Оценка устойчивости работы гостиницы к воздействию радиационного заражения и проникающей радиации

Задание. Оценить устойчивость работы гостиницы в условиях аварии на Волгодонской АЭС. Сделать выводы по радиационной обстановке (ветер в сторону объекта). Рассчитать режим работы объекта в условиях радиационного заражения.

Время аварии: 25 июля в 13.00 часов.

Вид аварии: запроектная реперная авария с разрушением защитной оболочки и корпуса реактора.

Средняя скорость ветра: 2 м/с = 7,2 км/ч.

Уровень радиации на объекте через 3 часа после аварии: 1,2 Р/ч.

Установленная (допустимая) доза облучения: 0,8 Р.

Коэффициент скорости распада смеси выброшенных радионуклидов: n = 0,5.

Гостиница расположена на расстоянии 480 км от АЭС.

Максимальная продолжительность рабочей смены - 8 часов.

Здание гостиницы: девятиэтажное, кирпичное, убежище для посетителей - встроенное (в здании дома), перекрытие из железобетона толщиной 22 см и бетонный пол 15 см.

1. Определяем максимальное значение уровня радиоактивного заражения, ожидаемого на территории гостиницы, для чего:

определяем уровень радиации на 1 час после аварии

P_t=P_{o (}6.9)

где Р_{t -} уровень радиации на время t (промежуток времени от аварии до измерения);

Р_{о -} уровень радиации на время t_{о (}промежуток времени от аварии до измерения);

n - коэффициент, характеризующий скорость распада смеси радионуклидов.

P₁ = P₃ · (3/1) ^0,5 = 1,2· (3/1) ^0,5 = 2,08Р/ч.

таким образом гостиница может оказаться в опасной зоне с максимальным уровнем радиации 2,08 Р/ч.

2. Определяем коэффициент ослабления дозы излучения зданием гостиницы и убежищем:

коэффициент ослабления гостиницы определяем /8, по прилож.2/. Для 9-ти этажной гостиницы К_{осл. зд.} = 41.

коэффициент ослабления дозы излучения убежищем рассчитываем по следующим данным: перекрытие убежища состоит из слоя бетона h₁=22 см и пол убежища из слоя бетона h₂=15 см; слои половинного ослабления материалов от радиоактивного заражения составляют: для бетона d₁, d₂=5,7 см. Коэффициент, учитывающий условия расположения убежища (для убежища, встроенного в районе застройки, К_р=8).

, (6.10)

где К_р - коэффициент, учитывающий условия расположения убежища, /10, табл. № /;

h_i - толщина i-го защитного слоя, см;

d_i - толщина слоя половинного ослабления материала i-го защитного слоя, см /10, прилож.1/;

n - число защитных слоев материалов перекрытия убежища и выступающих над поверхностью стен.

3. Определяем дозу излучения, которую могут получить рабочие, находясь в здании и убежище, за рабочую смену (8 часов) при максимальном уровне радиации, ожидаемом на объекте.

Доза излучения в условиях радиоактивного заражения в здании Д_зд, Р

Д_зд. = , (6.11)

где Р₁ = 2,08 максимальный уровень радиации на 1 час после аварии, Р/ч;

K_{осл. зд. -} коэффициент ослабления, зависит от материала и толщины стенок здания (для здания K_{осл. зд} = 41);

t_н - время начала работы в условиях РЗ, равное сумме времени подхода радиоактивного облака и времени выпадения радиоактивных веществ t_вып. = 1час, ч;

t_к - время окончания работы в условиях заражения с момента аварии (взрыва), равное сумме времени начала и продолжительности работы, ч;

(t_к= t_н+ t_р).

t_{н = , (}6.12)

где t_вып - время выпадения радиоактивных веществ (в среднем составляет 1 час), ч;

R - расстояние до радиационно-опасного объекта (до взрыва), км;

V_{с. в. -} скорость среднего ветра км/ч.

t_{н =}

время окончания работы t_к=67,7+8=75,7 ч, тогда

Доза излучения в условиях радиоактивного заражения в убежище Д_уб, Р

, (6.13)

где K_{осл. уб. -} коэффициент ослабления, зависит от материала и толщины стенок здания (для здания K_{осл. уб} = 720,2).

4. Определяем предел устойчивости работы объекта в условиях радиоактивного заражения, т.е. предельное значение уровня радиации на объекте, до которого возможна работа в обычном режиме; сравниваем с ожидаемым максимальным значением уровня радиации и делаем вывод об устойчивости объекта, Р/ч

, (6.14)

где Д_уст - допустимая (установленная) доза излучения для работающей смены с учетом возможного радиационного облучения в загородной зоне и при переезде на объект с таким расчетом, чтобы суммарная доза излучения не превысила допустимой нормы однократного облучения ( 50Р).

Так как Р_{1 lim} = 34,9 > P₁ = 2,08, то объект устойчив к радиоактивному заражению.

5. Устанавливаем наличие в гостинице аппаратуры, чувствительных к воздействию радиации. В гостинице таких элементов нет.

6. Определяем степень герметизации окон и дверей и возможность приспособления системы вентиляции здания гостиницы для очистки воздуха от радиоактивной пыли.

В здание гостинице окна средних размеров, герметизация их слабая, поэтому при аварии на АЭС может резко увеличиться содержание радиоактивной пыли в воздушной среде здания гостиницы. Система вентиляции здания может быть приспособлена для работы в режиме очистки воздуха от радиоактивной пыли.

Таблица 6.1 - Результаты оценки устойчивости гостиницы к воздействию радиоактивного заражения.

Анализ результатов оценки работы гостиницы в условиях радиоактивного заражения позволяет сделать следующие выводы:

Объект может оказаться в зоне не опасного заражения с максимальным уровнем радиации 2,08 Р/ч на 1 час после аварии.

Здание гостиницы устойчиво к воздействию радиоактивного заражения. Защитные свойства здания гостиницы обеспечивают непрерывность работы в течение установленного времени рабочей смены (8 часов) в условиях ожидаемого максимального уровня радиации (рабочие получат дозу облучения около 0,048 Р что значительно меньше допустимой нормы) равной 0,8 Р/ч.). Предел устойчивости работы гостиницы в условиях радиоактивного заражения P_1lim= 34,9 Р/ч.

Убежище гостиницы обеспечивает надежную защиту производственного персонала в условиях радиоактивного заражения. Доза облучения за 8 часов пребывания в нем составляет 0,003 Р, что значительно ниже допустимой дозы однократного облучения.

Рассчитываем режим работы гостиницы в условиях радиоактивного заражения при аварии на АЭС для следующих условий:

P₁ = 2,08 Р/ч; Д_уст = 0,8 Р; К_осл=54; T _min = 2 ч; T_max= 8 ч; N = 3 - сокращенные смены; коэффициент n=0,5. Перерывы в производственном процессе возможны.

1. Устанавливаем продолжительность работы 1-й смены. Исходя из установленной минимально допустимой продолжительности работы смены принимаем T₁ = T_min = 2 ч.

2. Находим время начала работы 1-й смены от момента аварии.

Определяем относительную величину b

, (6.15),

по таблице значений относительной величины b по величине n = 0,5 и величине b=0,18 принимаем t_н/T=0,5 (т.к. величина t_н/T<0,5)

t_н1 = 0,5х2=1 час.

3. Определяем начало работы 2-й смены: t_н2 = t_н1 + T₁ =1+2=3 ч.

4. Определяем продолжительность работы 2-й смены и конец работы 2-й смены (начало работы 3-й смены). При t_н2=3 часа находим

₍6.16),

T₂= t_к2-t_н2=92,6 - 3 = 89,6 часа.

Так как 2-я смена может работать более 8 часов, (максимальная продолжительность рабочей смены) прекращаем расчеты на 2-й смене. За фактическую работу 2-й смены принимаем заданное время максимальной продолжительности работы, т.е. T₂=8 часов.

5. Сравниваем число расчетных смен (N_р = 2) с числом сокращенных смен, которое можно создать из полной смены (N = 3). Как видно, N_р< N, т.е. число расчетных смен меньше числа сокращенных смен, то фактическое число рабочих смен N_ф = N_р, т.е.2 смены.

Для графика режима работы гостиницы берем следующие данные:

t_н1=1 ч.; T₁ =2 ч. t_н2=3 ч; T₂ =8 ч.

6. Определяем дозу облучения для каждой смены. Так как 1-я смена работает полное расчетное время, то рабочие получат установленную дозу:

Д₁ = Д_уст. = 0,8 Р.

2-я смена будет работать меньше расчетного времени, поэтому

(6.17),

7. Определяется время начала работы гостиницы в обычном режиме t_0, час

t₀=t_н1+ T_i, (6.18), t₀= t_н1+T₁+ T₂= 1 + 2 + 8 = 11 ч.

Таким образом, через 11 ч после аварии должна прибыть 2-я полная смена из загородной зоны. Уровень радиации на объекте к этому времени составит

P₁₁= P₁t^-n = 2,08 ∙ 11^-0,5 = 0,63 Р/ч.

Если принять, что в загородной зоне и на маршруте такие же уровни радиации, как и на объекте, то при следовании на автомашинах с К_осл = 2 за время переезда 1 ч рабочие получат дозу

(6.19)

Следовательно, за время проезда к месту работы смена получит дозу значительно меньше установленной Д_уст = 0,8Р. Доза за время переезда в сумме с дозой излучения ( ), полученной в загородной зоне, не превышает половины допустимой дозы однократного облучения.

Таблица 6.2 - Режимы работы гостиницы при радиоактивном заражении местности для условий: Д_уст= 0,8 Р, К_осл = 41, t_{p max}= 8 ч., N = 2 смены (производственный процесс прерывать можно).

Определим возможные потери рабочих и служащих объекта, если они будут работать в девятиэтажной гостинице с момента заражения (t_н=3 ч.) в течение t_р=8 ч.

1. Определяем время окончания работы в зоне заражения относительно момента аварии

t_к= t_н - t_р = 3+8= 11 ч.

2. Рассчитываем дозу излучения, которую могут получить люди за все время пребывания на зараженной местности с учетом степени их защищенности:

(6.20)

3. Находим суммарную дозу радиации:

Д_сум. = Д = 0,16 = 0,16 Р.

4. Определяем возможные радиационные потери. Они составят 0%.

Вывод. Выполнение работ в условиях радиоактивного заражения не приведет к переоблучению людей, возможны потери 0% персонала.

Выводы и заключения

На основании выданного задания был разработан дипломный проект на тему: гостиница на 600 мест в г. Адлере Краснодарского края.

В архитектурно-строительной части проекта были отражены объёмно-планировочные и конструктивные решения, инженерное оборудование, произведен теплотехнический расчёт ограждений здания (стены и покрытия).

В расчётно-конструктивной части был выполнен расчёт железобетонной плиты перекрытия здания. В результате расчёта была подобрана арматура и проведен расчет по двум группам предельного состояния.

В организационно-строительной части были приняты строительные машины и средства механизации, а именно: для земляных работ - бульдозер Д-259, экскаватор ЭО-33211; для транспортировки - бортовой автомобиль МАЗ-5166; для монтажных работ - автокран КС-5476 и башенный кран КБ-403Б.4; для бетонных и железобетонных работ - автобетоносмеситель АМ-9НА, автобетононасос - Waitzinger TНP 125/37 R4ST.

Разработаны технологические карты на разработку котлована экскаватором ЭО-33211, на бетонирование монолитного железобетонного ростверка. В качестве новых технологий было предложено устройство подвесного потолка из кассетных плит и разработана технологическая карта на данный вид работ. Выполнен календарный план строительства на основе подсчета объемов работ, подсчета трудоемкости. Срок строительства по календарному плану составил 3 года 6 месяцев, а нормативный срок 4 года. Максимальное количество рабочих в смену по графику составило 88 человека. На основании максимального количества рабочих в смену был рассчитан и спроектирован стройгенплан, в котором были рассчитаны площади складских помещений и площадок, состав и площадь временных зданий, потребность строительной площадки в воде, электричестве, сжатом воздухе.

В экономической части представлено сравнение двух вариантов устройства подвесного потолка (базовый - из гипсокартонных листов, предлагаемый - из кассетных плит). Здесь подсчитан экономический эффект от внедрения новых технологий.

В разделе экологии и защиты окружающей среды отражены основные опасности и мероприятия по их устранению на подготовительной стадии, а также на стадиях возведения объекта и благоустройства территории.

В разделе безопасности жизнедеятельности описаны основные требования по технике безопасности при транспортировании материалов, эксплуатации машин и механизмов, производстве работ, а также приведена оценка радиационной обстановки при аварии на Волгодонской АЭС расположенной на расстоянии 480 км. от объекта строительства.

В результате выполнения дипломного проекта были достигнуты поставленные цели и задачи. Возведение объекта осуществляется с применением новых материалов, более производительных механизмов, применяются наименее трудоёмкие и наиболее эффективные технологии и методы производства работ, что положительно сказалось на конечном результате.

Литература

1. ТСН 23-339-2002 Ростовской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по энергопотреблению и теплозащите. Администрация Ростовской области. Ростов на Дону 2002г.

2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. - М.: Минстрой РФ, 2003.

3. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. - М.: Минстрой РФ, 1995.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. - М.: Минстрой РФ, 1986.

5. Бондаренко В.М., Бакиров Р.О. Железобетонные и каменные конструкции. - М.: Высшая школа, 2004. - 886 с.

6. СНиП II - 22 - 81. Каменные и армокаменный конструкции-М.: Минстрой РФ, 1985.

7. Лыпный М.Д. Справочник производителя работ в строительстве. - К.: Будивельник, 2010. - 400 с.

8. С.П. Епифанов, В.М. Казаринов, Машины для транспортирования строительных грузов, Москва, Стройиздат, 1985.

9. Гайдар Л.Ф., Косенко П.М. ЕНиР Строительно-монтажные работы. - К.: Будивельник, 1983. - 812 с.

10. Салов Е.В. Методические указания по безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях, 2006.

11. Гаевой А.Ф., Усик С.А. Курсовое и дипломное проектирование. Промышленные и гражданские здания. - Л.: Стройиздат, 1987. - 234 с.

12. Крупницкий И.Н., Спельман Е.П. Справочник по строительным машинам и оборудованию. - М.: Воениздат, 2011. - 544 с.

13. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. - М.: Минстрой РФ, 2001.

14. СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства. - М.: Минстрой РФ, 1991.

15. СНиП III-4-80. Техника безопасности в строительстве. М.: Стройиздат, 1981.

16. СНиП 2.08.02-85. Общественные здания и сооружения. - М.: Минстрой России, 1986.

17. Шахпоронов В.В., Аблязов Л.П. Организация строительного производства. Справочник строителя. - М.: Стройиздат, 1987. - 460 с.

18. Смирнов С.Я. Технология строительного производства. - Л.: Стройиздат, 1978. - 544 с.

19. Адамович В.В., Бархин Б.Е. Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1984. - 543 с.

Размещено на Allbest.ru