Расчет поражающего действия светового излучения

3адание

1.Определить по заданному варианту величину светового импульса в указанной точке (по табл.1).

Предварительно рассмотрите примерный вариант выполнения подобного задания.

2.Определить степени ожогов у людей и животных, находящихся на открытой территории (табл. 2), проанализировать возможность воспламенение горючих материалов (табл. 3).

3.Определяются расстояния, на которых люди получат ожоги первой степени

-открытых участков кожи; -то же под летней одеждой; -то же под зимней одеждой .

4.Определите величину светового импульса, достаточного для воспламенения:

- хвойных лесов;

- одежды из ткани белого цвета. 5. Дать характеристику степени ожогов у людей в зоне поражения.

6. Укажите порядок оказания первой доврачебной помощи при ожогах.

Методические указания

Величина cветовогo импульса зависит от вида взрыва, состояния воздушной срезы (прозрачности воздуха), мощности боеприпаса и расстояния от эпицентра взрыва.

Для наземного взрыва при видимости до 10 км (соответствует слабой дымке) величину светового излучения на объекте в заданной точке можно определить по табл. 1 зная мощность боеприпаса и расстояние от эпицентра взрыва.

Таблица 1

Определение расстояния от эпицентра взрыва (км) по величине светового излучения

Мощность взрыва, кт	Расстояние в км относительно уровня светового излучения в кДж/м2
	4200 кДж/м2	1000 кДж/м2	640 кДж/м2	320 кДж/м2	160 кДж/м2
100	0,8	1,5	2,1	3,1	4,2
200	0,9	2,1	2,5	3,6	5,2
300	1,0	2,4	3,1	4,3	6,4

Поражающее действие светового излучения возможно на людей, животных, вызывая ожоги (табл.2), и на различные материалы, вызывая их обугливание, воспламенение или устойчивое горение (табл. 3).

Таблица 2

Значения светового излучения, вызывающие ожоги у людей и животных

Степень ожога	Значение светового излучения (кДж/м2)
	Для людей	Для животных
1	80-160	80-250
2	161-400	251-500
3	401-600	501-800
4	Свыше 600	Свыше 800

Таблица 3

Значение светового излучения по характеру воздействию на материалы

Наименование материала	Значение светового излучения кДж/м2
	Воспламенение	Устойчивое горение
Ткань х/б темная	250-400	580-670
Резиновые изделия	250-420	630-840
Бумага, солома, стружка	330-500	710-840
Доска сосновая	500-670	1700-2100
Кровля мягкая (толь, рубероид)	580-840	1000-1700
Обивка сидений автомобиля	1250-1450	2100-3300

Возгорание материалов приводит к возникновению пожаров: отдельных, сплошных, горение и тление в завалах.

Характеристика пожаров

Пожар - неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей.

Отдельные пожары возникают при световом излучении от 100 до 800кДж/м² - это районы, на территориях которых возникают возгорания на отдельных участках, в отдельных зонах и производственных сооружениях. Такие пожары рассредоточены по всему району, что позволяет осуществлять быструю организацию их массового тушения с привлечением всех имеющихся сил и средств.

Сплошные пожары возникают при световом излучении от 800 до 2000 кДж/м²- это территории, где возникает такое множество возгорания и пожаров, что проход и нахождение в ней соответствующих подразделений без проведения мероприятий по локализации или тушению невозможны, а ведение спасательных работ затруднено. Такие зоны возникают в условиях сплошной застройки, компактных лесных массивов, скопления большого количества горючих материалов.

Горение и тление в завалах возникают при световом излучении свыше 2000 кДж/м² – эта зона характеризуется сильным задымлением и продолжительным (свыше двух суток) горением в завалах. Действия соответствующих подразделений ограничиваются опасностью для жизни людей, в связи с тепловой радиацией и выделением токсичных продуктов сгорания. Опасным задымлением считается такое, при котором видимость не превышает 10 м.

Продолжительность (Т) светового импульса определяется по формуле:

Т =q1/3c

где q– мощность боеприпаса, кт., 1/3 – кубический корень из q.

Например, при мощности взрывного устройства 1000 кт, по формуле находим продолжительность светового импульса – корень кубический из 1000 = 10 сек.

Таблица 4

Воздействие светового импульса на материалы

Материал, элемент строения

Величина светового импульса, вызывающая воспламенение, кДж/м² Доски сосновые, еловые 504…672 Доски, окрашенные в светлые тона 1680…1890 Доски, окрашенные в темные тона 252…420 Брезент палаточный 402…504 Бязь белая 504…756 Ткань темного цвета 252…420 Кровля мягкая (толь, рубероид) 588…840 Солома, сено, стружка 336…504 Бумага белая 336…420 Резина автомобильная, краска 252…420 Двери, рамы, шторы зданий 252…420 Дома жилые, деревянные 420…672 Производственный мусор, ветошь 168…252 Хвойные леса 400…420 Хлеб на корню 126…168

Таблица 5 Значения светового импульса, вызывающего ожоги открытых участков кожи кДж/м²

Степень ожога Мощность взрыва, t кт 1 10 100 1000 I 100 130 160 190 II 160 240 280 300 III 320 360 440  480

Примечание. Степень ожога участка кожи под одеждой происходит летом при световом импульсе в 2 раза большем, чем на открытом участке кожи, зимой - в 4 раза большим.

Расчет поражающего  действия светового излучения

Пример выполнения задания

1.Мощность ядерного боеприпаса q=200кт,

Расстояние от эпицентра взрыва = 2км.

По таблице 1 расстояние от эпицентра до объекта, равное 2 км, находиться в интервале от 0,9км до 2,1 км. 

Необходимо определить, как изменяется световое излучение в рамках данного интервала на каждые 0,1 км.

Данный интервал равен 2,1-0,9 = 1,2 км, что составляет 12 отрезков по 0,1 км.

Величина изменения светового импульса на отрезке 0,1км равна: (4200 кДж/м² – 1000кДж/м²)/12 = 266,7кДж/м².

Если на расстоянии 2,1 км световое излучение по таблице 1 равно 1000 кДж/м², то отметка 2 км. будет ближе к очагу поражения на 0,1 км.

Световоне издучение в заданной точке (на объекте) равно

1000 кДж/м² +266,7кДж/м²=1266,7 кДж/м².

2. Степени ожога у людей и животных, находящихся на открытой территории объекта (табл.2). Характеристики степени ожога у людей и первая доврачебная помощь при этом.

Исходя из данных приведенных в таблице 2 следует, что при значении светового тзлучения = 1266,7 кДж/м² люди и животные находящиеся на открытой территории объекта получили ожоги 4 степени.

Ожоги четвертой степени сопровождаются омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, костей и сухожилий). Поражение ожогами четвертой степени значительной части тела может привести к смертельному исходу.

Первая доврачебная помощь при ожогах (описание).

3.Материалы, воспламеняемые  и имеющие устойчивое горение при данном световом импульсе.

При значении светового импульса, равного 1266,7кДж/м² воспламеняются: ткань х/б темная, резиновые изделия, бумага солома, стружка, доска сосновая, кровля мягкая(толь, рубероид), обивка сидений автомобиля.

Имеют устойчивое горение: ткань х/б темная, резиновые изделия, бумага солома, стружка, кровля мягкая(толь, рубероид).

4. При данном уровне светового излучения (1266,7 кДж/м²) на объектах, расположенных в данной зоне, будут сплошные пожары.

5.Продолжительность светового импульса.

Продолжительность (Т) светового импульса определяется по формуле:

Т=q1/3 , с, где q-мощность боеприпаса (кт.), 1/3 – кубический корень из 200.

Подставим данные: q=200 кт получим Т=2001/3 =5,84(с)

Задание

Вариант Расстояние от эпицентра Мощность боеприпаса (кт)

1. 3,5 км. 100 кт.

2. 1,8 км. 100 кт.

3. 1,2 км. 100 кт.

4. 1,7 км. 200 кт.

5. 3,0 км. 200 кт.

6. 3,9 км. 200 кт.

7. 2,9 км. 300 кт.

8. 4,0 км. 300 кт.

9. 5,9 км. 300 кт.

10. 5,0 км. 300 кт.

Литература

1.Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов. М.: Дашков и Ко, 2007.

2.Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов /Под ред. В.А.Трифонова. – М.: ИЦ «Академия», 2011. – 304 с.

3.Ширшков А.И. Безопасность жизнедеятельности. Учеб. для вузов экономических специальностей: 2-е изд. испр. и дополн. Иркутск: Изд-во БГУЭП. 2012.

4.Безопасность жизнедеятельности: Программа и методические указания к выполнению расчетно-графических работ для студентов очной формы обучения всех специальностей. – 2-е изд., дополн. и исправл. / сост. А.И. Ширшков. – Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2012. – 28 с.

При разработке данной практической работы были использованы методические указания профессора, академика МАНЭБ А. И. Ширшкова

Практическая работа 6.