реакторе.
Характер возможного радиоактивного загрязнения – выбрасывание в атмосферу высоколетучих элементов с мелкозернистым составом размерами 0.3-0.5 микрона. Увеличивается опасность внутреннего аэрозольного облучения людей через дыхательные пути, неравномерное загрязнение местности, отсутствует ярко выраженный радиоактивный след.
Радиоактивное загрязнение местности имеет 3 стадии – ранняя, промежуточная и восстановительная.
Ранняя (чрезвычайная) стадия – начинается с момента аварии и завершается после окончания основных выбросов и стабилизации обстановки на местности. В этот период создается наиболее сложная обстановка. На человека воздействует внешнее облучение: из проходящего облака, излучающего гамма и бета-частицы; от выпавших из облака ну грунт радиоактивных осадков, при радиоактивном распаде которых выделяются альфа и бета-частицы и гамма-кванты; от контакта выпавших РВ с открытыми участками тела.
В период РС человек облучается радиоактивными аэрозолями, попадающими в организм через дыхательные пути. Такое внутреннее облучение является наиболее опасным при радиационных авариях.
Промежуточная (средняя) стадия (ПС) – начинается после окончания основных выбросов и заканчивается по окончании проведения основных мер защиты (через один год после аварии). В этой стадии основное поражение людей происходит путем внешнего облучения за счет распада выпавших из радиоактивного облака осадков и внутреннего облучения от поступления в организм загрязненных продуктов питания и воды.
Восстановительная (поздняя) стадия – начинается через 1 год после аварии и заканчивается после нормализации обстановки. Считается, что территория не относится к зоне радиоактивного загрязнения, если годовая эффективная доза у жителей населенного пункта, обусловленная искусственными РВ, поступившими в окружающую среду в результате радиационной аварии, не превышает 1 мЗв.
В период восстановительной стадии поражения людей происходит за счет внутреннего и внешнего облучения, как и на промежуточной стадии.
2. Выявления и оценка возможной радиационной обстановки на объекте.
Выявление радиационной обстановки методом прогнозирования.
Определение скорости переноса радиоактивного облака Vпер и время начала выпадения радиоактивных осадков Tн на ОЖДТ.
При скорости ветра Vв на высоте 10м равной 4 м/c, при средней облачности категория устойчивости атмосферы – D – нейтральная.
Vпер в этом случае = 5 м/c.
Размеры зон радиоактивного поражения Lм=270 км, Шм=18.2 км, Lа=75 км, Ша=3.92 км, Lб=17.4 км, Шб=0.69 км, Lв=5.8 км,Шв=0.11 км.
МДИ через 1 час после аварии на внешних границах – зона М МДИ=0.14 мГр, зона А МДИ=1.4 мГр, зона Б МДИ=14 мГр, зона В МДИ=43 мГр.
Очевидно, что наихудшим положением объекта будет его попадание на ось следа радиоактивного облака - объект попадает в зону А.
Путем интерполяции определяем МДИ на 1 час после аварии на ОЖДТ.
R- расстояние от АЭС до ОЖДТ, км.
- длины зон Б и А, км.
-МДИ на 1 ч после аварий на внешней границе зоны А и зоны Б.
Время начала радиоактивного загрязнения территории ОЖДТ при расстоянии от объекта 60 км, Тн=3 часа.
Составляется схема зон радиоактивного загрязнения местности.
Оценка радиационной обстановки включает определение:
- МДИ () на объекте на любое время в течение первых 10 суток после возникновения
, где - коэффициент, учитывающий спад радиации на время t после аварии.
Результаты заносим в таблицу
Время t с начала аварии,ч |
Коэффициент спада |
МДИ на время |
|
МДИ Кt |
t Dt, мГр/ч |
2 |
0,88 |
4,2768 |
12 |
0,48 |
2,3328 |
24 |
0,37 |
1,7982 |
48 |
0,28 |
1,3608 |
120 |
0,19 |
0,9234 |
240 |
0,13 |
0,6318 |
- Ожидаемых доз облучения персонала объекта в течение первых 10 суток.
Накапливаемы дозы облучения при обычном режиме работы и отдыха определяются с использованием зависимости:
, где - ожидаемая доза облучения за период Т, учитывающая снижение воздействия ИИ на людей за счет их пребывания в зданиях, различных сооружениях и транспорте, при обычном режиме работы и отдыха, мГр.
- доза, рассчитанная при условии постоянного пребывания людей на открытой местности за период времени Т, мГр.
С – суточный коэффициент защищенности.
Упрощенно может быть определена путем умножения средней МДИ () на период времени облучения Т (). Однако при больших значениях Т возрастает ошибка в расчетах , т.к. МДИ уменьшается во времени не прямо пропорционально (см. график ).
При делении периода Т на I интервалов времени ошибку можно уменьшить, определив в каждом интервале времени дозу облучения и суммировав найденное значение доз по интервалам:
, где - средняя МДИ в интервале времени i.
- продолжительность интервала времени i.
Деление десятисуточного интервала периода Т на 5 интервалов времени(ч)
Для i=1, ,
Для i=2,
Для i=3,
Для i=4,
Для i=5,
Определение МДИ в начале и в конце каждого интервала времени
Время t с начала аварии,ч |
Коэффициент спада |
МДИ на время |
|
МДИ Кt |
t Dt, мГр/ч |
3 |
0,75 |
3,645 |
12 |
0,48 |
2,3328 |
24 |
0,37 |
1,7982 |
48 |
0,28 |
1,3608 |
120 |
0,19 |
0,9234 |
240 |
0,13 |
0,6318 |
Определения средней МДИ в каждом интервале времени
мГр/ч
мГр/ч
мГр/ч
мГр/ч
мГр/ч
Определение доз облучения на открытой местности в каждом i-м интервале времени
мГр
мГр
мГр
мГр
мГр
Накапливаемые дозы на открытой местности определеяют путем суммирования доз по интервалам времени.
Ожидаемые дозы определяют в результате деления накапливаемой дозы на суточный коэффициент защищенности.
Суточный коэффициент защищенности принят 2, для персонала работающем в основном на открытом воздухе и 4 для персонала, работающего в производственных зданиях.
Номер |
Интервал |
Мощность дозы, мГр/ч |
Доза облучения, мГр |
||||
интервала |
времени |
в начале |
в конце |
средняя |
в интервале |
Накапливаемая |
ожидаемая |
|
|
интервала |
интервала |
в интервале |
|
на открытой |
|
|
|
|
|
|
|
местности |
|
1 |
3...12 |
3,645 |
2,33 |
2,9875 |
26,8875 |
26,887 |
13,4435 |
2 |
12...24 |
2,33 |
1,798 |
2,064 |
24,768 |
51,655 |
25,8275 |
3 |
24...48 |
1,798 |
1,36 |
1,579 |
37,896 |
89,551 |
44,7755 |
4 |
48...120 |
1,36 |
0,932 |
1,146 |
82,512 |
172,063 |
86,0315 |
5 |
120…240 |
0,923 |
0,63 |
0,7765 |
93,18 |
265,243 |
132,6215 |
График зависимости величины дозы накапливаемой на местности от времени
График зависимости величины ожидаемой дозы облучения от времени
Определение времени начала и возможной продолжительности работ на радиоактивно загрязненной местности.
Возможную продолжительность работ ( при условии мГр за первые 10 суток после аварии) определяют по графику - 20 часов.
Увеличить продолжительность работ при тех же условиях можно, если дождаться спада радиации. Для этого рассчитывают ожидаемую дозу, при которой можно начать работу и не получить дозу больше установленной по формуле , где - ожидаемая доза, накапливаемая за 10 суток.
мГр
Возможное время начала работ tнр определяют по графику. Оно соответствует значению , отложенному по оси графика. Tнр=180 часов.
Максимально возможная продолжительность работ Тмаx составит
Тmax=10 сут - Тнр=60 ч.
Общую продолжительность работ можно увеличить, если ввести режимы радиационной защиты, обеспечивающие более высокий коэффициент защищенности людей за счет пребывания их в защитных сооружениях, сокращения продолжительности рабочей смены и времени пребывания на открытой местности.
Разработка мероприятий по подготовке к защите производственного персонала объекта.
Основные мероприятия по подготовке к защите персонала от радиационной опасности выбираются на основе сравнения ожидаемых доз облучения Дож с критериями выбора мер защиты.
мГр
=265,24мГр
=132,62мГр
Меры защиты |
Сравнение Дож за 10 суток с критериями А и Б. |
Принятое решение для персонала, преимущественно работающего |
|
В зданиях |
На открытой местности |
||
1. Оповещение об аварии и угрозе радиоактивного загрязнения |
Обязательно при любых значениях дозы |
||
2. Укрытие людей |
132.62>50 66.31>50 |
Обязательно |
Обязательно |
3. Экстренная йодная профилактика В первые сутки В последующие сутки |
132.62<250 66.31<250 |
Обязательно Нет необходимости |
Обязательно Нет необходимости |
4.Использование средств индивидуальной защиты |
132.62>50 66.31>50 |
Обязательно |
Обязательно |
5.Эвакуация |
50<132.62<500 50<66.31<500 |
Возможна частично |
Возможна частично |
6.Введение РРЗ |
132.62>30 66.31>30 |
Обязательно |
Обязательно |
7. Дозиметрический контроль |
Обязательно при любых значениях дозы |
||
8. Дезактивация территорий, сооружений, машин |
При превышении допустимых уровней загрязнения поверхности |
Необходимое количество технический средств оповещения о радиационной аварии определяется исходя из их радиуса действия R=800м для электросирен и R=400 м для громкоговорителей.
Исходя из геометрических размеров объекта принимаем 1 электросирену и 1 громкоговоритель.
Потребность в защитных сооружениях рассчитывается исходя из обеспечения ими наибольшей работающей смены. Эта потребность сравнивается с вместимостью защитных сооружений, имеющихся на объекте. Площадь помещения для укрытия людей определяется из расчета выделения 1,5 м2 на человека. В качестве укрытия для одновременно всего персонала принимаем помещения раздевалок. Помещения кирпичные, толщина стен b = 50 см, и обшиты деревом – толщина 10 см. Толщина слоя половинного ослабления для кирпича для нейтронного потока 10 см, для проникающей радиации – 10 см. Толщина слоя для дерева для нейтронного потока 9.7, для проникающей радиации 30.5
Для кирпича
32
Для дерева
Для нейтронного потока 2
Для проникающей радиации
64 для нейтронного потока
64 для проникающей радиации
Потребность в материалах для герметизации выбранных помещений полиэтиленовой пленкой.
Суммарная площадь оконных проемов в зданиях – 10*1.5*1=15 м2
Т.о. полиэтиленовой пленки требуется 15 м2
Средства индивидуальной защиты органов дыхания подбираются исходя из количества лиц, продолжающих работу в ЧС – 40 чел.
Применяем респираторы многоразового применения со сменными фильтрами типа РПГ-67.
Потребность в йодистых препаратах для экстренной йодной профилактики на 10 суток, т.к. ДОЖ>5 мГр на 128 человек= 1.1*10*128=1408мл=1.5 литра йода.
Необходимость введения режимов радиационной защиты (РРЗ)
Дож =132.62>30 , Дож =66.31>30
РРЗ необходимо ввести для всей категорий рабочего персонала.
Определение потребности в приборах радиационного контроля.
Для радиометрического контроля – 1 прибор.
Для дозиметрического – 9 индивидуальных дозиметров ДКП-50 для персонала, работающего на улице и 2 ДКП-50 для персонала, работающего в производственных помещениях.
По ведомости потребных машин и механизмов на объекте определяем необходимый объем дезактивации
Машины и механизмы на объекте:
Башенный кран, гусеничный кран, кран на спецшасси груз. 120 т, кран гусеничный г/п 120 т, деррик-кран, автобетоносмеситель, бетононасос, бульдозер, автокран, экскаватор(2шт), буровая машина, трамбовочная машина, шпунтовыдергиватель, тягач седельный, тележка балковозная, домкрат гидравлический, асфальтоукладчик (2 шт), каток статический, каток вибрационный, грунтовый экскаватор-планировщик, каток пневмоколесный, каток вибрационный (3 шт), автосамосвал 15 т, компрессор, автомашина бортовая 6 т, поливочная машина, автогудронатор.
Применяем дезактивацию струей воды под давлением с дезактивирующими растворами(на основе ПАВ) и паром для техники. Для полной регулярной дезактивации техники требуется 500 л раствора на первые 10 суток.
Для одежды людей применяется дезактивация стиркой(в стиральных машинах).
Для зданий и сооружений применяем дезактивацию с использованием сорбентов.
Местность дезактивируем путем снятия загрязненного слоя – выполняем имеющейся на объекте техникой.
Выводы:
В результате проведенных расчетов определены зоны опасности радиоактивного заражения, оценена возможная радиационная обстановка на объекте, рассчитаны и спланированы меры по предотвращению вредного воздействия ИИ на работающий на объекте персонал. В целом на объекте можно обеспечить необходимую радиационную безопасность рабочего персонала.