Дипломная работа: Система воздухообмена на станциях обслуживания автомобилей

Внедрение системы местной вытяжной вентиляции обеспечит требуемый уровень ПДК в рабочей зоне, что требуется законодательством всех стран мира в сфере охраны труда и экологии.

3.2.2 Экономическая эффективность

Целесообразность капиталовложений на оборудование производственного помещения системой местной вытяжной вентиляции легко обосновывается. Как только система местной вытяжной вентиляции будет смонтирована – расходы на общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию уменьшатся. Измерения, выполненные департаментом экономики «ИЭС им. Патона» показали, что экономия электроэнергии при использовании местной вытяжной вентиляции достигает 60%, а это выше, чем экономия получаемая от применения систем рекуперации тепла. Основной причиной такой экономии является сокращение использования общеобменной вентиляции. Другие исследования показывают, что чистая воздушная среда повышает производительность рабочих на 10–20%.

В результате затрат на улучшение воздушной среды на рабочих местах снижается количество профзаболеваний и, как следствие, уменьшается текучесть кадров. Также облегчается поиск желающих работать в тех цехах, куда традиционно люди идут неохотно.

В автосервисах есть две главные проблемы, связанные с вентиляцией:

– удаление выхлопов от работающих двигателей

– вентиляция участков зачистки

Современное оборудование позволяет решить первую проблему довольно просто. В автосервисах используется разновидность местной вентиляции: комплектные установки удаления выхлопных газов. Они имеет в своем составе вентилятор, катушки с намотанными гибкими шлангами, приемником дыма и т.п.

Есть несколько разновидностей применения таких систем:

1. Один мощный вентилятор подключается к главному воздуховоду, к которому, в свою очередь, подсоединяются несколько вытяжных катушек.

2. Использование независимых катушек со встроенными вентиляторами.

Таблица 2. Вентиляция на автосервисе

Все катушки, неважно какой фирмы и стоимости, имеют схожую конструкцию. Гибкий прорезиненный шланг, термо и износостойкий с дымоприемным устройством на конце, намотан на катушку. Катушка может оснащаться или не оснащаться вентилятором. В этом случае катушка подключается к вентилятору через систему воздуховодов.

Катушки могут оснащаться воздуховодами различного диаметра и длины, в зависимости от того, какого типа автомобили обслуживаются в сервисе – грузовые или легковые.

На российском рынке наибольшее применение нашли катушки компании «Совплим» (Россия), которые отличаются относительно не высокой ценой при очень высоком качестве.

Получается, если в автосервисе установлена вытяжная вентиляция, то удаленный воздух должен компенсироваться приточным воздухом, подогреваемым в зимнее время.

Рассмотрим пример:

Площадь помещения – 600 кв. м., высота – 6 метров.

6 постов обслуживания.

Общий расход воздуха 6 вытяжных катушек – 1 800 м3/ч. Значит, такой же производительности должна быть и приточная вентиляция.

Кроме того, в цехе необходима общеобменная вентиляция, примерно с 2-х кратным воздухообменом.

Получаем:

Местная вытяжная вентиляция с катушками – 1 800 м3/ч.

Общеобменная вытяжная вентиляция – 600 х 6 х 2 = 7200 м3/ч.

Приточная вентиляция 9000 м3/ч.

Стоимость вентиляции автосервиса в данном примере «под ключ» – 1450000 руб.

Цена вентиляции автосервиса:

Стоимость приточно-вытяжной вентиляции автосервиса составляет 2000–3000 руб./кв. м. цеха

3.2.3 Применение энергосберегающей автоматики

Энергосберегающая автоматика необходима для экономичной эксплуатации вентиляционного устройства.

1) Пускатель SA-24

Пускатель SA-24 фирмы «PlymoVent» позволяет управлять работой вентилятора и подсветкой с помощью выносного выключателя установленного на вытяжном устройстве. Корпус пускателя монтируется на стене. Сетевое напряжение 400/230 В переменного тока через пускатель подается на вытяжной вентилятор. Пускатель имеет встроенный контактор, который управляется напряжением 24 В переменного тока. На блок подсветки втяжного устройства подается напряжение 24 В от трансформатора, установленного в корпусе пускателя.

SA-24 выпускается в двух модификациях:

SA-24/75 для одного вытяжного устройства с подсветкой и индивидуального вентилятора. SA-24/75–2 для двух вытяжных устройств с двумя подсветками и одним вентилятором.

Преимущества

а) Экономия электроэнергии.

б) Простота установки и подключения.

в) Расширение возможностей при работе с вытяжным устройством.

г) Удобное и легкое вкл./откл. вентилятора и лампы подсветки через выключатель на вытяжном устройстве.

SA-24/75

Предназначен для использования на рабочем месте с одним вытяжным устройством и одним вентилятором. Напряжение сети: 380/230 В. Трансформатор: 24 В/75 Вт. для галогенной лампы (HL-20/24) и включения контактора.

Альтернативные решения. Энергосберегающий автомат ES-90

Отдельные вентиляторы и энергосберегающие устройства являются хорошим решением, даже если Вы хотите только присоединить вытяжные устройства к центральной вентиляционной системе. Направление воздушного потока задается в этом случае центральным вентилятором низкого давления. Энергосберегающие устройства соединяются последовательно с аппаратом автоматического контроля

М-1000, который запускает и выключает вентилятор низкого давления одновременно с тем, как запускаются и выключаются вытяжные вентиляторы.

В этой системе нужны также заслонки обратной тяги на каждом ответвлении воздуховода для предотвращения нагнетания воздуха в неработающие вентиляционные устройства.

Автоматическая заслонка ASE-12 применяется в системах с центральным вытяжным вентилятором. Устанавливается на каждое вытяжное устройство. Заслонка автоматически открывает воздуховод только на время ведения сварочных работ. Автомат управления (М-1000) останавливает центральный вытяжной вентилятор, когда все автоматические заслонки будут закрыты. Объем удаляемого воздуха может быть уменьшен более чем на 50%.

ASE-12 превосходное дополнение к существующим системам. Центральная система: 5 х KUA-3 с автоматическими заслонками ASE-12, аппарат автоматического контроля М-1000 и одним вытяжным вентилятором.

3.2.4 Пример применения системы удаления выхлопных газов в пожарном депо

Ведомственная пожарная часть. Основное предназначение пожарной части – тушение пожаров на объектах стратегического и специализированного назначения.

Особенности объекта:

1) отвод выхлопных газов должен быть постоянно подключен к выхлопной системе пожарных автомобилей и саморазмыкаться в начале движения автомобилей;

2) система отвода выхлопных газов должна быть герметична;

3) удаление выхлопных газов обязательно при каждом запуске двигателя автомобиля внутри помещения;

4) отключение процесса удаления выхлопных газов должно быть предусмотрено через фиксированное время после глушения двигателя автомобиля.

Технические решения:

1)         отсоединение газоприемной насадки от выхлопной трубы при выезде автомобиля из депо производится автоматически;

2)         термостойкий шланг с газоприемной насадкой движется по рельсу вслед за движением автомобиля по всему боксу и обеспечивает герметичность системы на 100%;

3)         работа вытяжного вентилятора при каждом запуске двигателя автомобиля задается автоматически;

4)         система автоматики постоянно контролирует состояние автомобилей бокса на содержание СО, тем самым обеспечивая экономичное потребление электроэнергии.

Применено оборудование:

– рельсовые вытяжные системы SBT «Plymovent» (Швеция);

– газоприемные насадки Grabber «Plymovent» (Швеция);

– вытяжные вентиляторы «СовПлим» (Россия);

– система автоматики производства «СовПлим-Холдинг».

4. Фильтрационные системы для нейтрализации выхлопных газов

Назначение: фильтрационных систем EHC Нейтрализация выхлопных газов от бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания при работе и перемещении транспортных средств в закрытых помещениях.

Возможности использования: 1) легковые транспортные средства с бензиновыми дизельными двигателями

2) грузовые транспортные средства с дизельными двигателями

3) погрузочная техника, тяжёлые грузовики, тепловозы и другая промышленная техника с дизельными двигателями

4) транспортные средства с дизельными двигателями, подверженные интенсивной нагрузке.

Объекты применения: автозаводы, автосалоны (ремонтные зоны), станции технического обслуживания транспортных средств, выставочные павильоны, складские помещения, паромы, любые закрытые инженерные сооружения, где включаются и работают бензиновые и дизельные двигатели и невозможно применение традиционных стационарных систем удаления выхлопных газов.

Особенности фильтрационных систем EHC

а) легко монтируются на выхлопную трубу и предотвращают выброс до 99% вредных частиц

б) начинают работать уже при старте двигателя, специальные фильтры не восприимчивы к влажности и могут быть использованы в помещениях для мойки

в) обеспечивают возможность свободного перемещения автотранспорта в закрытых помещениях

г) низкие эксплуатационные расходы, широкие возможности и простота использования

Фильтрационные системы EHC используются там, где существует необходимость обеспечить свободное перемещение транспортных средств в закрытых помещениях, а отсутствие каких либо требований к монтажу позволяют выделить их в класс наиболее современных систем нейтрализации вредностей наряду с традиционными стационарными системами удаления выхлопных газов.

Назначение: Портативный фильтр предназначен для нейтрализации выхлопных газов легкового транспортного средства внутри закрытых помещений, например, в автосалоне, на выставке или СТО, и может применяться для автомобилей как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями.

Функционирование: Фильтр выхлопных газов подключается к выхлопной трубе автотранспортного средства и начинает работать уже при старте двигателя, предотвращая попадание вредных частиц выхлопных газов в окружающую среду. Фильтрующий патрон является сменным элементом, не восприимчив к влажности и может быть использован в помещениях для мойки автомобилей.

Конструкция: Фильтр выхлопных газов состоит из насадки для выхлопной трубы, на которой закреплен корпус фильтра из ударопрочного пластика. Возможно также такое решение, как два фильтра выхлопных газов на одну насадку. Возможна поставка насадок для различных способов подключения (фильтр надевается, вставляется, подключается воздуховодом) и вариантов выхлопных труб, например, двойная. Широкий ряд стандартных изделий позволяет найти решение практически для любой выхлопной трубы.

4.2 Фильтр выхлопных газов грузового транспорта «EHC-L20»

Назначение: Портативный фильтр предназначен для нейтрализации выхлопных газов грузового транспортного средства (грузовик, автобус, трактор и т.п.) внутри закрытого помещения, например, в автосалоне, в ангаре или на складе, и может применяться для автотранспортных средств как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями.

Функционирование: Фильтр выхлопных газов подключается к выхлопной трубе автотранспортного средства и начинает работать уже при старте двигателя, предотвращая попадание вредных частиц выхлопных газов в окружающую среду. Фильтрующий патрон является сменным элементом, не восприимчив к влажности и может быть использован в помещениях для мойки автомобилей. Конструкция: Фильтр выхлопных газов состоит из насадки для выхлопной трубы, на которой закреплен стальной корпус фильтра. Возможно также такое решение, как два фильтра выхлопных газов на одну насадку, фильтры на тележке (мобильный фильтр) или фильтры для переноски с вытяжным рукавом, а также прочие варианты. Возможна поставка насадок для различных способов подключения (фильтр надевается, вставляется, подключается воздуховодом…) и вариантов выхлопных труб, например, двойная. Широкий ряд стандартных изделий позволяет найти решение практически для любой задачи.

5. Рельсовые вытяжные системы для гаражей и СТО

Рельсовые вытяжные системы необходимы для удаления выхлопных газов от автотранспорта, который может перемещаться внутри гаража, СТО, автопарка. Кроме того, рельсовая система может быть экономичной альтернативой системе из вытяжных устройств / катушек.

5.1 Пряморельсовая вытяжная система «MRP»

Назначение: Вытяжная система представляет собой наиболее универсальное решение для удаления выхлопных газов от выхлопной трубы автомобиля, стоящего внутри помещения. Такая система является простой и экономичной альтернативой вытяжной системе, состоящей из многих вытяжных устройств или катушек. Вытяжное устройство (каретка со шлангом) легко подкатывается вручную к месту, где идут работы. Идеальное решение для обслуживания легковых и небольших грузовых автомобилей.

Функционирование: Основой вытяжной системы является алюминиевый рельс-воздуховод прямоугольного сечения. Рельс-воздуховод имеет продольный паз, который снабжен резиновыми уплотнителями. По рельсу-воздуховоду перемещается подвижная каретка, на которой закреплен вытяжной шланг и балансир (опционально), поддерживающий этот шланг при помощи резиновой поддержки (опционально) в форме петли. Шланг с газоприемной насадкой подключен к выхлопной трубе автомобиля. Щелевое сопло каретки скользит между резиновыми уплотнителями паза рельса-воздуховода и выбрасывает внутрь его удаляемые выхлопные газы. Рельс-воздуховод при помощи концевой заглушки с переходником или специального отвода подключается к воздуховоду, ведущему к вытяжному вентилятору. Работой вентилятора управляет аппарат автоматического контроля с датчиками давления. Датчики реагируют на повышение / понижение давления в рельсе за счет воздействия выхлопных газов и монтируются непосредственно в рельс. Оба торца рельса-воздуховода снабжаются концевыми заглушками.

Конструкция: Общее количество кареток со шлангами и насадками выбирается равным количеству предполагаемых рабочих мест. Протяженность системы до 18 м.

5.2 Пряморельсовая вытяжная система «STP»

Пряморельсовая вытяжная система представляет собой наиболее универсальное решение для удаления выхлопных газов от выхлопной трубы автомобиля, обеспечивающее свободу перемещения последнего по прямой внутри протяженного помещения. Такая система необходима, в основном, для оборудования помещений автопредприятий, в которых с одной стороны въезд, а с другой выезд. Оборудовать помещение с одним въездом / выездом также возможно.

Во всех случаях для проектирования вытяжной системы необходимо учесть особенности оборудоваемого помещения, возможности крепления, расположения рабочих мест, пути перемещения и вид автотранспорта с которым производятся работы.

5.3 Кольцевая вытяжная система «LRS»

Кольцевая вытяжная система LRS наиболее гибкое и универсальное решение для удаления выхлопных газов от выхлопной трубы, обеспечивающее свободу перемещения автомобиля внутри ремонтного бокса, гаража или цеха автотранспортного предприятия. Данная система позволяет одновременно работать со многими автомобилями, при этом она в точности может повторять путь их перемещения в гараже, а также позволяет избавить от необходимости устанавливать стационарное вытяжное устройство на каждое рабочее место.

Преимущества.

Модульная система.

Большая гибкость, неограниченная возможность расширения системы.

Неограниченная зона действия.

Возможность использования любого количества кареток.

Автоматическое, при необходимости, отсоединение от выхлопной трубы транспортного средства в установленном положении за счет применения насадки Grabber.

6. Опасные и вредные производственные факторы

Условия труда на СТО это совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. Эти факторы различны по своей природе, формам проявления, характеру действия на человека. Среди них особую группу представляют опасные и вредные производственные факторы. Их знание позволяет предупредить производственный травматизм и заболевания, создать более благоприятные условия труда, обеспечив тем самым его безопасность. В соответствии с ГОСТ 12. О. 003–74 опасные и вредные производственные факторы подразделяются по своему действию на организм человека на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

Физические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на: движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования и технической оснастки; передвигающиеся изделия, детали, узлы, материалы; повышенную запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенную или пониженную температуру поверхностей оборудования, материалов; повышенную или пониженную температуру воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенный уровень вибрации; повышенный уровень ультразвука и инфразвуковых колебаний; повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение; повышенную или пониженную влажность воздуха, ионизацию воздуха в рабочей зоне; отсутствие или недостаток естественного света; недостаточную освещенность рабочей зоны; пониженную контрастность; повышенную яркость света; острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и всего оборудования.

Химические опасные и вредные производственные факторы подразделяются по характеру воздействия на организм человека на токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию, а по пути проникновения в организм человека – на проникающие через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.

Биологические опасные и вредные производственные факторы включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы бактерии, вирусы, грибы, спирохеты,) и продукты их жизнедеятельности; микроорганизмы (растения и животные).

Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются на физические и нервно-психические перегрузки на человека. Физические перегрузки подразделяются на статические и динамические, а нервно-психические на умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

При техническом обслуживании и текущем ремонте автомобилей возникают следующие опасные и вредные производственные факторы: движущихся автомобилей, незащищенных подвижных элементов производственного оборудования, повышенной загазованности помещений отработавшими газами легковых автомобилей, опасности поражения электрическим током при работе с электроинструментом и др.

Требования безопасности при ТО и ремонте автомобилей установлены ГОСТ 12. 1. 004–85, ГОСТ 12. 1. 010–76, Санитарными правилами организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию, правилами по охране труда на автомобильном транспорте и правилами пожарной безопасности для станций технического обслуживания.

Технологическое оборудование должно отвечать требованиям ГОСТ 12. 2. 022–80, ГОСТ 12. 2. 049–80, ГОСТ 12. 2. 061–81 и ГОСТ 12. 2. 082–81.

В зоне ТО и в зоне ТР для обеспечения безопасной и безвредной работы ремонтных рабочих, снижения трудоемкости, повышения качества выполнения работ по ТО и ТР легковых автомобилей работы проводят на специально оборудованных постах, оснащенных электромеханическими подъемниками, которые после подъема автомобиля крепятся специальными стопорами, различными приспособлениями, устройствами, приборами и инвентарем. Автомобиль на подъемнике должен быть установлен без перекосов. Для предупреждения поражения работающих электрическим током подъемники заземляют. Для работы ремонтных рабочих «снизу» автомобиля применяется индивидуальное освещение 220 вольт, которые оборудованы необходимыми средствами безопасности. Снятие агрегатов и деталей, связанное с большими физическими напряжениями, неудобствами, производят с помощью съемников. Агрегаты, заполненные жидкостями, предварительно освобождают от них, и лишь после этого снимают с автомобиля. Легкие детали и агрегаты переносят вручную, тяжелые агрегаты массой более 20 кг снимают с приспособлениями и транспортируют на передвижных тележках. Карбюратор, топливный насос, трубы глушителя снимают при остывшем двигателе. Ремонтные рабочие должны пользоваться исправным инструментом и оснасткой, так как автомобили сами заезжают на посты ТО и ремонта, зона ТО и ТР снабжена принудительно-вытяжной вентиляцией.

Все рабочие места в зонах ТО и ТР должны содержаться в чистоте, не загромождаться деталями, оборудованием, приспособлениями. На рабочем месте слесаря по ремонту автомобиля должны быть необходимые оборудование, приспособления и инструмент. Все оборудование и инструмент, запасные части, приспособления располагают в непосредственной близости в пределах зоны досягаемости.

В зоне рихтовки и сварочном цехе на СТО применяют газовую, точечную и электродуговую сварку. При сварочных работах основную опасность представляет видимое и инфракрасное излучение, повышенная температура, расплавленный металл и вредные газы.

Сварочные работы выполняются по ГОСТ 12. 3. 003–86, а также на основании. Правил техники безопасности и производственной санитарии при электросварочных работах и других. Сварочный цех окрашен в светло серый цвет краской с добавлением в нее окиси цинка или титана для поглощения ультрафиолетовых лучей. На рабочем месте сварщика есть стол и стул. Стол оборудован местным отсосом. Плита стола изготовлена из чугуна, а стул с сиденьем – из диэлектрического материала, регулируемый по высоте. Все оборудование электросварочных установок должно иметь исполнение, соответствующее условиям окружающей среды. Корпуса электросварочных установок и другие металлические нетоковедущие части оборудования заземляют.

Для создания здоровых условий труда рихтовщиков в зоне рихтовки предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция. Для предохранения глаз сварщиков от лучей электрической дуги применяются сварочные шлемы с защитными стеклами. Все рабочие должны быть оснащены спецодеждой и исправным оборудованием.

Электрокарбюраторный цех и пост диагностики оборудуются специальными местными отсосами отработавших газов, так как все работы проводят с работающим двигателем. Кроме того, к рабочим местам карбюаторщика и электрика подводятся местные отсосы приточно-вытяжной вентиляции. Для охлаждения двигателя автомобиля дополнительно устанавливают передвижной электрический вентилятор.

В окрасочном отделении и краскоприготовительной выделяются токсичные компоненты лакокрасочных материалов в виде аэрозолей, пыли и паров растворителей. Поэтому организацию и проведение работ, размещение и эксплуатацию оборудования следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 12. 3. 002–75, Правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии. Помещение окрасочного отделения и сушильная камера в частности дополнительно оборудована механической приточно-вытяжной вентиляцией и средствами пожаротушения. Краскоприготовительная располагается в изолированном помещении у наружной стены.

Основные виды топлива, используемые в автотранспорте:

1)         Автомобильные бензины:

Автомобильные двигатели работают на бензине. По ГОСТу 20.84 – 77 выпускаются бензины следующих марок: А 76, АИ – 93, АИ – 95, АИ – 98.

Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра – наименьшее октановое число, определенное по моторному методу; наличие буквы И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу. Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, разделены на летние и зимние. Зимние бензины содержат увеличенное количество легкоиспаряющихся фракций, что улучшает условие пуска двигателя.

В автомобильные бензины А 76, АИ – 93, АИ – 98 добавляют антидетонатор-тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Для отличия обыкновенного бензина от этилированных, последние окрашивают в зеленый (А – 76), синий (АИ – 93) и желтый (АИ-98) цвета.

Этилированные бензины очень ядовиты и попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжелые заболевания.

2)         Дизельное топливо:

Топливо, применяемое для автомобильных дизельных двигателей, представляет собой тяжелые нефтяные фракций. Оно должно обеспечивать мягкую и плавную работу двигателей, отвечать условиям надежной подачи его в цилиндры топливо подающей аппаратурой, не оставлять значительного нагара, быть свободным от механических примесей и воды, содержать наименьшее количество органических кислот и серы. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и возможно более низкую температуру застывания и воспламенения.

В настоящее время по ГОСТу 305 – 73 выпускаются сорта дизельного топлива: Л – летнее, З – зимнее, ЗС зимнее северное, А – арктическое. Каждое из названных топлив делится на две подгруппы: 1. с содержанием серы не более 0.2% и вторая содержание не превышает 0.5%.

По ГОСТу 4749 – 73 для автомобильных дизельных двигателей предназначается топливо трех сортов: ДЛ летнее, ДЗ – зимнее, А – арктическое. Летнее дизельное топливо ДЛ можно применять только при температуре окружающего воздуха выше 0 С. Когда температура опускается до минус 20 С, следует применять зимнее топливо З, а при морозах, достигающих -30 С топливо ДЗ, при более низких температурах применяют арктическое топливо. Однако применять арктическое топливо при температуре выше -30 С нельзя.

3)         Топливо для газобаллонных автомобилей.

Горючие газы, используемые в газобаллонных автомобилях, могут быть естественными и искусственными. Естественные газы добывают из подземных газовых или нефтяных скважин. Искусственные газы являются побочными продуктами, получаемыми на химических или металлургических заводах. Установлены следующие марки газов: СПБТЗ – смесь пропана и бутана техническое зимнее; СПБТЛ – смесь пропана и бутана техническое летнее; БТ – бутан технический.

4)         Сжиженный пропан – бутановый газ согласно стандарту должен содержать пропана зимой не менее 90%, а летом не менее 70%. Газ не должен содержать механических примесей, воды, водорасстворимых кислот, щелочей и других загрязняющих веществ.

Сжатыми называют газы, которые при обычной температуре окружающей Среды и высоком давлении до 20 тыс. кн/м2 сохраняют газообразное состояние. Сжиженными газами называют такие, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре и небольшом давлении до 1600 кн/м2.

Для газобаллонных автомобилей использование сжиженных газов предпочтительнее, чем сжатых.

7. Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Чрезвычайная ситуация – внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка при авариях, катастрофах, стихийных бедствиях, диверсиях, военных конфликтах, характеризующаяся неопределённостью и сложностью принятия решений, значительным экономическим ущербом, человеческими жертвами и требующая крупных людских, материальных и временных затрат на проведение эвакуационно-спасательных работ и ликвидацию последствий.

По источникам возникновения чрезвычайные ситуации делятся на природные, техногенные и антропогенные.

Техногенная чрезвычайная ситуация (ТЧС) – состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу, населению, народному хозяйству и окружающей среде.

Источник ТЧС – опасное техногенное происшествие в результате которого на объекте определенной территории или акватории произошла ТЧС. [14]

7.1 Взрыв парогазовоздушной смеси

Одной из наиболее серьезных опасностей пожаровзрывоопасных производств является газопаровое облако, которое образуется при мгновенном разрушении резервуаров хранения или испарении разлитых жидкостей. Образование газопарового облака может привести к появлению трех типов опасностей:

– взрыву парогазовоздушной смеси;

– крупному пожару;

– токсическому воздействию.

Смесь углеводородных продуктов (метана, этилена, пропана, паров бензина, циклогексана и др.) с кислородом воздуха называется парогазовоздушной смесью. Эта смесь может либо взрываться, либо воспламеняться. При взрыве газо- или паровоздушной смеси образуется воздушная ударная волна. [12]

Процесс горения со стремительным высвобождением энергии и образованием при этом избыточного давления (более 5 кПа) называется взрывным горением. [13] Различают два принципиально разных режима взрывного горения: дефлаграционный и детонационный. При дефлаграционном горении распространение пламени происходит в слабо возмущенной среде со скоростями ниже скорости звука. При детонационном горении (детонации) распространение пламени происходит со скоростью, превышающей скорость звука.

Инициирование (зажигание) газовоздушной смеси с образованием очага горения возможно, если будут выполнены следующие условия:

·          Концентрация горючего газа в газовоздушной смеси должна быть в диапазоне между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени;

·          Энергия зажигания от искры (горячей поверхности) должна быть не ниже минимальной. Для большинства взрывчатых смесей энергия зажигания не превышает 30 Дж.

Нижний концентрационный предел распространения пламени – это такая концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Верхний концентрационный предел распространения пламени – это такая концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, выше которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Минимальная энергия инициирования (зажигания) – наименьшее значение энергии электрического разряда, способное воспламенить смесь стехиометрического состава.

Концентрация газа стехиометрического состава – концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, при которой обеспечивается полное без остатка химическое взаимодействие горючего и окислителя смеси.

При сгорании газовоздушной смеси стехиометрического состава образуются только конечные продукты реакции горения и выделившаяся теплота их сгорания не расходуется на нагревание несгоревших окислителя или горючего, т. к. они отсутствуют. По этой причине продукты сгорания нагреваются до максимальной температуры.

В случае дефлаграционного горения такой смеси, в замкнутом герметичном и теплоизолированном объеме образуется максимальные температура и давление. Величина максимального давления является характеристикой соответствующей газовоздушной смеси.

Режим дефлаграционного горения может переходить в режим детонационного горения.

В режиме детонационного горения нагрузки значительно возрастают. Поэтому режим детонационного горения принят за расчетный случай для прогнозирования обстановки при авариях со взрывом.

К основным факторам, влияющим на параметры взрыва, относят:

– массу и тип взрывоопасного вещества;

– его параметры и условия хранения или использования в технологическом процессе;

– место возникновения взрыва;

– объемно-планировочные решения сооружений в месте взрыва.

Взрывы на промышленных предприятиях и базах хранения можно разделить на две группы: взрывы в открытом пространстве и взрывы в производственных помещениях.

В открытом пространстве на промышленных предприятиях и базах хранения возможны взрывы газовоздушных смесей, образующихся при разрушении резервуаров со сжатыми и сжиженными под давлением или охлаждением (в изотермических резервуарах) газами, а так же при аварийном разлитии легковоспламеняющихся жидкостей.

В производственных помещениях, наряду со взрывом ГВС, возможны так же взрывы пылевоздушных смесей, образующихся при работе технологических установок.

При аварийных взрывах парогазовоздушных смесей размеры зон разрушений и параметры избыточного давления ударной волны зависят от количества взрывоопасного вещества и его физико-химических свойств.

Если аппарат с взрывоопасным продуктом размещен в цехе, то авария развивается по сценарию взрыва в замкнутом объеме. В этом случае парогазовоздушная смесь займет частично или полностью весь объем помещения. При прогнозировании последствий считают, что процесс в помещении развивается в режиме детонации.

7.2 Пожарная безопасность

Самая главная опасность при работе с порошком и краской состоит в том, что порошковые краски при определенных условиях могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Такими условиями являются: [11]

Распыление порошка в воздухе при концентрации выше нижнего, концентрационного предела воспламенения (НКПВ) или транспортирование порошка в циклоне либо в коллекторе, при наличии источников зажигания.

Существуют ситуации, при которых может произойти взрыв порошка в системе рекуперации. Примером такой ситуации может быть воспламенение порошковой смеси в покрасочной камере и поступление горящей частицы в циклон, либо пылеуловитель.

Порошковые краски токсичны (ПДК 10 мг/м3), горючие (температура воспламенения открытым пламенем от 308–5600С), пылевоздушные смеси их взрывоопасны. Поэтому участок нанесения покрытий из ПК относят к вредным, пожароопасным и взрывоопасным производствам. К какому именно классу взрывопожарной и пожарной опасности относится помещение определенно

Для определения категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности мною была смоделирована следующая ситуация. В процессе нанесения порошковой краски произошло отключение вентиляционной установки, по техническим причинам. Маляру необходимо окрасить определенное количество изделий по плану. Маляр, заметив эту неисправность, решил продолжить работу, учитывая, что при невыполнении плана, предприятие, а также он сам понесут определенные материальные убытки. Оставшийся процесс окраски займет один час.

Для определения категории по взрывопожарной опасности необходимо определить избыточное давление взрыва ΔР

Расчет избыточного давления взрыва ΔР, кПа, производится по формуле:

(1)

где Нт теплота сгорания, Дж кг-1;

Рв – плотность воздуха до взрыва при начальной температуре То, кг м-3;

Ср теплоемкость воздуха, Дж кг-1 К-1 (допускается принимать равной 1,017103 Дж кг-1 К-1);

То – начальная температура воздуха, К.

Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.

Vсв – свободный объем помещения, м 3 (Vсв = 90 м 3)

Ро – атмосферное давление, кПа

Z – коэффициент участия горючего во взрыве; допускается принимать

Z =0,5.

Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:

Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле

m = mвз + mав, (2)

где mвз – расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;

mав – расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг.

Расчетная масса взвихрившейся пыли mвз определяется по формуле

mвз = Квз mп, (3)

где Квз – доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных сведений о величине Квз допускается полагать Квз = 0,9;

mп – масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.

1.         Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле

2.        

(4)

где Кг – доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;

m1 – масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;

m2 – масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг;

Ку коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной влажной пылеуборке 0,7

m1=0,14504 кг;

m2=0,00362 кг;

Междуборочные периоды взяты из нормативного времени их проведения согласно межотраслевым правилам по охране труда при окрасочных работах:

мП= 1/0,7 · (0,14504 +0,003626)=0,21 кг

mвз = 0,9 ·0,21=0,189 кг

Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате ававрийной ситуации, mав, определяется по формуле:

mав = mап·Кп, (5)

где mап – масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг;

Кп – коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных сведений о величине Кп допускается полагать для пылей с дисперсностью менее 350 мкм – Кп = 1.

Дисперсность применяемой порошковой краски 60 мкм – Кп = 1

mав =0,6 ·1=0,6; m=0,189+0,6=0,789 кг

ΔР=0,789·25,14 ·106 ·101·0,5/90·1,17·1,01·103 ·302·3=10,39 кПа

Пользуясь таблицей 1 НПБ 105–03, помещение относиться к взрывопожароопасному – категория Б, так как применяемая порошковая краска может образовывать пылевоздушную смесь, при воспламенении которой развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышающее 5 кПа.

На установках нанесение покрытий из порошковых красок наиболее опасным является процесс нанесения слоя ПК на изделие. Блок установки для осуществления данного процесса: камера нанесения, распылители ПК в электростатическом поле и система рекуперации относится к классу взрывоопасности В-2, поскольку в нем во время работы постоянно присутствуют несколько мест с концентрацией ПК пылевоздушные смеси выше нижнего предела взрываемости (факела распылителя, система рекуперации), а также наиболее вероятно источник поджога искровой электрический разряд, который может случиться при неисправности распылителя фильтров, при плохом заземлении отдельных частей оборудования и при нарушении требований пожарной безопасности. Все остальное помещение при соответствующей организации работы может относиться к категории В-2а, если будет исключена при любых обстоятельствах (в том числе при пожаре, взрыве с разрушением части оборудования) возможность создания взрывоопасных концентраций во всем объеме помещения.

К классу В-2 отнесены зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).

При такой величине избыточного давления на фронте ударной волны промышленный цех получит разрушения средней степени тяжести (разрушение крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий; ущерб 30–40% от стоимости здания). У людей будут легкие поражения (ушиб, легкая контузия, вывих, потеря слуха). Данные взяты из таблиц «Избыточное давление, соответствующее степени разрушения» (Б.С. Мастрюков «Безопасность в чрезвычайных ситуациях», Москва, издательский центр «Академия», 2007, с. 27) и «Характеристика барического воздействия взрыва на человека» (там же, с. 26).

8. Экологическая безопасность. Влияние основных вредных веществ автотранспорта на окружающую среду и человека

Значения выбросов вредных веществ в отработавших газах автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздуха и топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов зависят также от типа двигателя. В таблице 3 показаны выбросы ряда вредных веществ карбюраторного и дизельного двигателей. [10]

Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных систем и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины.

Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч. При проверке работы двигателя в атмосферу цеха также поступает оксид углерода. Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух – топливо 16:1.

Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших газах автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздуха и топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов зависят также от типа двигателя выбросы основных загрязняющих веществ значительно ниже в дизельных двигателях.

принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами; их выбросы в атмосферу недопустимы.

В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей. Снижение токсичности отработавших газов реализуется путем: совершенствования рабочего процесса двигателей; снижения концентрации вредных компонентов в отработавших газах (использование каталитических нейтрализаторов или дожигателей); разработки новых двигателей, работающих на альтернативных топливах (природный газ, автомобильный бензин в смеси с водородом, синтетические спирты, водород, использование электроэнергии аккумуляторных батарей и др.); поддержания рациональных режимов работы; обеспечения исправного технического состояния.

Страницы: 1, 2, 3