Оценка устойчивости объекта к световому излучению ядерного взрыва

Воздействие светового излучения ядерного взрыва на здания и сооружения промышленного объекта проявляется в возникновении возгораний и пожаров, вызывающих разрушения и уничтожение материальных ценностей, в ряде случаев превосходящие по масштабам разрушения от ударной волны.

На промышленных объектах могут образовываться отдельные (возникает в отдельном здании или сооружении) или сплошные пожары (все или большинство зданий и сооружений охвачено огнем).

На возникновение и распространение пожаров влияют следующие факторы:

• — огнестойкость зданий и сооружений
• — пожарная опасность производства
• — плотность застройки объекта
• — метеорологические условия

Огнестойкость зданий и сооружений зависит от стройматериалов, их которых они возведены.

Строительные материалы по огнестойкости делятся на три группы:

• 1. Несгораемые — неорганические материалы (кирпич, бетон) и металлические изделия.
• 2. Трудносгораемые — гипсовые и бетонные изделия с органическим заполнением, древесина, пропитанная антипиренами.
• 3. Сгораемые — все органические материалы, не подвергнутые специальной обработке.

В зависимости от использованных материалов огнестойкость зданий и сооружений делят на пять степеней (СниП П2.01.02−85).

I и II степень — здания и сооружения, основные элементы которых (стены, перекрытия, перегородки) выполнены из несгораемых материалов.

III степень — здания и сооружения с каменными стенами.

IV — деревянные здания с оштукатуренными стенами.

V — деревянные неоштукатуренные здания.

Следует отметить, что при длительном воздействии огня при температуре 200 градусов Цельсия даже несгораемые элементы зданий и сооружений меняют свою структуру, что приводит к образованию в них трещин и разрушению.

Предельное время огнестойкости конструкций, после чего пожар свободно распространяется по всему зданию, составляет:

Для зданий I и II степеней огнестойкости — не менее 2 часов Для зданий III степени огнестойкости — до 1. 5 часа Для зданий IV степени огнестойкости — до 0,5…1 часа Для зданий V степени огнестойкости — менее 0,5 часа.

В соответствии с нормами пожарной безопасности (НПБ 105−95) все виды производств подразделяются по взрывопожарной и пожарной опасности на пять категорий: А, Б, В (В1-В4), Г, Д.

К категории, А относятся производства, в помещениях которых находятся или обращаются горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28 градусов Цельсия; вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа.

К категории Б относятся производства, имеющие горючие пыли или волокна, горючие жидкости (ГЖ).

Категория В1-В4 включает производство с горючими и транспортными жидкостями, твердыми горючими и трудно — горючими веществами и материалами (в том числе пылью и волокнами).

К категории Г относятся производства, имеющие негорючие вещества и материалы в горючем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс образования которых сопровождается выделение лучистой теплоты, искр и пламени; жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Категория Д — производства с негорючими веществами и материалы в холодном состоянии.

Категории, А и Б являются взрывопожароопасными, категории В1-В4 — пожароопасными, последние различаются величиной удельной пожарной нагрузки Мдж/м2; В1 — более 2000, В2 — 1401−2000, В3 — 181−1400, В4 — от 1 до 180. Категории Г и Д не являются пожароопасными.

Плотность застройки определяется как отношение суммы площадей зданий и сооружений объекта к площади территории объекта в процентах.

С увеличением плотности застройки увеличивается возможность распространения пожаров и превращения участков отдельных пожаров в сплошные. Обычно такая возможность возникает при следующих сочетаниях степеней огнестойкости зданий и плотности застройки:

Для зданий I и II степеней огнестойкости и плотности застройки 30%.

Для зданий III степени огнестойкости и плотности застройки 20%.

Для зданий IV и V степеней огнестойкости и плотности застройки 10%.

На распространение пожара существенно влияет расстояние между зданиями.

Ориентировочные значения вероятности распространения пожара в зависимости от расстояния между зданиями приведены в таблице:

Таблица.

Вероятность возникновения и развития пожара во многом зависит от метеоусловий. Она будет различной зимой и летом, в зависимости от наличия осадков. Особое влияние на возможность возникновения пожара от светового излучения оказывает дальность видимости.

Коэффициент ослабления излучения в зависимости от дальности видимости определяется по формуле:

К=4/Д где К — коэффициент ослабления, 1/км; Д — дальность видимости, км С учетом вышеперечисленных факторов осуществляется оценка устойчивости объекта к световому излучению.

Критерием устойчивости объекта при воздействии светового излучения является максимальная величина светового импульса, при котором не происходит его возгорание.

Критерием устойчивости к действию светового излучения на людей является меньший предел импульса, вызывающего ожоги 1 степени.

Оценка уязвимости объекта при воздействии светового излучения начинается с определения максимального значения светового импульса, ожидаемого на объекте. Величина его может быть найдена в таблицах, или рассчитана.

Оценка устойчивости объекта к световому излучению сводится к следующему:

• 1) определяется степень огнестойкости зданий и сооружений объекта
• 2) выявляются сгораемые материалы, элементы конструкций и веществ
• 3) определяется значение световых импульсов, при которых происходит воспламенение элементов, выполненных из сгораемых материалов
• 4) определяется категория производства по пожарной опасности
• 5) определяется плотность застройки на объекте
• 6) делаются выводы и предложения по повышению устойчивости объекта к световому излучению.