Методическое пособие 346

ляемой с помощью первичного светофильтра из спектра излучения импульсной ксеноновой лампы ИСК 20-1. Флуоресценция молекул диоксида серы регистрируется под углом 90° к направлению возбуждающего излучения фотоэлектронным умножителем в спектральной области 260—270 нм, выделяемой вторичным светофильтром.

Исполнение газоанализатора — блочно-модульное, предусматривающее возможность раздельной наладки блоков. Он состоит из четырех основных блоков: побудителя расхода БПР-003, анализа БА-300, электронного БЭ-003 и автоматического управления БАУ1-001.

Оптико-акустические газоанализаторы. Принцип работы данных газо-

анализаторов основан на оптико-акустическом эффекте, заключающемся в том, что газ при прерывистом ИК-облучении в замкнутом пространстве периодически нагревается и охлаждается. При этом происходит колебание давления анализируемой газовой смеси. Из обширной группы оптико-акустических газоанализаторов наиболее новыми и совершенными являются стационарные автоматические показывающие и регистрирующие приборы непрерывного действия для измерения концентрации оксида углерода в воздухе типа ГИАМ-1 и ИФАН-3. Газоанализаторы выпускают в обыкновенном исполнении.

Лазерный газоанализатор типа ЛГА. Газоанализатор типа ЛГА предна-

значен для измерения концентрации метана в атмосферном воздухе в диапазонах 0 — 10-3, 0 — 10-2, 0 — 10-1 и 0 — 1 %. Входит в состав передвижных лабораторий для оперативного обследования трасс магистральных и городских газопроводов с целью обнаружения утечки газа. Принцип действия газоанализатора основан на лазерном прямом абсорбционном методе измерения, который заключается в резонансном поглощении излучения метана на длине волны 3,39 мкм. В качестве источника излучения используют газовый лазер, частота излучения которого совпадает с частотой резонансного поглощения излучения метаном. Такое совпадение обеспечивает высокую избирательность и чувствительность измерения.

3.3. Общие требования к выбору мест отбора проб воздуха и к установке датчиков автоматических анализаторов контроля воздушной среды

На каждом промышленном предприятии для всех производств, цехов, отделений и участков должен быть определен перечень пожаро- и взрывоопасных и вредных веществ, которые могут выделяться в воздух производственных помещений при ведении технологического процесса с указанием нижних концентрационных пределов воспламенения (НКПВ), % или г/м3 , а также предельно допустимых концентраций (ПДК), мг/м3, в воздухе рабочей зоны, который должен быть утвержден главным инженером.

При наличии в воздухе производственных помещений химических веществ, обладающих токсичными и пожаро- и взрывоопасными свойствами, необходимо устанавливать газоанализаторы для контроля ПДК в воздухе рабочей зоны и сигнализаторы для контроля довзрывоопасных концентраций в воздухе производственных помещений. При этом установка сигнализаторов дов-

61

зрывоопасных концентраций не требуется, если по проектным решениям исключается возможность превышения концентрации газов и паров 50 % от НКПВ и места установки пробоотборных устройств сигнализаторов довзрывоопасных концентраций и газоанализаторов для контроля ПДК совпадают.

При проектировании, монтаже и эксплуатации сигнализаторов и газоанализаторов следует соблюдать «Правила устройства электроустановок (ПУЭ—76)», «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» и инструкции заводов-изготовителей, прилагаемые к приборам. Автоматический контроль довзрывоопасных концентраций химических веществ с помощью сигнализаторов должен осуществляться в производственных помещениях с взрывоопасными зонами классов B-1, В-la и В-1б по ПУЭ—76, в которых имеются источники выделения взрывоопасных и пожаро- и взрывоопасных газов и паров. Необходимо также предусматривать автоматический контроль воздушной среды с помощью сигнализаторов и в заглубленных помещениях, куда возможно затекание извне взрывоопасных газов и паров с плотностью относительно воздуха 1,0 и выше с учетом поправки на температуру [2].

Сигнализаторы довзрывоопасных концентраций следует устанавливать только для тех химических веществ, которые включены в инструкции по эксплуатации или в другую нормативно-техническую документацию заводовизготовителей на данные приборы. При отсутствии необходимых приборов проектные, конструкторские организации и предприятия должны принимать меры по организации их разработки.

Сигнализаторы при концентрации газов и паров 5—50% от НКПВ или газоанализаторы при концентрациях вредных веществ, превышающих ПДК, должны автоматически включать предупредительную сигнализацию, оповещающую о наличии в помещении опасных концентраций взрывоопасных или вредных веществ, с одновременным включением аварийных вентиляционных установок. В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление больших количеств взрывоопасных веществ, по усмотрению разработчиков, наряду с включением предупредительной сигнализации и аварийной вентиляции должно предусматриваться автоматическое или ручное отключение всего или части технологического оборудования, если концентрации газов и паров в воздухе превышают 50 % от НКПВ.

Световая и звуковая сигнализации должны быть предусмотрены: при периодическом обслуживании технологического оборудования на входе в помещение (допускается установка двух попеременно мигающих световых сигналов); при постоянном обслуживании технологического оборудования у рабочих мест обслуживающего персонала (допускается установка общего светового и звукового устройства на несколько рабочих мест в пределах одного производственного помещения). Необходимо также устанавливать световую и звуковую сигнализации в операторских и диспетчерских пунктах.

Запрещается установка кнопки гашения звукового сигнала в производственных помещениях.

62

Световое устройство должно быть установлено в хорошо обозреваемом месте и размещено обособленно от световых устройств контролируемых параметров технологического процесса.

Отбор проб анализируемого воздуха при использовании автоматических сигнализаторов довзрывоопасных концентраций и газоанализаторов ПДК следует предусматривать в местах наиболее вероятного скопления газов и паров в зависимости от их свойств, количества, а также конструктивных особенностей оборудования и помещений на минимальном расстоянии по горизонтали.

Места отбора проб воздуха на анализ определяются проектными и конструкторскими организациями, а на действующих предприятиях — руководством предприятия по согласованию с проектными организациями, с учетом характера производств, устройств вентиляционный систем, объемов производственных помещений и других факторов, обеспечивающих безопасность производств.

На группу агрегатов (аппаратов) допускается установка одного пробоотборного устройства к датчику сигнализатора при условии, если расстояние от места отбора проб до наиболее удаленной точки возможных утечек и паров в этой группе агрегатов (аппаратов) не более 3 м по горизонтали для помещений объемом до 2000 м3 и не более 4 м по горизонтали — для помещений объемом более 2000 м3.

Впомещениях компрессорных и насосных сжатых и сжиженных газов отбор проб анализируемого воздуха к датчику сигнализатора довзрывоопасных концентраций следует предусматривать в местах наиболее вероятного скопления газов перекачиваемой среды на расстоянии не более 1 м по горизонтали от них.

Впроизводствах, где установлено технологическое оборудование для разнородных горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей, отбор проб рекомендуется выполнять от каждой группы технологического оборудования на соответствующие (по газам и парам) датчики.

Вскладских помещениях для хранения легковоспламеняющихся жидкостей

игорючих газов, а в обоснованных случаях и в заглубленных производственных

помещениях, куда возможно затекание взрывоопасных газов и паров, следует устанавливать по одному пробоотборному устройству на каждые 100 м2 площади помещения, но не менее одного на помещение. Рекомендуется также установка пробоотборных устройств в приямках наружных установок, относящихся по ПУЭ—76 к взрывоопасным зонам класса В-1г.

Пробоотборные устройства сигнализаторов довзрывоопасных концентраций следует размещать по высоте помещений в соответствии с плотностями газов и паров, с учетом поправки на температуру:

при выделении газов и паров с плотностью относительно воздуха менее 1,0 — на высоте от 0,5 до 0,7 м над источником;

при выделении газов и паров с плотностью относительно воздуха от 1,0 до 1,5 — на высоте источника или ниже его не более чем на 0,7 м;

при выделении газов и паров с плотностью относительно воздуха 1,5 — не более 0,5 м над полом.

При выделении водорода или метана пробоотборные устройства к датчи-

63

кам сигнализаторов довзрывоопасных концентраций рекомендуется устанавливать на высоте от 0,5 до 0,7 м над сосредоточенным источником выделения или на расстоянии 0,5—0,6 м ниже верхнего горизонтального перекрытия при многих рассредоточенных источниках выделения или в других, наиболее вероятных местах скопления указанных газов. В многоэтажных производственных помещениях с несплошными решетчатыми междуэтажными перекрытиями и в производственных помещениях с металлическими площадками каждый этаж и каждую металлическую площадку следует рассматривать как самостоятельное помещение.

При выделении в воздух смесей газов и паров с различ ными плотностями условия установки пробоотборных устройств сигнализаторов необходимо определять по веществу данной смеси, имеющему наибольшее значение отношения С/НКПВ, где С — концентрация компонента в смеси, г/м3.

Пробоотборные устройства газоанализаторов для контроля ПДК вредных веществ следует устанавливать в рабочей зоне на высоте до 2 м над уровнем пола или площадки в местах постоянного или временного пребывания обслуживающего персонала. При этом на каждые 200 м2 площади помещения необходимо устанавливать не менее одного пробоотборного устройства, но не менее одного датчика на помещение.

Газоподводящие линии к датчику следует выполнять из труб с внутренним диаметром от 6 до 12 мм в соответствии с требованиями заводаизготовителя на конкретный тип газоанализатора или сигнализатора. В месте отбора проб они должны заканчиваться обращенными вниз воронками высотой от 100 до 150 мм и диаметром от 50 до 100 мм. Газоподводящие линии к датчикам должны быть по возможности короткими. Датчики целесообразнее располагать вблизи возможных источников выделения газов и паров без газоподводящих линий [6].

Время запаздывания поступления пробы к датчику за счет газоподводящих линий должно быть минимальным и не превышать 60 с.

В тех случаях, когда по условиям производства время образования довзрывоопасных концентраций в воздухе значительно, допускается применять взрывобезопасные автоматические газовые переключатели, например типа ГП-1ХЛ4, для попеременной подачи проб контролируемого воздуха от нескольких точек к одному датчику. При этом периодичность анализа для каждой точки отбора не должна превышать 10 мин.

Материал пробоотборных устройств и газоподводящих линий должен быть коррозионностойким к воздействию анализируемой и окружающей сред, а внутренняя поверхность не должна изменять состав анализируемой пробы за счет адсорбции или десорбции в пределах анализируемых концентраций газов и паров.

Датчики сигнализаторов, газоанализаторов и сигнальная аппаратура, а также газовые переключатели для подачи проб контролируемого воздуха, устанавливаемые во взрывоопасных зонах, должны быть во взрывозащищенном исполнении, соответствующем категориям и группам взрывоопасных смесей, которые могут образоваться в помещении.

64

Указанная аппаратура должна иметь взрывозащищенное исполнение: по наружной оболочке — исключающее воспламенение окружающего датчик анализируемого воздуха; по газовым вводам — исключающее воспламенение анализируемого воздуха через газоподводящие трубки.

Для улучшения технических характеристик автоматических газоанализаторов широко применяют микропроцессорную технику. В функции микропроцессоров входят:

обработка результатов измерений и вывод их в цифровой форме;

усреднение и суммирование показаний за определенный интервал времени;

линеаризация диапазонов измерения; внесение корректировки в показания приборов, зависящих от изменения внешних параметров

исостава среды;

управление последовательностью операций;

калибровка приборов с запоминанием калибровочного значения и введением соответствующей корректировки в показания;

непрерывная и автоматическая проверка функционирования основных элементов прибора.

В последние годы наблюдается миниатюризация приборов, заключающаяся

всоздании переносных персональных и индивидуальных дозиметров небольших габаритов и массы; появление новых классов газовых датчиков — волоконнооптических и сенсорных (с использованием микроэлектронной технологии).

Контрольные задания и вопросы Задание 3

Определить токсичность выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ

При оценке опасности загрязнения окружающей среды в результате антропогенной деятельности человека в качестве одного из показателей используется коэффициент токсичности предприятия (отрасли). Такие оценки позволяют учесть степень токсичности валовых выбросов предприятий.

Коэффициент токсичности выбросов в атмосферу рассчитывается следующим образом:

i 1

где Сi – ПДК i-го компонента, содержащегося в выбросах предприятий отрасли, мг/м3 (табл. 3.1);

Мi – объем выбросов вещества, тыс. т; n - число выбрасываемых веществ.

65

Таблица 3.1

где Мiо – количество выбрасываемого вещества, тыс. т;

qi – количество уловленного вещества, доли единицы.

По полученным данным можно оценить токсичность выбросов (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Классификация отраслей промышленности по степени токсичности выбросов

Задачи для самостоятельного решения

1.Рассчитать коэффициент токсичности выбросов в атмосферу. По нефтехимической отрасли выбрасывается 125,3 тыс. т. Диоксида серы (уловлено 40 %); оксида углерода – 38,6 тыс. т (уловлено 1,1 %); оксида азота – 2,4 тыс. т (уловлено 0,3 %); углеводородов – 99,2 тыс.т (уловлено 67,8 %).

2.Рассчитать коэффициент токсичности выбросов в атмосферу. По отрасли промышленности строительных материалов выбрасывается 27,6 тыс. т диоксида серы (уловлено 1,6 %); оксида углерода – 108,4 тыс. т (уловлено 43,3 %); оксиды азота – 62,6 тыс. т; углеводородов – 1,7 тыс.т (уловлено 32,9 %).

3.Рассчитать коэффициент токсичности выбросов в атмосферу. По отрасли черной металлургии выбрасывается 241,7 тыс. т диоксида серы (уловлено 12,2 %); оксида углерода – 1530,9 тыс. т (уловлено 53,9 %); оксидов азота – 143,3 тыс. т (уловлено 0,5 %); углеводородов – 1,6 тыс.т (уловлено 51,2 %).

4.Рассчитать коэффициент токсичности выбросов в атмосферу. По отрасли цветной металлургии выбрасывается 2717,6 тыс. т диоксида серы (уловлено 24,5 %); оксида углерода – 336,3 тыс. т (уловлено 0,4 %); оксида азота – 47,7 тыс. т (уловлено 2,7 %); углеводородов – 2,0 тыс.т (уловлено 56,9 %).

5.Рассчитать коэффициент токсичности выбросов в атмосферу. По машиностроительной отрасли выбрасывается 58,3 тыс. т диоксида серы (уловлено 2,6 %); оксида углерода – 182,9 тыс. т (уловлено 31,6 %); оксида азота – 50,4 тыс. т (уловлено 0,6 %); углеводородов – 3,2 тыс. т (уловлено 2,9 %).

Вопросы с выбором ответа

1. Какие существуют категории постов наблюдений?

А. «Пост-1». Б. «Пост-2».

В. Передвижные.

Г. Все вышеперечисленные.

2.Какой пост наблюдения предназначен для регулярного отбора проб воздуха, когда необходимо более детально изучить состояние воздуха районов города?

А. Маршрутный. Б. Передвижной. В. Стационарный. Г. «Пост-2».

67

3.Неполная программа наблюдений предназначена для:

А. Получения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Б. Получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13,

19 ч местного времени.

В. С целью получения информации только о разовых концентрациях ежедневно в 7 и 13 ч местного времени.

Г. Получения информации о среднесуточной концентрации

4. На какие типы подразделяются газоанализаторы?

А. Переносные. Б. Маршрутные. В. Стационарные.

Г. Все вышеперечисленные.

5.Выберите из перечисленного неподходящее устройство для хранения проб атмосферных осадков:

А. Полиэтиленовые колбы(флаконы. Б. Пластмассовая бутылка.

В. Полиэтиленовое ведро с крышкой. Г. Стеклянный сосуд.

6.Что из ниже перечисленного не является программой на стационарном посту:

А. Полная. Б. Неполная. В. Дневная. Г. Суточная.

7. Чем осуществляют отбор проб радиоактивных аэрозолей?

А. Снегомером-плотномером.

Б. Полиэтиленовым ведром с крышкой.

В. Фильтр-установкой в виде воздуходувок (тайфун). Г. Баком-сборником.

8 .Из чего состоит электроаспиратор ЭА-1А?

А. Из четырех ротаметров и побудителя расхода. Б. Батареи аккумуляторов.

В. Штатива.

Г. Все вышеперечисленные.

68

9.Прибор для измерения количества воздуха или какого-либо другого газа, проходящего через исследовательскую аппаратуру это

А. Реометр. Б. Барботер. В. Аспиратор Г. Ротаметр

10.Концентрацию СО2, О2 и СО в добываемом газе определяют

спомощью:

А. Переносного газоанализатора типа ОРС.

Б. Переносным газоанализатором типа ПГФ-11. В. Переносным газоанализатором типа МБ-2ВЗГ. Г. Переносным газоанализатором типаУГ-2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учебное пособие по дисциплинам «Безопасность жизнедеятельности», «Производственная безопасность», «Ноксология» поможет студентам, обучающимся по направлению подготовки бакалавров 20.03.01 «Техносферная безопасность» и по специальности 20.05.01 «Пожарная безопасность», изучить общие теоретические сведения об опасностях и их воздействии на человека, исследовать опасности, содержащие горючие, взрывчатые и токсические вещества.

При реализации большинства технологических процессов и производств возможно возникновение аварийных ситуаций и несчастных случаев с людьми. Кроме того, такие происшествия приводят и к выходу из строя производственного оборудования, материальному ущербу и загрязнению окружающей среды.

Последовательное изучение студентами всех разделов учебного пособия поможет создать необходимую основу для получения теоретических знаний и практических навыков в рамках курсов «Безопасность жизнедеятельности», «Производственная безопасность», «Ноксология».

Умение выявить и произвести оценку качественных и количественных значений переменных параметров позволит разработать мероприятия по снижению вероятности возникновения аварий в конкретных условиях ведения производственных процессов и предупреждению несчастных случаев с людьми.

Учебное пособие может использоваться и в практической инженерной деятельности для выявления и идентификации чрезвычайных ситуаций. Будущие специалисты должны четко ориентироваться в мире опасностей, все более увеличивающихся в наш век научно-технического прогресса.

69

Библиографический список рекомендуемой литературы

1.Акинин, Н. И. Промышленная экология: принципы, подходы, технические решения: Учебное пособие / Н. И. Акинин. - Долгопрудн: Интеллект,

2011. - 312 c.

2.Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (Техносферная безопасность): учебник / С. В. Белов. - Люберцы:

Юрайт, 2016. - 702 c.

3.Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях/ Я.Д. Вишняков [и др.]. – М.: Издательский центр

«Академия», 2008. – 304 с.

4.Бесчастнов, М.В. Промышленные взрывы. Оценка предупреждения/ М. В. Бесчатнов. – М.: Химия, 1991. – 432с.

5.Зайцев, В. А. Промышленная экология: учебное пособие / В. А. Зайцев. -

М.: БИНОМ. ЛЗ, 2013. - 382 c.

6.Никифоров, Л. Л. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Л. Л. Никифоров, В. В. Персиянов. - М.: Дашков и К, 2015. – 496 c.

7.Колотушкин, В. В. Промышленная экология: учеб.-метод. пособие/ В. В. Колотушкин, Э. В, Соловьева; ВГАСУ. - Воронеж, 2008. - 73 с.

8.Колотушкин, В. В. Безопасность жизнедеятельности : сб. задач / В. В. Колотушкин, Э. В. Соловьева; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж:

ВГАСУ, 2005. - 160 с.;

9.Павлова, И. В. Ноксология / учебное пособие для вузов / И. В. Павлова, И. Н. Постникова. – Н. Новгород, 2012. – 126 с.

Ответы на вопросы

70