Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

Осаждение твердых и жидких частиц на фильтрующий элемент происходит в результате контакта частиц с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц обусловлен действием сил инерции, гравитационных сил, броуновской диффузией в газах и эффектом касания. Для частиц размером менее 0,1 мкм определяющим является процесс диффузии, а для частиц размером более 1 мкм -- силы инерции.

В качестве фильтрующих материалов применяют ткани, войлоки, бумагу, сетки, набивки волокон, металлическую стружку, фарфоровые или металлические полые кольца, пористую керамику или пористые металлы.

Для очистки воздуха при запыленности менее 10 мг/м3 в системах вентиляции используют ячейковые фильтры (рис. 17,а,б), представляющие собой рамку или каркас с фильтрующими элементами, выполненными из набора металлических сеток (фильтры Рекка -- ФяР), винипластовых сеток (ФяВ), пенополиуретана (ФяП), упругого стекловолокна (ФяУ), войлока и др. Выбор типа фильтрующего материала зависит от тонкости очистки, условий работы фильтра, химического состава примесей. Общим недостатком ячейковых фильтров является ограниченный срок их службы из-за быстрого засорения фильтрующего материала, что требует частой смены или регенерации (очистки) фильтрующих элементов. Этот недостаток частично устраняется при использовании рулонных фильтров (рис. 17,е), которые обычно не регенерируют.

Рис. 17. Фильтры:

а--каркасный; б -- каркасный с предварительным фильтром; в --рулонный;

/ -- каркас; 2 -- фильтрующий элемент; 3 -- волокновый фильтр; 4 -- фильтр из материала ФП; 5 --ролик; 6 -- барабан

Ячейковыми и рулонными фильтрами достигают эффективность очистки вентиляционного воздуха до 0,8 при гидравлическом сопротивлении фильтра 40--200 Па. Пылеемкость фильтров составляет 1500 г/м2 у фильтра ФяР; 200 -- у ФяП; 300 -- у рулонного фильтра из упругого стекловолокна.

Для повышения эффективности очистки фильтрующие сетки покрывают слоем масла. Такие фильтры применяют для очистки воздуха, подаваемого в помещение при концентрациях пыли до 200 мг/м3. Ряд конструкций представляет собой кассету, обтянутую сеткой и заполненную кольцами или гофрированными сетками. Эта кассета перед установкой в сеть погружается в веретенное или вазелиновое масло. Частицы пыли, проходя с воздухом через лабиринт отверстий, образуемых кольцами или сетками, задерживаются на их смоченной поверхности. Эффективность очистки достигает 0,95 и более.

В настоящее время широкое распространение получили самоочищающие масляные фильтры, в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами из металлической сетки. При загрязнении масляных фильтров сетки промывают в содовом растворе.

Для улавливания высокодисперсных аэрозолей с эффективностью очистки до 0,99 с частицами 0,05--0,5 мкм в вентиляционных системах широко используют фильтрующие материалы типа ФП. Скорость фильтрации составляет 0,01--0,15 м/с, гидравлическое сопротивление в процессе эксплуатации изменяется от 200 до 1500 Па. Во всех системах тонкой очистки с фильтрами из материала ФП целесообразно применять волокновые пред-фильтры (рис. 17,6), которые должны улавливать частицы крупнее 1 мкм.

Для очистки воздуха от туманов кислот, масел и других жидкостей используются волокновые и сеточные туманоуловители, принцип действия которых основан на осаждении капель смачивающей жидкости на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Туманоуловители делят на низкоскоростные (скорость фильтрации №ф^0,15 м/с), в которых преобладающим является механизм диффузионного осаждения капель, и высокоскоростные (№ф = =0,5-f-5 м/с и более), в которых осаждение капель на поверхности пор происходит главным образом под воздействием инерционных сил.

Низкоскоростные туманоуловители обеспечивают очень высокую эффективность очистки (до 0,999) от частиц размером менее 3 мкм, полностью улавливая частицы большего размера. Волокновые слои формируются набивкой стекловолокна диаметром 7--30 мкм или полимерных волокон (лавсан, ПВХ, полипропилен) диаметром 12--40 мкм. Толщина слоя составляет 50-- 150 мм. Гидравлическое сопротивление сухих фильтрующих элементов равно 200--1000 Па, а в режиме очистки без образования твердого осадка 1200--2500 Па.

Высокоскоростные туманоуловители имеют меньшие размеры и обеспечивают эффективность очистки газа от тумана с частицами менее 3 мкм, равную 0,90--0,98 при гидравлическом сопротивлении 1500--2000 Па.

Институтом НИИОгаз разработан для очистки воздуха, отходящехго от металлорежущих и холодновыса-дочных станков, низкоскоростной туманоуловитель типа Н-2000. Туманоуловитель (рис. 18,а) состоит из корпуса, в котором размещены две ступени очистки. Фильтр грубой очистки представляет собой легкосъемную кассету, в которой находится войлок или пакет вязаных гофрированных сеток.

Рис. 18.

Туманоуловители:

а -- низкоскоростной Н-2000; / -- корпус; 2 -- патрон} 3 -- фильтр грубой очистки; б -- АЭ2-12; 1 -- сливной кран; 2 -- патрон; 3 -- входной патрубок; 4 -- фильтр-шумоглушитель; 5 -- выходной патрубок; 6 -- вентилятор; 7 -- корпус

Он очищает поток от крупных жидких и твердых частиц. Фильтр тонкой очистки включает ряд вертикальных патронов, заполненных иглопробивным войлоком из лавсановых во-16 локон диаметром 18 мкм. Скорость фильтрации через вторую ступень составляет 0,1--0,15 м/с. При нагрузке по газу 1700 м3/ч и входной концентрации тумана до 42 мг/м3 агрегат имеет гидравлическое сопротивление около 450 Па и обеспечивает эффективность очистки, равную 0,85.

Серийно изготовляют агрегаты АЭ2-12 для улавливания масляного тумана, отходящего от металлорежущих станков (рис. 18,6). На первой ступени используется инерционный эффект очистки от крупных частия, вторая ступень низкоскоростная и выполнена в виде патронов, снаряженных многослойной тонкой сеткой, а третья ступень (фильтр-шумоглушитель) состоит из нескольких слоев дырчатой пенополиуретановой губки, которые размещены после вентилятора и служат одновременно глушителем шума. Производительность агрегата 750 м3/ч.

Концентрация масла на выходе из агрегатов Н-2000 и АЭ2-12 невелика, поэтому очищенный воздух из агрегатов обычно поступает в помещение цеха, обеспечивая рециркуляцию воздуха.

Важным вопросом при проектировании пыле- и туманоуловителей является возможность их использования в системах рециркуляции воздуха. В соответствии с нормами при использовании рециркуляции должны соблюдаться следующие условия: количество воздуха, поступающего извне, должно составлять не менее 10% общего количества, поступающего в помещение; воздух, возвращаемый в помещение, должен содержать не более 30% вредных веществ по отношению к их ПДК.

Рис. 19. Схемы абсорберов с насадкой (а) и барботаясно-пенных (б):

1 -- корпус; 2 -- брызгоуловитель; 3 -- труба с форсунками; 4 -- насадка; 5-г труба для отвода жидкости; 6 -- решетка; 7 -- гидрозатвор

Исходя из ПДК и обычных концентраций примесей эффективность очистки пыле- и туманоуловителей должна быть 0,90--0,95 и более. Очистка вытяжного вентиляционного воздуха от газо- и пылеобразных примесей основана на использовании ряда физико-химических методов. К ним относятся абсорбция, хемосорбция, адсорбция, каталитическое дожигание и др.

При абсорбции происходит поглощение жидкостями паро- и газообразных примесей очищаемого воздуха. Абсорберы применяют для очистки вентиляционного воздуха, отводимого от травильных и гальванических ванн, а также при очистке технологических выбросов. Хемосорбция заключается в промывке очищаемого воздуха растворами, вступающими в химические реакции с газообразными примесями в воздухе, такими, как двуокись серы, хлор, сероводород и т. п. Конструктивно абсорберы изготовляют в виде аппаратов с пористой или тарельчатой насадками (рис. 19,а), барботажно-пенных аппаратов (рис. 19,6) и др.Адсорбция представляет собой процесс поглощения газов или паров поверхностью твердых веществ -- адсорбентов (активированный уголь, силикагель, глинозем). Адсорбенты применяют при малом содержании в воздухе паров растворителей, двуокиси серы и т. п.

Каталитическое дожигание применяют для превращения токсичных смесей газов в нетоксичные или малотоксичные. Так, при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в производственных помещениях отработавшие Тазы дожигают в специальных устройствах (рис. 20,а), где в присутствии катализатора (платины, никеля, меди и др.) протекают реакции снижающие токсичность выхлопа двигателей внутреннего сгорания

Рис. 20. Схемы каталитического (а) и высокотемпературного (б) дожигателя:/ -- корпус; 2 -- каталитическая решетка; 3-- горелка; 4 -- трубопровод для подвода газа на дожигание

Высокотемпературные дожигатели (рис. 20,6) применяют для нейтрализации смесей газов и паров, содержащих в избытке окислитель или горючее. Для дожигания смесей с избытком горючего в зону горения вводят воздух или кислород, а для дожигания смесей с избытком окислителя -- природный газ.

52. Значение состояния воздушной среды. Причины и характер загрязнения воздуха рабочей зоны

В воздухе рабочей зоны для создания высокопроизводительного и здорового труда необ-мо поддерживать нормальные метеоусловия, определяющие химический состав воздуха и его чистоту. Чистый воздух: азот 78,08%, кислород 20,95%, аргон, неон 0,93%, СО2 0,03%, прочие 0,01%. Благотворно влияют на организм отрицательные ионы. Воздух рабочей зоны содержит пары, газы, твёрдые и жидкие частицы. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твёрдые и жидкие частицы вещества - дисперсные системы (пыль - размер твердых частиц более 1 мкм, дым - менее 1, туман - размер жидких частиц менее 10 мкм.). ВВ проникают в организм через дыхательные пути, кожу и пищу. Все ВВ по степени воздействия на организм человека подразделяют: 1) чрезвычайно опасные ПДК0,1 мг/м3 2) высокоопасные ПДК 1 3) умеренно опасные ПДК 10 4)малоопасные ПДК 10

Микроклимат на раб. месте характеризуется:

температура, t, С;

относительная влажность, , %;

скорость движения воздуха на раб. месте, V, м/с;

интенсивность теплового излучения W, Вт/м2;

барометрическое давление, р, мм рт. ст. (не нормируется)

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 нормируемые параметры микроклимата подразделяются на оптимальные и допустимые. Оптимальные параметры микроклимата -- такое сочетание температуры, относит. влажности и скорости воздуха, которое при длительном и систематическом воздействии не вызывает отклонений в состоянии человека. t = 22 - 24, С = 40 - 60, % V 0,2 м/с Допустимые параметры микроклимата -- такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном воздействии вызывает приходящее и быстро нормализующееся изменение в состоянии работающего. t = 22 - 27, С, 75, %, V = 0,2-0,5 м/с Рабочая зона -- пространство над уровнем горизонтальной поверхности, где выполняется работа, высотой 2 метра. Рабочее место -- (м.б. постоянным или непостоянным), где выполняется технологическая операция. Для определения нормы микроклимата на рабочем месте, необходимо знать 2 фактора: 1. Период года (теплый, холодный). + 10 С граница

Категория выполняемой работы, которая подразделяется в зависимости от энергозатрат: легкую (Iа -- до 148 Вт, Iб -- 150-174 Вт); средней тяжести (IIа -- 174-232 Вт, IIб -- 232-292 Вт); тяжелая (III -- свыше 292 Вт).

54. Дать полную характеристику достоинств и недостатков обоих видов вентиляций зданий: естественной (аэрации) и искусивенной (принудительной). Расчет приточной вентиляции

ЕСТЕСТВЕННАЯ вентиляция создает необходимый воздухообмен за счет разности плотности теплого и холодного воздуха, находящегося внутри помещения и более холодного снаружи, а также за счет ветра.

Организованный и регулируемый естественный воздухообмен называется АЭРАЦИЕЙ.

Различают БЕСКАНАЛЬНУЮ и КАНАЛЬНУЮ аэрацию. Первая осуществляется при помощи фрамуг (поступление воздуха) и вытяжных фонарей (выход воздуха), рекомендуется в помещениях большого объема и в цехах с большими избытками тепла. Канальная аэрация обычно устраивается в небольших помещениях и состоит из каналов в стенах, а на выходе каналов-на крышках-устанавливаются дефлекторы-устройства, создающие тягу при обдувании их ветром.

Естественная вентиляция экономична и проста в эксплуатации. Недостатками ее является то, что воздух не подвергается очистке и подогреву при поступлении, удаляемый воздух также не очищается и загрязняет атмосферу. МЕХАНИЧЕСКАЯ вентиляция состоит из воздуховодов и побудителей движения (механических вентиляторов или эжекторов. Воздухообмен осуществляется независимо от внешних метеорологических условий, при этом поступающий воздух может подогреваться или охлаждаться, подвергаться увлажнению либо осушению. Выбрасываемый воздух подвергается очистке. Механическая общеобменная вентиляция может быть :

а)приточная ;

б)вытяжная ;

в)приточно-вытяжная.

Приточная система вентиляции производит забор воздуха через воздухозаборное устройство, затем воздух проходит через калорифер, где воздух нагревается и увлажняется и вентилятором подается по воздухопроводам в помещение через насадки для регулировки притока воздуха. Загрязненный воздух вытесняется через двери, окна, фонари, щели. Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный и перегретый воздух через воздухоотводы и очиститель, а свежий воздух поступает через окна, двери и неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из приточной и вытяжной, работающих одновременно.

Местная вентиляция проветривает места непосредственного выделения вредностей и она также может быть приточной или вытяжной. Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный воздух по воздуховодам; воздух забирается через воздухоприемники, которые могут быть выполнены в виде :

- вытяжного шкафа

- вытяжного зонта

- бортовых отсосов

Местные отсосы устраиваются непосредственно у мест выделения вредностей : у электро и газосварочных рабочих мест, в зарядных отделениях аккумуляторных цехов, у гальванических ванн.

Для улучшения микроклимата ограниченной зоны помещения применяется местная приточная вентиляция в виде воздушного душа, воздушного оазиса-участка с чистым прохладным воздухом, воздушной завесы. Воздушная завеса применяется для предотвращения поступления в помещение наружного холодного воздуха. Для этого в нижней части проема устраивается воздухоотвод со щелью, из которой теплый воздух подается навстречу потоку холодного под углом 30-45 град. со скоростью 10-15 м/сек.

Расчет вентиляционной установки сводится к: 1)к выбору схемы её расположения 2) к расчету диаметров воздуховодов участков 3) к определению перемещения воздухов в данном участке 4) определение величины воздухообмена 5) к определению сопротивления перемещаемого воздуха в системе 6) к подбору вентилятора 7) к подбору электродвигателя.

Устройство для удаления воздуха

Вентилятор

Система возуховодов

Пыле- и газоулавливающие устройства

Фильтры

Устройство для выброса воздуха

1) , где L-необходимый воздухообмен, W-кол-во ВВ(лимитирующее ВВ-явл.то, отношение кол-ва которого ПДК max), qуд и qпр -концентрации данного ВВ, соот-но в удаляемом и приточном воздухе, n- коэф., учитывающий схему расположения установки. При затруднении определения qуд и qпр, qуд=ПДК, qпр=0,3ПДК.

2) если требуется избавиться от избытков теплоты, то , где Qизб - избытки явной теплоты, С - теплоёмкость, tуд, tпр - t' удаляемого и приточного воздуха, пр - плотность приточного воздуха

Нв=Нвс+Нд+Ннагн, (всасывания, динамики, нагнетательная), Нд=*V2/2q, - объёмный вес воздуха, V - скорость воздуха в вентиляторе, q - ускорение силы тяжести = 9,8м/с2

Нвс(наг)= Ri*li+zj, Ri - сопротивление перемещения воздуха i-го участка на 1 погонный м, li - длина i-го участка в м, z- местное сопротивление

3)подбирается вентилятор по L, Hm и max К,П,Д, 4) определяем мощность на валу вентилятора Nв=L*Hв/3600*102*в, где в-КПД вентилятора 5)определяем установочную мощность на валу электродвигателя Ny=K3*Nв/n, где К3 - коэф. Запаса, n - КПД передачи.

55. Источники возникновения ЭМП и их влияние на организм человека. Параметры и нормы

Действие эпм на организм заключается в поляризации атомов и молекул, ориентации их по направлению полей, появление ионных токов. Перечисленные процессы нарушают структуру эл.потенциалов. циркуляцию жидкости в клетках, изменяют состав крови. Эл. магн. поле большой интенсивности приводит к перегреву тканей, воздействует на органы зрения и органы половой сферы. Умеренной интенсивности: нарушение д-ти центральной нервной системы; сердечно-сосудистой; нарушаются биологические процессы в тканях и клетках. Малой интенсивности: повышение утомляемости, головные боли; выпадение волос. Субъективные ощущения облучаемого - жалобы на частую головную боль, сонливость или бессонницу, быструю утомляемость, вялость, снижение памяти, головокружение, рассеянность, помутнение хрусталика, появление необоснованного чувства страха, мутагенное воздействие. Источники: индукторы, конденсаторы, трансформаторы.

Классификация:

ГОСТ 12.1.006-84

Нормируемым параметром эл. магн. поля в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц является предельно-допустимое значение составляющих напряженностей эл. и магнитных полей.

Нормируемым параметром эл. магн. поля в диапазоне частот 300 МГц-300 ГГц является предельно-допустимое значение плотности потока энергии.

ППЭПД - предельное значение плотности потока энергии [Вт/м2],[мкВт/см2]

Пред. величина ППЭпд не более 10 Вт/м2 ; 1000 мкВт/см2 в производственном помещении.

В жилой застройке при круглосуточном облучении в соответствии с СН ППЭпд не более 5 мкВт/см2

56. Существующие средства защиты от воздействия ЭМП. Нормирование ЭМП

ГОСТ 12.1.006-84

Нормируемым параметром эл. магн. поля в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц является предельно-допустимое значение составляющих напряженностей эл. и магнитных полей.

Нормируемым параметром эл. магн. поля в диапазоне частот 300 МГц-300 ГГц является предельно-допустимое значение плотности потока энергии.

ППЭПД - предельное значение плотности потока энергии [Вт/м2],[мкВт/см2]

Пред. величина ППЭпд не более 10 Вт/м2 ; 1000 мкВт/см2 в производственном помещении.

В жилой застройке при круглосуточном облучении в соответствии с СН ППЭпд не более 5 мкВт/см2

Для защиты человека в установках и сетях высокого напряжения применяются экраны, экранирующие козырьки и тросы, которые заземляются (ГОСТ 12.4.154-85. Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты) В качестве индивидуальной защиты применяется защитный костюм из металлизированной ткани : комбинезон, каска и ботинки с проводящими подошвами. Все части костюма соединяются гибкими проводниками.

Металлический экран изменяет картину электрического поля : линии емкостного тока направляются к экрану, а емкостной ток стекает в землю по заземляющему проводнику.

Стационарные козырьки, навесы и перегородки выполняются из металлической сетки с ячейками 50х50 мм, которая заземляется. Козырьки устанавливают над шкафами аппаратуры управления и щитами. Ширина козырька 1 м. Эффективной защитой является подвеска заземленных тросов, которые подвешиваются в рабочей зоне под токоведущими проводами. Например, заземляющий трос, подвешенный на высоте 2,5 м над землей под фазами соединительных шин 750 кВ снижает потенциал в рабочей зоне с 30 до 13 кВ.

57. Свойства ионизирующих излучений и их влияние на организм человека. Лучевая болезнь

Радиоактивные излучения (альфа-,бета-частицы, нейтроны, гамма-кванты) обладают различной проникающей и ионизирующей способностью. Наименьшей проникающей способностью обладают альфа-частицы(ядра гелия), длина пробега которых в ткани человека составляет доли миллиметра и в воздухе --несколько сантиметров. Они не могут даже пройти через лист бумаги, но обладают наибольшей ионизирующей способностью. Бета-частицы по сравнению с альфа-частицами обладают большей проникающей способностью (длина пробега в воздухе составляет метры) и уже задерживаются не бумагой, а более твердыми материалами ( алюминий, оргстекло и др.). Однако ионизирующая способность бета-частиц (электроны, позитроны) в 1000 раз меньше альфа-частиц и при пробеге в "воздухе на 1 см пути образует несколько десятков пар ионов. Гамма-кванты по своей природе относятся к электромагнитным излучениями и обладают большой проникающей способностью (в воздухе до нескольких километров); их ионизирующая способность существенно меньше , чем у альфа- и бета-частиц. Нейтроны (частицы ядра атома) обладают также значительной проникающей способностью, что объясняется отсутствием у них заряда. Их ионизирующая способность связана с так называемой «наведенной радиоактивностью», которая образуется в результате «попадания» нейтрона в ядро атома вещества и тем самым нарушает его стабильность, образует радиоактивный изотоп. Ионизирующая способность нейтронов при определенных условиях может быть аналогичной альфа-излучению

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8