 |
|
Методичні поради з вирішення задач і завдань для практичних занять
Задача 1, 2 розв'язується групою з допомогою викладача та розбором кожного з етапів методики розв’язання.
Завдання 1, 2 вирішуються за варіантами самостійно. Частина невирішених питань виноситься на самостійну роботу студента.
Особливості планів лекцій, семінарських (практичних) занять, завдань до практичних занять для студентів заочної форми навчання
Для студентів заочної форми навчання матеріал лекції і практичних занять викладаються більш стисло у звязку з меншою кілкістю годин на проведення заняття.
Завдання для самостійної роботи студентів
Питання для самостійного опрацювання для денної форми навчання:
1. Зробити аналіз існуючих пожежо- та вибухонебезпечних об’єктів в залежності від рівня їх небезпеки для людей.
2. Навести основні елементи щодо адекватної оцінки пожежної обстановки для ефективного гасіння пожеж.
3. Зазначити, яким чином здійснюється прогноз інженерної обстановки на вибухонебезпечних об’єктах.
4. Охарактеризувати сучасні заходи та засоби захисту об’єктів господарювання від дії вибухів та пожеж.
Питання для самостійного опрацювання для заочної форми навчання:
1. Обґрунтувати розподіл існуючих пожежо- та вибухонебезпечних об’єктів в залежності від рівня їх небезпеки для людей.
2. Навести рекомендації щодо оцінки пожежної обстановки для ефективного гасіння пожеж різної складності.
3. Навести приклад щодо оцінки інженерної обстановки на вибухонебезпечних об’єктах.
4. Протипожежний захист будівель і споруд та заходи і способи його досягнення
6. Загальні розрахунки пожежної небезпеки приміщень та їхнього захисту за допомогою автоматичних пристроїв пожежогасіння
Проблемні питання:
1. Аналіз інженерної обстановки при розрахунку зон ураження від техногенних вибухів та пожеж.
2. Комплекс дозвільних документів щодо розміщення та використання вибухо- та пожежонебезпечних речовин на виробництві.
| Зміст (опис) задач, завдань та кейсів | Рекомендований час (години) |
| Обов’язкові завдання для денної форми навчання: | |
| Робота над питаннями для самостійного опрацювання та проблемними питаннями Самостійне вивчення [33] стор.72-75, 89-112 Робота над вирішенням індивідуального навчально-наукового завдання | |
| Обов’язкові завдання для заочної форми навчання: | |
| Робота над питаннями для самостійного опрацювання та проблемними питаннями Робота над вирішенням індивідуального навчально-наукового завдання Самостійне вивчення [33] стор.72-75, 89-112, 308-325 | |
| Додаткові завдання | |
| Розв'язати всі варіанти задач, що розглядалися під час заняття |
Рекомендована література: законодавство [1, 5, 11, 18, 22]; основна [25, 27, 29, 33, 34]; додаткова [35, 37, 38, 40].
Тема 4. Прогнозування обстановки та планування заходів захисту в зонах радіоактивного, хімічного і біологічного зараження.
Метою є формування знань щодо прогнозування обстановки та планування заходів захисту населення в зонах радіоактивного, хімічного і біологічного зараження; вміння розрахунку зон ураження після ядерного вибуху, при зараженні отруйними речовинами, при біологічному зараженні.
Завдання: визначення характеристик зон радіоактивного, хімічного та біологічного зараження, параметрів зон забруднення радіоактивними та небезпечними хімічними речовинами; навчитися використовувати типові методики з оцінки радіаційної та хімічної обстановки, розрахунку масштабів, сил і засобів ліквідації наслідків НС.
Очікувані результати (компетенції): знання методів та інструментарію моніторингу НС, побудови моделей (сценаріїв) їх розвитку та оцінки їх соціально-економічних наслідків; здатність приймати рішення з питань цивільного захисту в межах своїх повноважень; вибір і застосовування методик з прогнозування та оцінки обстановки в зоні НС, розрахунку параметрів уражальних чинників джерел НС, що контролюються і використовуються для прогнозування, визначення складу сил, засобів і ресурсів для подолання наслідків НС.
Міждисциплінарні зв’язки: менеджмент, безпека життєдіяльності, основи охорони праці, фізика, хімія, психологія, математика, інформатика.
План практичних занять:
1. Оцінка радіаційної обстановки після ядерного вибуху. Здійснення радіаційного захисту населення.
2. Оцінка хімічної обстановки при зараженні отруйними речовинами. Здійснення хімічного захисту населення.
3. Оцінка біологічної обстановки при біологічному зараженні. Здійснення біологічного захисту населення.
4. Порядок нанесення зон радіоактивного та хімічного забруднення на картографічні схеми (плани, карти) та методики визначення рівня небезпеки.
5. Оцінка масштабу і характеру (виду) пожежі, прогнозування її розвитку, швидкості та напрямку поширення, площі зон задимлення і часу зберігання диму. Методика розрахунку необхідного часу на евакуацію людей із приміщень різного призначення, у яких виникає пожежа.
6. Розв’язування типових завдань з противибухового та протипожежного захисту оцінки інженерної та пожежної обстановки в зонах ураження, що створюються під час техногенних вибухів.
Задачі, завдання для практичних занять
Задача 1
Умови задачі. На об’єкті господарювання в результаті аварії викинуто в атмосферу 5 тонн сильнодіючої ядовитої речовини (СДЯР) хлору. Резервуар не обвалований, місцевість відкрита, швидкість вітру в приземному шарі 3 м/c, різниця температур на висотах 50 і 200 см Δt = 1,0o C. Визначити площу зони хімічного зараження.
Методика вирішення задачі.
Вихідні дані: маса хлору викинутого в атмосферу – М = 5 т.; різниця температур на висотах 50 і 200 см – Δt = 1,0o C; швидкість вітру в приземному шарі – V = 3 м/c.
Порядок виконання розрахунків:
1. Визначення ступеню вертикальної стійкості повітря. Згідно з попередньо побудованим графіком за даними метеообстежень визначено для даного випадку вертикальна стійкість повітря – інверсія. Згідно з таблицею 3 для визначення глибини поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР знаходимо, що викидання на відкриту місцевість 5 тонн хлору при швидкості вітру 1 м/c та інверсії, утворить зону хімічного зараження повітря глибиною в 23 км.
Таблиця 3
| Назва СДЯР | Кількість СДЯР у резервуарі (на об’єкті), т | ||||||
| Глибини поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР, км (умови: відкрита місцевість, інверсія) | |||||||
| Хлор, фосген | |||||||
| Аміак | 3,5 | 4,5 | 6,5 | 6,5 | 9,5 | ||
| Сірчистий ангідрид | 2,5 | 4,5 | 17,5 | ||||
| Сірководень | 5,5 | 7,5 | 12,5 | 12,5 | 61,6 |
Згідно з попередньо побудованою таблицею (Таблиця 4) знаходимо поправочний коефіцієнт для урахування впливу швидкості вітру на глибину поширення зараженого повітря. Для даних умов поправочний коефіцієнт дорівнює 0,45.
Таблиця 4
| Вертикальний стан шарів повітря | Швидкість вітру, м/с | ||||||||
| Поправочний коефіцієнт для урахування впливу швидкості вітру на глибину поширення зараженого повітря | |||||||||
| Інверсія | 0,6 | 0,45 | 0,38 | - | - | - | - | - | |
| Ізотермія | 0,7 | 0,55 | 0,50 | 0,45 | 0,41 | 0,38 | 0,36 | 0,34 | |
| Конвекція | 0,7 | 0,62 | 0,55 | - | - | - | - | - |
2. Визначення глибини зони поширення зараженого повітря
Г = 23 км·0,45 = 10,35 км.
3. Визначення ширини зони поширення зараженого повітря
Ш = 0,03·Г = 0,03·10,35 км = 0,3 км.
4. Визначення площі зони поширення зараженого повітря з вражаючою концентрацією
Sу = 1/2 Ш·Г = 1/2 ·10,35 км ·0,3 км = 1,54 км2.
Відповідь: В результаті аварії площа зони хімічного зараження хлором складає 1,54 км2.
Задача 2
Умови задачі. На об’єкті господарювання через 2 години після ядерного вибуху був заміряний рівень радіації, який складав 100 Р/год. Необхідно визначити, яким був рівень радіації на першу годину після вибуху Po.
Методика вирішення задачі.
Вихідні дані: рівень радіації на 2 год. після ядерного вибуху – Р = 100 Р/год; заданий час після ядерного вибуху, год – t = 2 год.
Порядок виконання розрахунків:
1. Визначення коефіцієнту перерахунку рівнів радіації на любий заданий час згідно з попередньо побудованою таблицею (таблиця 4) з використанням формули
P = Pot- 0,2 ,
де Р – рівень радіації на будь-який заданий час після ядерного вибуху, Р/год;
Ро – рівень радіації на першу годину після ядерного вибуху, Р/год; t – заданий час після ядерного вибуху, год.
Таблиця 4
| Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P | Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P | Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P | Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P |
| 0,5 | 0,43 | 2,25 | 2,65 | 4,0 | 5,28 | 7,5 | 11,22 |
| 0,75 | 0,71 | 2,5 | 3,0 | 4,5 | 6,08 | 8,0 | 12,13 |
| 1,0 | 1,00 | 2,75 | 3,37 | 5,0 | 6,9 | 8,5 | 13,04 |
| 1,25 | 1,31 | 3,0 | 3,74 | 5,5 | 7,73 | 9,0 | 13,96 |
| 1,5 | 1,63 | 3,25 | 4,11 | 6,0 | 8,59 | 9,5 | 14.9 |
| 1.75 | 1,96 | 3,5 | 4,5 | 6,5 | 9,45 | 10,0 | 15,85 |
| 2.0 | 2,30 | 3,75 | 4,88 | 7,0 | 10,33 | 11,0 | 17,77 |
Для заданих умов, коли час, що минув після ядерного вибуху складав 2 год., відповідно Po / P дорівнює 2,30.
2. Визначення рівня радіації на першу годину після вибуху Po
Po / P = 2,30 → Po = P · 2,30 → Po = 100 · 2,30 = 230 Р/год.
Відповідь: рівень радіації на першу годину після вибуху Po становить 230 Р/год.
Задача 3
Умови задачі. На об’єкті господарювання через три години після ядерного вибуху був заміряний рівень радіації, який складав 200 Р/год. Необхідно визначити, яким був рівень радіації на десяту годину після вибуху P 
.
Вихідні дані:
рівень радіації на 3 год. після ядерного вибуху – Р 
= 200 Р/год;
заданий час після ядерного вибуху, год – t1 = 3 год;
заданий час після ядерного вибуху, год – t2 = 10 год.
Знайти рішення розрахунковим методом.
Приклад порядку виконання завдання:
1. Визначення коефіцієнту перерахунку рівнів радіації на любий заданий час згідно з попередньо побудованою таблицею з використанням формули
P = Pot- 0,2 , де Р – рівень радіації на будь-який заданий час після ядерного вибуху, Р/год; де Ро – рівень радіації на першу годину після ядерного вибуху, Р/год; t – заданий час після ядерного вибуху, год.
| Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P | Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P | Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P | Час, що минув після ядерного вибуху, год. | Po / P |
| 0,5 | 0,43 | 2,25 | 2,65 | 4,0 | 5,28 | 7,5 | 11,22 |
| 0,75 | 0,71 | 2,5 | 3,0 | 4,5 | 6,08 | 8,0 | 12,13 |
| 1,0 | 1,00 | 2,75 | 3,37 | 5,0 | 6,9 | 8,5 | 13,04 |
| 1,25 | 1,31 | 3,0 | 3,74 | 5,5 | 7,73 | 9,0 | 13,96 |
| 1,5 | 1,63 | 3,25 | 4,11 | 6,0 | 8,59 | 9,5 | 14.9 |
| 1.75 | 1,96 | 3,5 | 4,5 | 6,5 | 9,45 | 10,0 | 15,85 |
| 2.0 | 2,30 | 3,75 | 4,88 | 7,0 | 10,33 | 11,0 | 17,77 |
Для даних умов: коли час, що минув після ядерного вибуху складав 3 год., відповідно Po / Р дорівнює 3,74;
коли час, що минув після ядерного вибуху складав 10 год., відповідно Po / P дорівнює 15,85;
1. Визначення рівня радіації на першу годину після вибуху Po
Po / Р = 3,74 → Po = Р · 3,74;
Po / P = 15,85 → Po = P · 15,85;
Р · 3,74 = P · 15,85;
200 Р/год· 3,74 = P · 15,85;
P = 200 Р/год· 3,74/15,85 = 47 Р/год.
Відповідь: рівень радіації на десяту годину після вибуху P становить 47 Р/год.
Варіанти та підсумкова таблиця з результатами для виконання завдання
| № з/п |
| Р
|
| P
| Примітка |
Завдання для практичних занять
Завдання 1
Умови завдання.По залізничній станції м. Житомир нанесений наземний ядерний вибух потужністю q = _____ кт на відстані Rmin= ______ км. Визначити зони руйнувань і зони пожеж за вихідними даними, наведеними в таблиці 5
Таблиця 5
Вихідні дані для завдання 1
| Найменування | Варіанти | |||||||||
| Потужність наземного вибуху q, кТ | ||||||||||
| Відстань Rmin, км | 2.5 | 6.3 | 4.5 |
Завдання 2
Умови завдання. За даними завдання 1 розрахувати зони радіоактивного зараження, нанести кордони на карту Житомирської області.
Завдання 3
Умови завдання. Завдання з розрахунку режимів життєдіяльності населення в умовах радіоактивного зараження після аварії на АЕС. Визначити режими поведінки населення на наступний рік в умовах радіаційного забруднення після аварії на АЕС, якщо через t = ______ років (год.), рівень радіації становить Pt = _______ рад/год., встановлена доза опромінювання 0,5 рад/рік. Початкові дані для розрахунку наведено в табл. 6
Таблиця 6
Початкові дані для вирішення завдання 3
| Показники | Варіанти | ||||||||
| tвим, з моменту аварії, роки/год | 4/35065 | 5/43831 | 5/43831 | 5/43831 | 5/43831 | 6/52597 | 6/52597 | 6/52597 | 6/52597 |
| Рівень на момент вимірювання Рt, рад/год | 0,00018 | 0,0003 | 0,0035 | 0,00025 | 0,00020 | 0,0005 | 0,00045 | 0,00040 | 0,00035 |
Завдання 4
Умови задачі. На об’єкті господарювання через ___ години після ядерного вибуху був заміряний рівень радіації, який складав ____ Р/год. Необхідно визначити, яким був рівень радіації на десяту годину після вибуху P .
Варіанти та підсумкова таблиця з результатами для виконання завдання
| № з/п |
| Р
|
| P
| Примітка |