Проблема создания эффективной техники с противорадиационной защитой оператора и возможные научно-практические пути ее решения
Автор: Гусев Сергей Артурович, Кондаков Сергей Владимирович
Рубрика: Расчет и конструирование
Статья в выпуске: 3 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Все большую актуальность приобретают вопросы, связанные с ликвидацией последствий радиационных аварий и работой с радиоактивными материалами. В статье показаны основные особенности и недостатки применявшихся ранее подходов к решению проблемы создания эффективной техники для работы на радиоактивно зараженной местности, а также ряд основных научно-практических предложений по возможным путям решения указанной проблемы, в том числе на ранней стадии проектирования. Обычно машины для работы на радиоактивно зараженной местности создаются на базе уже существующей техники, которая ранее, как правило, рассматривалась в виде платформы для установки кабины с максимально возможным уровнем противорадиационной защиты, что не гарантирует максимальную эффективность ее применения. Повышение эффективности такой техники, основанное на развитии одного какого-либо параметра (уровень противорадиационной защиты, техническая производительность, тяговое усилие, мощность, скорость, грузоподъемность…) нерационально. Используемые ранее методики расчета и проектирования машин с защитой от гамма-излучения слабо взаимообусловлены и взаимоувязаны между собой, не объединены в единую систему «противорадиационная защита - машина (производительность и затраты) - человек». Предлагается рассмотрение противорадиационной защиты как подсистемы машины в целом, что существенно меняет требования к машине, ее параметрам и конструкции и делает некоторые научные результаты и рекомендации, выработанные общей теорией, неприменимыми к такой технике. Причем чем выше уровень и масса противорадиационной защиты, тем больше ее влияние на базовое шасси и его характеристики. Приведенный в статье системный подход позволяет рассматривать проблему развития машин для работы на радиоактивной зараженной местности и обоснования рациональных параметров противорадиационной защиты оператора комплексно (во взаимосвязи защиты с другими техническими параметрами машин). Результаты исследований дают возможность на стадии предпроектных и проектных работ расчетного определения значений основных параметров техники для работы на конкретной радиоактивно зараженной местности, позволяют повысить эффективность работы машины и защиту оператора от излучений. При этом сокращается время и материальные затраты на проведение НИР и ОКР по созданию такой техники. Ускоряется процесс постановки на производство, освоение новых и совершенствование существующих машин с противорадиационной защитой.
Научная проблема, методы и методики расчета, эффективность, радиоактивно зараженная местность, противорадиационная защита оператора, предельно допустимая доза, мощность дозы и энергия гамма-излучения, производительность машины, затраты
Короткий адрес: https://sciup.org/147231749
IDR: 147231749 | УДК: 437.4:331.435:613.648.4 | DOI: 10.14529/engin190304
A problem of creating effective machines with radiation protection of an operator and its possible scientific and practical solutions
Issues related to the radiation accident remedial actions and working with radioactive materials are becoming increasingly important. The paper shows the main features and disadvantages of the previously applied approaches to solving the problem of creating effective machines for radioactive contaminated areas, as well as a number of basic scientific and practical proposals for possible solutions to this problem, including early-stage design decisions. Machines created for operation on contaminated sites are usually based on existing ones, which previously were considered generally as platforms for installing cabins with the highest possible level of radiation protection. This does not guarantee their maximum application efficiency. Improving the efficiency of such machines, based on the development of any of its parameters (level of radiation protection, technical performance, traction, power, speed, load capacity, etc.), is irrational. Previously used methods of calculation and design of machines with protection from gamma radiation are weakly interdependent and loosely interrelated and are not combined into the “anti-radiation protection - machine (performance and cost) - man” integrated system. We propose to consider radiation protection as a subsystem of a machine as a whole. This significantly changes the requirements for a machine, its performance and design and makes some scientific results and general theoretical recommendations not applicable to such machines. Moreover, the higher the level and weight of radiation protection is, the greater is its impact on the base chassis and its characteristics. The complex approach presented in the paper allows for comprehensive study of the problem of machine development for contaminated area work and substantiation of reasonable parameters of radiation protection for an operator considering the relationship of protection with other technical parameters of machines. The results of the research make it possible to calculate the values of the main parameters of the machines for working in radioactive contaminated area at the stage of pre-design and design, to improve the efficiency of the machine, and to protect the operator from radiation. This reduces the time and material costs of conducting research and development works to create such machines. The processes of launching into manufacture, development of new machines, and improvement of existing ones with anti-radiation protection are accelerated.
Список литературы Проблема создания эффективной техники с противорадиационной защитой оператора и возможные научно-практические пути ее решения
- Основы государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2025 года (утв. приказом Президента РФ 1 марта 2012 г. № Пр-539).
- Федеральный закон от 11 июля 2011 года № 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
- Перечень программ, утвержденных распоряжением правительства РФ от 11.11.2010 № 1950-р (темы 10 и 22), в том числе «Преодоление последствий радиационных аварий».
- Концепция вывода из эксплуатации ядерных установок, радиационных источников и пунктов хранения на период до 2030 г., утвержденной 15.07.2014 ГК «Росатом».
- Основные направления совершенствования технологий защитных мероприятий и технической базы по преодолению последствий радиационных аварий на современном этапе. - М.: МЧС России, 2012. - 272 с.
- Булатов, В.И. 200 ядерных полигонов СССР. География радиационных катастроф и загрязнений / В.И. Булатов. - Новосибирск: ЦЭРИС, 1993. - 87 с.
- Гаврилов, П.М. Обращение с отработанным топливом и радиоактивными отходами в РФ и за рубежом / П.М. Гаврилов. - 39 с. - http://portal.tpu.ru.
- Горячев, И. Проблемы защиты экипажей боевых машин от радиации / И. Горячев // Зарубежное военное обозрение. - 1975. - № 11. - С. 34-38.
- Гусев, С.А. Совершенствование гусеничных и колесных машин с противорадиационной защитой (теория, практика, технико-экономическая оценка): моногр. / С.А. Гусев. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ: Изд-во «Цицеро», 2011. - 177 с.
- Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26 апреля 2010 г. № 40 «Об утверждении СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2009)».
- Рекомендации по оборудованию и проверке биологической защиты транспортных, грузоподъемных и других средств, предназначенных для проведения работ по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. - М.: П.Я. В-2652, В.Ч.12093, П.Я. Р-6476, 1986. - 33 с.
- Противорадиационная защита: вчера, сегодня, завтра / И.В. Балашов, А.М. Малофеев, М.В. Чистяков, Н.Н. Хазов // Техника и вооружение. - 2013. - № 3. - С. 8-11.
- Защита танков / В.А. Григорян, Е.Г. Юдин, И.И. Терехин и др.; под ред. В.А. Григоряна. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 327 с.
- Руководство по радиационной защите для инженеров: в 2 т.: пер. с англ. / под ред. Д.Л. Бродера, Б.Р. Бергельсона, Ю.А. Егорова и др. - М.: Атомиздат, 1972. - Т. 1. - 424 с.
- Шеховцев, В.В. Совершенствование автотракторных силовых передач на основе анализа и синтеза их динамических характеристик на этапе проектирования: дис. … д-ра техн. наук / В.В. Шеховцев. - Волгоград: ВГТУ, 2004. - 399 с.
- Пирковский, Ю.В. Теория движения полноприводного автомобиля (прикладные вопросы оптимизации конструкции шасси) / Ю.В. Пирковский, С.Б. Шухман. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 230 с.
- Носов, С.В. Взаимодействие колесных, гусеничных и дорожных машин с деформируемым опорным основанием (научные основы): дис. … д-ра техн. наук / С.В. Носов. - СПб.: СПГПУ, 2009. - 465 с.
- Методы оценки эффективности полноприводной автомобильной техники / под общ. ред. В.В. Шипилова. - Рязань: ГУП РО «Рязоблтипография», 2005. - 144 с.
- ГОСТ В 26457-85. Защита экипажей и аппаратуры бронетанковой техники от проникающих излучений ядерного взрыва и радиоактивно зараженной местности. Метод расчета. Введ. с 01.10.89. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 272 с.
- ГОСТ В 23731-79. Защита экипажей подвижной наземной техники от гамма-излучения радиоактивно зараженной местности. Метод испытания. - Введ. с 01.01.81. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 12 с.
- Применение широкоапертурного источника осколочного гамма-излучения для контроля эффективности противорадиационной защиты кабин бульдозеров ДЗ-132-1КЗ и ДЗ-171-1КЗ разработки ПО «ЧТЗ»: Постановочный отчет. № ПС92.5094/2. - Челябинск-70: ВНИИТФ, 1992. - 41 с.
- Маслов, Г.Г. Методика комплексной оценки эффективности сравниваемых машин / Г.Г. Маслов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2009. - № 10. - С. 31-33.
- Caterpillar performance handbook 41. - USA: Peoria: Caterpillar Inc., SRBD 0351-41, 2011. - 1014 р.
