С асфальтовых проездов и проходов (с которых и начинается дезактивация) радиоактивную пыль смывают с помощью поливомоечных и пожарных машин, авторазливочных станций (АРС), мотопомп и других средств, позволяющих производить обработку поверхностей направленной струей воды.
Остальная территория объекта и проезды без твердых покрытий обеззараживаются срезанием и удалением зараженного грунта (снега) на глубину 5-10 см, укатанный снег - на 6 см, рыхлый снег - до 20 см. Зараженный грунт или снег вывозят в безопасное место или специально оборудованные могильники.
Дезактивация дорог и проездов не устраняет полностью опасности облучения человека, но все же значительно снижает ее.
Наружную дезактивацию зданий начинают с крыш, затем из шлангов обмывают стены, обращая особое внимание на окна, стыки и другие места, где может задержаться радиоактивная пыль.
Дезактивация транспортных средств и техники может быть частичная или полная. Частичную выполняет водительский и обслуживающий состав. Они обрабатывают те места и узлы машин, с которыми приходится соприкасаться в процессе эксплуатации.
Полная дезактивация проводится за пределами зараженной зоны на станциях и площадках обеззараживания или на пунктах специальной обработки.
Дезактивация одежды, обуви и средств индивидуальной защиты может быть также частичной и полной. Все зависит от конкретных условий, степени заражения и сложившейся обстановки.
Если населением проводится частичная санитарная обработка, то одновременно осуществляется и частичная дезактивация. При выполнении таких действий в зоне заражения одежду, обувь, средства защиты не снимают. После выхода в незараженный район их снимают, но дезактивацию проводят в респираторе или противогазе.
Частичная дезактивация заключается в том, что человек сам удаляет радиоактивные вещества. Для этого одежду, обувь, средства индивидуальной защиты развешивают на щитах, веревках, сучках деревьев и тщательно в течение 20-30 мин обметают веником, чистят щетками или выколачивают палками. Этому способу дезактивации можно подвергнуть все виды одежды и обуви, за исключением изделий из резины, прорезиненных материалов, синтетических пленок и кожи, которые протираются ветошью, смоченной водой или дезактивирующим раствором.
Дополнительное обеззараживание проводится на площадках дезактивации, развертываемых вблизи санитарно-обмывочных пунктов или площадок санитарной обработки, где население будет проходить полную санитарную обработку.
5. Расчет сил и средств для очистки территории и дорог от радиоактивных частиц
Замысел
На территории АЭС произошел выброс радиоактивных веществ. Размеры загрязненной территории 1,5х2,0 км. Уровень радиоактивного загрязнения - 150 мР/ч.
Площадь территории, подлежащей очистке равна S=3 км2=300000000 м2.
Объем работ по очистке территории АЭС от радиоактивно загрязненных обломков разрушенного реакторного здания и элементов технологического оборудования, а также от радиоактивно загрязненных частиц, выброшенных при взрыве реактора, зависят от типа реактора и строительного объема здания. По имеющимся данным наземное здание реактора ВВЭР-1000 имеет строительный объем около 20000 м3, а реакторов РБМК-1000 с размером 21,0х21,6х25,6 м около 11000 м3. Строительный объем здания реактора ВВЭР-400 составляет около 5000 м3. При этом толщина стен наземных зданий достигает 0,5-0,6 м.
По имеющимся данным, при сильном и полном разрушении промышленных зданий в завал может попасть от 40 до 100 м3 на каждую тысячу кубометров строительного объема.
При этом объем высоко радиоактивно загрязненных обломков завала, выброшенных из реактора, может достигать для реакторов ВВЭР-1000 и РБМК-1000-500-800 м3.
Значительная часть обломков может быть разбросана на десятки метров от здания и вызвать сильное радиоактивное загрязнение на всей территории станции.
Для снижения высоко радиоактивного фона на территории АЭС и снижения опасности переноса радиоактивных частиц с загрязненных поверхностей при ветре, необходимо провести различные инженерно-технические мероприятия (ИТМ), включая:
очистку территории АЭС от обломков строительных конструкций и технологического оборудования;
укладку асфальтовых или бетонных экранов толщиной 15-20 см на участках территории АЭС, удаленных на 20-30 м от стен разрушенного реакторного здания (реакторного блока). Уровни загрязнения на этих участках достаточно высоки и могут повышаться в результате постоянных выбросов радиоактивных частиц из разрушенного реактора;
срезание слоя загрязненного грунта, толщиной не менее 10 см, с территории, имеющей травяной покров или открытый грунт, с последующей пропиткой специальными составами, препятствующими переносу радиоактивных частиц.
По опыту ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС для очистки территории от радиоактивно загрязненных обломков разрушенного здания (завала), использовались высокозащищенные землеройные машины типа ИМР (инженерная машина разграждения) с коэффициентом ослабления радиации Косл=1000 и более раз. Эти машины могут производить разборку и погрузку завала в специальные, автоматические закрывающиеся, контейнеры без выхода оператора ИМР и водителей контейнеровозов.
Производительность одной ИМР (Пим) достигает 20-25 м3/ч.
Время на разборку завала (Траз) может быть определено по формуле:
Траз=Vзав/(Пим · Кв · n), ч,
где Vзав - объем завала, подлежащего разборке, м3;
Пим - производительность ИМР, м3/ч;
Кв - коэффициент использования машины по времени. Для условий работы на РЗМ Кв может приниматься равным 0,7-0,8.
n - количество ИМР, участвующих в разборке завала.
Траз=11000/(20 · 0,8 · 4) = 172 ч
Укладка бетонных (или асфальтовых) экранов включает:
- снятие загрязненного слоя грунта, толщиной до 10 см;
- транспортировка (подвоз) бетонной (асфальтовой) смеси с бетонных заводов и ее разравнивание специальными (либо стандартными) виброрейками, отвалом ИМР или бульдозера с защищенными кабинами, с коэффициентом ослабления Кз=800. Для подвоза бетонной смеси могут использоваться бетоновозы типа “Миксер” с объемом миксера 4 м3 или самосвалы с объемом кузова от 2 до 3 м3.
Потребное количество бетона (Vбет) может быть определено по формуле:
Vбет=d · Sб · nсл, м3,
где d - принятая толщина одного слоя бетонного экрана, м (может приниматься в пределах 0,15-0,20 м, что обеспечивает снижение степени облучения в 3-4 раза);
Sб - площадь бетонирования территории промплощадки, м2;
nсл - количество слоев бетона, укладываемого на участке.э
Vбет=0,2 · (1500· 2000) · 1 = 600000 м3,
Время укладки бетонных экранов зависит от объема бетона, который может быть подвезен к месту укладки. Опыт аварий на ЧАЭС показывает, что один миксер может подвезти от 4 до 8 м3/ч при дальности подвоза 10-15 км.
Конкретные значения времени укладки бетонного экрана могут быть определены по формуле:
Тэкр=Vбет/(Пмик · Кв · nмик), ч,
где Vбет - объем бетона, необходимого для укладки в экран, м3;
Пмик - производительность миксера (самосвала) при подвозке бетона, м3/ч.
Может приниматься для миксера 4-8 м3/ч, для самосвалов 4-7 м3/ч;
Кв - коэффициент использования транспортных средств, Кв=0,6-0,8.
nмик - количество миксеров или самосвалов, шт.
Тэкр=600000/(7 · 0,8 · 20) =5357 ч
Срезание поверхностного слоя загрязненного грунта на территории АЭС может выполняться отвалом ИМР или бульдозеров с защищенными кабинами (Кз не менее 800). Срезанный грунт собирается в отвалы, и экскаватором с защищенной кабиной (Кз=100-1000 раз) загружается в контейнеры, установленные в кузове самосвала, и транспортируется в могильник.
С целью уменьшения пылеобразования при срезании и погрузке грунта производится поливка грунта водой из емкости, расположенной на кабине экскаватора, а очищенная площадь покрывается вяжущими материалами, способными при затвердевании образовывать защитную пленку.
Объем срезаемого грунта (Vсрез) зависит от размеров площади, толщины срезаемого слоя за один проход ИМР или бульдозера и может быть определен по формуле:
Vсрез=h · S · nсл, м3,
где h - толщина слоя грунта, срезаемого за один проход, м;
S - площадь загрязненной территории, на которой срезается грунт, м2;
nсл - число слоев срезаемого грунта (при использовании ИМР и бульдозеров толщина слоя может достигать 10 см.)
Vсрез=0,1 · 3000000 · 1 =300000 м3
Производительность ИМР при срезании грунта на территории составляет от 800 до 1200 м3/ч.
В качестве вяжущих растворов, наносимых на очищенную от радиоактивно зараженного грунта, с целью образования защищенной пленки, могут использоваться различные поверхностно активные вещества, и прежде всего отходы лесохимической промышленности - сульфитно-спиртовая барда, сульфитно-целлюлозный щелок, битумные и сланцевые эмульсии и др.
Водные растворы этих составов при затвердевании образуют достаточно прочную пленку, сохраняющуюся в течение 7-10 дней даже в дождевую погоду.
Растворы наносятся путем разбрызгивания поливомоечными машинами АРС-14 или АРС-15. Каждая машина, при расходе раствора 1-1,5 л на 1 м2 поверхности, может обработать от 4 до 5 тыс.м2 поверхности в час, при двух заправках раствором. Емкость одной заправки АРС-15 2500 л, а АРС-14 2000 л.
Для нанесения растворов могут использоваться также поливомоечные машины городского коммунального хозяйства с емкостью цистерны 6-10 тыс.л. Производительность таких машин может достигать 10000 м2/ч и более в зависимости от состояния проезжей части и скорости движения на грунтовых участках.
Все эти средства для работы в условиях РЗМ должны быть оборудованы кабинами, защищенными от воздействия ионизирующих излучений.
Количество часов рассчитываем по формуле:
T= VСРЕЗ/ Пим, чT= 300000/ 800=375ч = 15 сут,
Для расчистки территории в сводную команду принимаем 3 ИМР, тогда общее время на расчистку занимает
Tрас.об=375/3=125ч=5сут
Рассчитываем количество самосвалов для вывоза грунта (Nс), по формуле:
Nс= VСРЕЗ /(Ес · nр · Ки), маш.-ч,
где VСРЕЗ - объем срезаемого грунта, м3;
Ес - емкость перевозимого грунта в самосвале, м3 (от 2 до 3 м3);
nр - число рейсов автосамосвала в час. При дальности возки 5-7 км и погрузкой одним экскаватором nр может приниматься 2-4 рейса в час;
Ки - коэффициент использования рабочего времени автомобиля, ки=0,8.
Nс=300000/(3 · 4 · 0,8) = 31250 маш.ч
Для очистки грунтовых дорог протяжённостью 15 км и уровнем загрязнения 150 мр/ч принимаем, согласно /1/, один грейдер на снятие с дороги загрязнённого слоя. Объём слоя рассчитываем по формуле
где - протяженность дорог, м; - ширина дороги, м (принимаем 6 м), - толщина срезаемого грунта, м (принимаем 0,1 м).
м3
Рассчитываем количество самосвалов для вывоза грунта (Nс), по формуле (3.6)
Nс=9000/(3 · 4 · 0,8) = 937,5 маш.-ч
Общее количество самосвалов N =32187,5 маш.-ч
Заключение
В ходе курсовой работы был произведен расчет сил и средств для очистки территории и дорог от радиоактивных частиц. Изучены методы дезактивации территории, дорог, зданий и сооружений, техники и водоисточников. Усвоены меры безопасности при проведении дезактивации.
Атомная энергетика остается предметом острых дебатов. Сторонники и противники ядерной энергетики резко расходятся в оценках её безопасности, надежности и экономической эффективности. Опасность связана с проблемами утилизации отходов, авариями, приводящими к экологическим и техногенным катастрофам, а также с возможностью использовать повреждение этих объектов (наряду с другими: ГЭС, химзаводами и т.п.) обычным оружием или в результате терракта -- как оружие массового поражения. «Двойное применение» предприятий ядерной энергетики, возможная утечка (как санкционированная, так и преступная) ядерного топлива из сферы производства электроэнергии и его использовании для производства ядерного оружия служит постоянным источником общественной озабоченности, политических интриг и поводов к военным акциям.
Список использованных источников
1. Книга 1. Способы и средства инженерного обеспечения ликвидации чрезвычайных ситуаций. / под общей редакцией Шойгу С.К./ МЧС РФ. М.:2000
2. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: Учеб. Пособие/ В.А. Акимов, Ю.Л. Воробьев, М.И. Фалеев и др. - Высш. Шк., 2006
3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)
4. Ресурс интернет http://gr-obor.narod.ru/