Потребность в чистом воздухе. Вентиляция и кондиционирование
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт
геологии и нефтегазодобычи
Контрольная работА
по
дисциплине: «Производственная безопасность»
Выполнил: студент группы БТПбзс-13-1
Гостева А.Н.
Тюмень 2015
1. Потребность в чистом воздухе
Мы привыкли получать блага для наших
повседневных нужд одним поворотом крана или нажатием кнопки. Между тем, одна из
важнейших потребностей человека все еще остается в основном абсолютно
естественной, что, увы, ведет к проблемам со здоровьем и детей, и взрослых.
Можно долго и бессмысленно спорить о необходимости ужесточения экологических законов,
о создании новых технологий очистки промышленных выбросов, но в текущей
ситуации забота о качестве дыхания ложится в основном на плечи конкретного
индивидуума. Индивидуальные климатические системы все больше распространяются в
наших квартирах, домах, коттеджах, офисах, позволяя минимизировать негативное
воздействие городского смога, насыщенного различными химическими соединениями и
биологическими субстанциями.
Чистый воздух необходим для всех жизненных
процессов, так как процессы обмена веществ в организме поддерживаются
посредством дыхания - внешнего и внутреннего. Испорченный воздух, например,
содержащий большое количество углекислого газа, приводит к удушью, потому что
красные кровяные тельца не могут переносить кислород из легких в ткани.
Возбудители болезней, находящиеся в воздухе,
вызывают воспалительные процессы в органах дыхания. Последствиями бывают
катары, бронхиты, воспаления легких. Большинство возбудителей массовых
инфекционных заболеваний передается воздушно-капельным путем, некоторые инфекции
переносятся по воздуху и вызывают заболевания даже без непосредственного
контакта заболевшего и здорового человека (например, ветряная оспа).
Многочисленные вредные примеси, незримо
находящиеся в воздухе, также угрожают здоровью. В промышленных зонах в воздухе
может находится до 5-7 сотен различных химических соединений и веществ. При
попадании в легкие они или отфильтровываются, или выделяются, или оседают на
поверхности легких (угольная или асбестовая пыль). Загрязнение легких такими
веществами приводит к тяжелым заболеваниям как самих легких, так и системным
поражениям всего организма. Отвердевание легких способно привести к развитию
злокачественных перерождений и летальному исходу.
Опаснейший загрязнитель воздуха - табачный дым,
причем наибольшую опасность для здоровья представляет даже не сам никотин, а
содержащиеся в табачном дыме опасные вещества - угарный газ, кадмий,
формальдегид, диоксин. Современные исследования показывают, что опасно не
только пассивное курение, но и нахождение в одном помещении с курильщиком, так
как даже при курении в специально отведенном месте, курильщик при выдыхании
насыщает воздух неблагоприятными веществами.
Дети в большей степени, чем взрослые, подвержены
опасности при вдыхании загрязненного воздуха. Это связано с особенностями
строения детской носоглотки и легких. Дети должны поглощать воздуха в три раза
больше по отношению к их весу и в полтора раза больше по отношению к
поверхности тела, чтобы удовлетворить потребности в кислороде и в повышенном
обмене веществ. Растяжение легких у маленьких детей не такое, как у взрослых, и
они вынуждены дышать быстро и поверхностно, чтобы получить из воздуха кислород.
Дети двадцать первого века в значительной
степени подвержены легочным аллергическим заболеваниям. Причины того явления,
возможно, кроются в общем развитии медицины и значительном улучшении
показателей выживаемости младенцев и детей, а также в недооценке симптоматики
аллергий в прошлые эпохи и невозможности адекватно разделить статистику
заболеваемости по различным диагнозам. Как бы там ни было, аллергены,
провоцирующие тяжелые аллергические реакции, часто повсеместно находятся в
воздухе - частички шерсти животных, хитиновые частички панцирей насекомых,
фрагменты перьев птиц, пыльца растений, споры плесени и грибов, бытовая и
строительная пыль, а также многое другое. Загрязнители воздуха вызывают
патологические воспалительные реакции организма и несут опасность не только для
здоровья, но и для жизни.
. Вентиляция и кондиционирование
Параметры микроклимата оказывают непосредственное
влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность.
Для поддержания параметров микроклимата на
уровне, необходимом для обеспечения комфортности и жизнедеятельности, применяют
вентиляцию помещений, где человек осуществляет свою деятельность. Оптимальные
параметры микроклимата обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а
допустимые параметры - обычными системами вентиляции и отопления.
Система вентиляции представляет собой комплекс
устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т.е. удаление из помещения
загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подачу в помещение свежего,
чистого воздуха. По зоне действия вентиляция бывает общеообменной, при которой
воздухообмен охватывает все помещение, и местное, когда обмен воздуха
осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения
воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.
Для постоянного воздухообмена, требуемого по
условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная
вентиляция, или аэрация. Аэрацией называется организованная естественная общеобменная
вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через
открывающиеся фрамуги окон и дверей. Воздухообмен в помещении регулируют
различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного
воздуха, скорости и направления ветра).
Основным достоинством естественной вентиляции
является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической
энергии. Естественная вентиляция, как средство поддержания параметров
микроклимата и оздоровления воздушной среды в помещении, применяется для
непроизводственных помещений - бытовых (квартир) и помещений, в которых в
результате работы человека не выделяется вредных веществ, избыточной влаги или
тепла.
Вентиляция, с помощью которой воздух подается в
помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов, с
использованием специальных механических побудителей, называется механической
вентиляцией. Наиболее распространенная система вентиляции - приточно-вытяжная,
при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется
вытяжной; системы работают одновременно. Приточный и удаляемый вентиляционными
системами воздух, как правило, подвергается обработке - нагреву или охлаждению,
увлажнению или очистке от загрязнений. Если воздух слишком запылен или в помещении
выделяются вредные вещества, то в приточную или вытяжную систему встраиваются
очистные устройства.
Механическая вентиляция имеет ряд преимуществ по
сравнению с естественной вентиляцией: большой радиус действия вследствие
значительности давления, созданного вентилятором; возможность изменять или
сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха
и скорости ветра; подвергать вводимый в помещение воздух предварительной
очистке, осушке или увлажнению подогреву или охлаждению; организовывать
оптимальные воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим
местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и
предотвращения их распределения по всему объему помещения, а также возможность
очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам
механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и
эксплуатации и необходимостью проведения мероприятий по борьбе с шумовым
загрязнением.
Для создания оптимальных метеорологических
условий в первую очередь в производственных помещениях применяют наиболее
совершенный вид вентиляции - кондиционирование. Кондиционированием воздуха
называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных
помещениях заранее заданных метеорологических условий, независимо от изменения
наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании
автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и
скорость подачи в помещения в зависимости от времени года, наружных
метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. В
ряде случаев могут проводить специальную обработку: ионизацию, дезодорацию,
озонирование и т.д. Кондиционеры бывают местными - для обслуживания отдельных
помещений, комнат, и центральными - для обслуживания групп помещений, цехов и
производств в целом. Кондиционирование воздуха значительно дороже вентиляции,
но обеспечивает наилучшие условия для жизни и деятельности человека.
воздух вентиляция химический
заражение
Задача № 1
В результате аварии на объекте, расположенном на
расстоянии 5 км от города, произошло разрушение емкости с АХОВ. При
прогнозировании последствий аварии принять соответствующие условия: АХОВ -
сероводород, устойчивость атмосферы - изотермия, скорость ветра wв
= 1 м/с, температура воздуха tв=
+20 °С. Определить время подхода облака зараженного воздуха к границе города.
Решение
. По таблице П.2 определяем скорость переноса
переднего фронта зараженного воздуха u=6
км/ч.
2. Определяем время подхода облака
зараженного воздуха подх к границе
города, по формуле:
подх=
где х - расстояние от источника
заражения до заданного объекта, км;
подх= = 0,83 ч.
Ответ: Облако зараженного воздуха
подойдет к границе города через 0,83 часа.
Задача № 2
Оценить на каком расстоянии через 4
часа после аварии будет сохраняться опасность поражения населения в зоне
химического заражения при разрушении изотермического хранилища АХОВ емкостью
3000 м3. Высота обвалования емкости - 3,5 м. При прогнозировании
последствий аварии принять соответствующие условия: АХОВ - сероводород,
устойчивость атмосферы - инверсия, скорость ветра wв = 1м/с,
температура воздуха tв= +20 °С.
Решение
. Определяем глубину разлившегося
хлорциана h по формуле:
h= H - 0.2,
h= 3.5-0.2=
3.3 (м)
. Определяем время испаренияисп хлорциана
по формуле:
исп = ,
где pж - плотность жидкой
фазы АХОВ, т/м3;
k2 -
коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ;
k4 -
коэффициент, учитывающий скорость ветра;
k7 -
коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха.
исп = = 75,74 (ч)
. Определяем эквивалентное
количество АХОВ в первичном облаке Qэ,1 по формуле:
Qэ,1 = k1*k3*k5*k7*Q0,
где k1 -
коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ;
k3 -
коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора, к пороговой токсодозе
рассматриваемого АХОВ;
k5 -
коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы;
Q0 -
количество разлившегося (выброшенного) АХОВ, т.
Qэ,1 =
0.27*0.086*0.23*1*4.5 = 0.010 (т)
. Для определения эквивалентного
количества АХОВ во вторичном облаке, определяем коэффициент k6,
учитывающий время, прошедшее с начала аварии (ч), по формуле:
k6 =
. Определяем эквивалентное
количество АХОВ во вторичном облаке Qэ,2 по формуле:
Qэ,2 = ;
Qэ,2 = ≈ 0,01 (т)
6. Глубины зон заражения первичным Г1
и вторичным Г2 облаками определяем по таблице п.4 в зависимости от
скорости ветра (wв
= 1 м/с) и соответствующего эквивалентного количества АХОВ путем интерполяции.
Для первичного облака: Qэ,1
=
1 т.
Г1 = 0.38 (км)
Г2 = 0 (км)
. Определяем полную глубину зоны заражения Гзар
по формуле:
Гзар =
Гзар = 0,38+0,5*0=0,38
(км)
. Предельно возможное значение
глубины переноса воздушных масс Гпред при скорости переноса u=16 км/ч (по
таблице п.2), определяем по формуле:
Гпред = u*,
где - время полного испарения или
ликвидации источника химического заражения, ч.
Гпред = 6*4 = 24 (км)
За истинную глубину зоны заражения принимаем
величину
Г = min,
т.е. Г = min = (0.38 км)
Ответ: Через 4 часа после аварии
будет сохраняться опасность поражения населения на расстоянии 0.38 км.