Обеспечение безопасности и экологичности технических систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обеспечение безопасности и экологичности технических систем

Введение

Повышение технического уровня современного производства, электронизация офисов создают в той или иной степени вредные, а иногда и опасные условия для работающих и окружающей среды, что требует организации их надежной и эффективной защиты. К числу мер, широко используемых в настоящее время на предприятиях различных отраслей, относятся средства производственной безопасности (СПБ), средства индивидуальной защиты (СИЗ) и многочисленные виды экобиозащитной техники (ЭТ), постоянно совершенствующиеся на основе достижений и успехов научно-технического прогресса.

1. Производственные средства безопасности

К средствам производственной безопасности относятся устройства, которые предназначены для оповещения или защиты человека от воздействия опасных производственных и внешних факторов. Конструкции СПБ разнообразны, отличаются размерами, назначением, областью применения и принципами действия.

Оградительные устройства предназначены для ограждения опасной зоны либо для предупреждения воздействия опасных производственных факторов на человека. Этот вид устройств получил широкое распространение во всех отраслях экономики.

По конструктивным особенностям оградительные устройства подразделяются на три типа: стационарные (съемные и несъемные), подвижные и полуподвижные.

Стационарные несъемные устройства устанавливают на границе опасной зоны постоянно действующего производственного фактора - работающих агрегатов, машин, механизмов, компьютеров.

Стационарные съемные оградительные устройства выполняют те же функции, однако в отличие от несъемных они имеют съемное крепление, меньшие массу и размеры. Это наиболее распространенный тип оградительных устройств.

Подвижные оградительные устройства используют для ограждения перемещающихся опасных производственных факторов. Разновидностью этих устройств являются временные незакрепленные и переносные оградительные устройства. Подвижные оградительные устройства имеют ручной или механический привод.

Полуподвижные оградительные устройства одной стороной жестко крепятся к неподвижной части агрегата, конструкции механизма, сооружения. Другая часть остается подвижной. При перемещении подвижной части происходит либо поворот оградительного устройства, либо складывание в гармошку, либо сокращение площади ограждения. Полуподвижные оградительные устройства применяют для ограждения перемещающихся опасных зон, а также опасных зон временных производственных факторов.

Блокирующие устройства - СПБ, предупреждающие возникновение опасных производственных факторов при нарушениях параметров технологических процессов и действующего оборудования. Блокирующие устройства либо приостанавливают процесс или работу оборудования, не допуская возникновения опасных производственных факторов, либо нормализуют параметры оборудования при их отклонениях выше установленных пределов. По конструкции блокирующие устройства делятся на электронные, механические, электромеханические, фотоэлектрические и электрические.

Электромеханические блокирующие устройства применяют, когда блокирующим элементом является концевой выключатель, соединенный с электромагнитом, - при замыкании цепи электромагнит выключает рубильник. Такая конструкция универсальна и может быть использована в различных установках.

Электрические блокирующие устройства чаще всего используют в электроустановках высокого напряжения, химических производствах при переработке ядовитых и токсических веществ, на установках и агрегатах с принудительной системой охлаждения.

Фотоэлектрическое блокирующее устройство состоит из источника света, концентрированный луч которого попадает на освещаемый элемент. В результате этого в цепи поддерживается электрический ток, который вызывает размыкание выходных контактов реле и удерживает их в таком положении, пока фотоэлемент освещен. Фотоэлектрические блокирующие устройства применяют для приостановки технологического процесса или работы оборудования при пересечении человеком границы опасной зоны.

Ограничительная техника. К ней относятся технические средства и приспособления, ограничивающие опасную зону возможного воздействия на человека производственных факторов.

Особую конструкцию представляют устройства, ограничивающие перемещение отдельных видов оборудования или грузов, такие конструкции применяются на оптовых базах, например тупиковые ограничители перемещения электро-штабелеров, мостовых кранов, ограничители массы и высоты подъема грузов.

Предохранительные устройства - это устройства, которые предупреждают возникновение опасных производственных факторов при различных технологических процессах и работе оборудования путем нормализации параметров процесса или отключения оборудования.

Предохранительные устройства обеспечивают безопасный выпуск избытков газов, пара или жидкости и снижают давление в сосуде до безопасного; предупреждают выброс материалов; отключают оборудование при перегрузках и т.д.

Средства сигнализации. К средствам сигнализации относятся устройства, предупреждающие обслуживающий персонал о пуске и остановке оборудования, нарушениях и экстремальных отклонениях технологических процессов и работы производственного оборудования, повышенных концентрациях ядовитых и взрывоопасных газов в помещении. Сигнализация может быть световой, звуковой или той и другой одновременно.

Защитные устройства ограждают человека от возможного воздействия опасных производственных факторов. Они разнообразны по назначению и конструктивному оформлению. К ним относятся различные экраны, защищающие человека или части его тела от травмирования отлетающими осколками или частицами обрабатываемых материалов; устройства, защищающие от воздействия брызг кислот, щелочей и расплавов. Например, мониторы компьютеров оборудуют защитными экранами, чтобы предотвратить вредное воздействие на организм оператора.

2. Средства индивидуальной защиты

Если безопасность работ не может быть обеспечена конструкцией оборудования, организацией производственных процессов, архитектурно-планировочными решениями и техническими средствами безопасности, то применяют средства индивидуальной защиты. В зависимости от назначения средства индивидуальной защиты (СИЗ) включают:

· специальную одежду и обувь,

· изолирующие костюмы,

· средства защиты органов дыхания, глаз, рук, головы, лица, органов слуха,

· предохранительные приспособления и защитные дерматологические средства.

Специальная одежда служит для предохранения тела работающих от неблагоприятного воздействия механических, физических и химических факторов производственной среды.

Спецодежда должна надежно защищать от вредного производственного фактора, не нарушать нормальной терморегуляции организма, обеспечивать свободу движений, удобство ношения и хорошо очищаться от загрязнений, не изменяя при этом своих свойств.

Специальная обувь должна защищать ноги работников от воздействия опасных и вредных производственных факторов. Спецобувь изготовляют из кожи и кожзаменителей, плотных хлопчатобумажных тканей с полихлорвиниловым покрытием, резины. Вместо кожаной подошвы часто применяют кожзаменитель, резину и др. В химических производствах, где применяют кислоты, щелочи и другие агрессивные вещества, пользуются резиновой обувью. Широко применяют также пластмассовые сапоги из смеси поливинилхлоридных смол и синтетических каучуков.

Для защиты стопы от повреждений, связанных с падением на ноги отливок и поковок, обувь снабжают стальным носком, выдерживающим удар до 20 кг.

Средства защиты глаз и лица - это очки открытого и закрытого типов, козырьковые очки, ручные и наголовные щитки, шлемы, защищающие глаза и органы дыхания.

При механической обработке материалов применяют очки закрытого типа с безосколочными стеклами. При разливке металлов и сплавов, агрессивных жидкостей рекомендуют очки закрытого типа, маски с экраном или светофильтром. Отраженный свет излучения требует применения очков закрытого типа или масок с защитным экраном и светофильтрами. Для защиты глаз от лучистой энергии применяют очки со светофильтрами. Специальные очки с металлизированными стеклами используют для защиты глаз от электромагнитных излучений в диапазонах миллиметровых, сантиметровых, дециметровых и метровых волн.

От металлических повреждений и излучения защищают специальные щитки и маски. Для защиты электросварщиков выпускается щиток-маска, щиток наголовный или маска защитная с прозрачным экраном.

Средства защиты органов дыхания подразделяются на фильтрующие и изолирующие. К фильтрующим средствам относятся противопылевые респираторы и противогазы.

Для защиты от пыли применяют бесклапанные и клапанные респираторы.

Бесклапанные респираторы, обычно разового или кратковременного действия, защищают от пыли в условиях нормальной влажности и температуры окружающего воздуха. Респираторы клапанного типа состоят из лицевой части и фильтрующего устройства. Они используются при больших концентрациях пыли в воздухе.

Фильтрующие противогазы служат для защиты органов дыхания от вредных паров и газов. Они состоят из лицевой части (маски или полумаски) и фильтрующей коробки, наполненной сорбентами для очистки вдыхаемого воздуха. В качестве поглотителей используется активированный уголь, силикагель, хемосорбенты-поглотители.

Изолирующие шланговые респираторы с подачей чистого воздуха через шланг путем самовсасывания применяются при больших концентрациях газов и паров и содержании кислорода менее 16%.

Для защиты маляров-пульверизаторщиков от лакокрасочного тумана при особо неблагоприятных условиях рекомендуется пользоваться шланговым респиратором РМП-62.

При работах в условиях высокой запыленности пользуются шлемами с подачей воздуха в подшлемное пространство; при работах с веществами, раздражающими или проникающими через кожный покров, применяют пневмокостюм из полиэтиленовой пленки, также с подачей внутрь чистого воздуха. Аналогичные пневмокостюмы, но из невоспламеняемых и неплавящихся тканей (прорезиненные ткани, брезент) применяют для кратковременных работ при особо высоких температурах.

Защитные дерматологические средства служат для предупреждения заболеваний кожи при воздействии некоторых вредных производственных факторов.

В настоящее время компания «Скинкеа» разработала систему дерматологических средств индивидуальной защиты «РИЗА», предназначенную для комплексного решения вопросов обеспечения промышленных предприятий средствами защиты кожи.

Ассортимент системы «РИЗА» включает полный перечень дерматологических средств индивидуальной защиты, необходимых для защиты, очистки и ухода за кожей работников различных специальностей:

- защитный крем гидрофильного действия для кожи рук и лица «РизаДерм. Профи. Защита»;

- защитный крем гидрофобного действия для кожи рук и лица «РизаДерм. Аква. Защита»;

- защитный крем двойного действия для кожи рук и лица «РизаДерм. Универсал. Защита»;

- очищающую пасту от устойчивых загрязнений «Риза-Клин. Оптима. Очистка»;

- очищающее средство от устойчивых загрязнений для применения с водой и без воды «РизаКлин. Универсал. Очистка»;

- очищающую пасту от особоустойчивых загрязнений «РизаКлин. Ультра. Очистка»;

- регенерирующий крем «РизаВит. Оптима. Уход».

Рецептуры всех продуктов «РИЗА» соответствуют уровню лучших европейских марок и сертифицированы по двум стандартам: косметическим стандартам (ГОСТ Р 52343-2005, ГОСТ Р 52345-2005), распространяющимся на кремы и очищающие средства, предназначенные для гигиенического ухода за кожей, и по стандарту дерматологических средств индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.068-79), что подтверждает соответствие продукции «РИЗА» специфическим требованиям, предъявляемым к дерматологическим средствам, применяемым на производстве.

Отличительными особенностями дерматологических средств индивидуальной защиты «РИЗА» являются: эффективность, безопасность, направленное действие по защите от профессиональных заболеваний кожи.

3. Средства защиты окружающей среды от вредных факторов (экобиозащитная техника)

производственный безопасность опасный

Вредные факторы технических систем, технологических и производственных процессов различных объектов экономики неблагоприятно влияют не только на работающих, но и на окружающую среду современных городов. Активной формой защиты окружающей среды населенных мест от вредного воздействия промышленных предприятий является переход к малоотходным и безотходным технологиям, а в условиях сельскохозяйственного производства - к биологическим методам борьбы с сорняками и вредителями.

Вместе с тем в качестве дополнительных и достаточно эффективных средств защиты в настоящее время широко применяются как различное очистное оборудование (аппараты и системы очистки пылевых и газовых выбросов, сточных вод и др.), так и специальные технические устройства по уменьшению интенсивности различных энергетических воздействий техногенного происхождения.

Очистка газопылевых выбросов

Основной физической характеристикой примесей атмосферы является концентрация - масса (мг) вещества в единице объема (м³) воздуха при нормальных условиях. Концентрация примесей (мг/м³) определяет физическое, химическое и другие воздействия веществ на окружающую среду и человека и служит основным параметром при нормировании содержания примесей в атмосфере.

Процесс очистки газов от твердых и капельных примесей в различных аппаратах характеризуется несколькими параметрами, в частности общей эффективностью очистки:

f = (с_вх - с_вых) / с_вх,

где с_вх и с_вых - массовые концентрации примесей в газе соответственно до и после пылеуловителя;

f - эффективность очистки.

Если очистка ведется в системе последовательно соединенных аппаратов, то общая эффективность очистки:

f = 1 - (1 - f₁) (1 - f₂) (1 - f₃)…… (1 - f_n),

где f₁ f₂,…, f_п - эффективность очистки 1, 2 и n-го аппаратов.

В ряде случаев используют понятие фракционной эффективности очистки:

f_i = = (с_вхi - с_выхi) / с_вхi,

где с_вхi и с_выхi - массовые концентрации i-й фракции загрязнителя до и после пылеуловителя.

Для оценки эффективности процесса очистки также используют коэффициент проскока (К) частиц через пылеуловитель:

K = с_вых / с_вх

Коэффициент проскока и эффективность очистки связаны соотношением

К = 1 - f.

При сравнительной оценке задерживающей способности пылеуловителей различных типов, кроме общей и фракционной эффективности очистки, используют понятие медианной d50 тонкости очистки. Она определяется размерами частиц, для которых эффективность осаждения в пылеуловителе составляет 0,50.

Классификация пылеулавливающего оборудования основана на принципиальных особенностях механизма отделения твердых частиц от газовой фазы. Пылеулавливающее оборудование разнообразно и может быть разделено на 4 типа (рис. 1).

Простыми и широко распространенными являются аппараты сухой очистки воздуха и газов от крупной неслипающейся пыли. К их числу относятся разнообразные по конструкции циклоны, принцип действия которых основан на использовании центробежной силы, воздействующей на частицы пыли во вращающемся потоке воздуха (рис. 4.2).

Газы, подвергаемые очистке, вводятся через патрубок по касательной к внутренней поверхности корпуса. За счет тангенциального подвода происходит закрутка газопылевого потока. Частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и по ней ссыпаются в бункер. Газ, освободившись от пыли, поворачивает на 180° и выходит из циклона через трубу.

Циклон рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед фильтрами или электрофильтрами.

Для разделения газового потока на очищенный и обогащенный пылью газ используют жалюзийные пылеотделители (рис. 3).

На жалюзийной решетке поток газа, подаваемого на очистку, с расходом Q разделяется на два потока: очищенный с расходом Q₁ = (0,8… 0,9) * Q и обогащенный пылью Q₂ = (0,1… 0,2) * Q.

Классификация пылеулавливающего оборудования

Отделение частиц пыли от основного газового потока на жалюзийной решетке происходит под действием инерционных сил, которые заставляют частицы пыли двигаться вдоль жалюзийной решетки, а также за счет отражения частиц от поверхности решетки при соударении. Очищенный от пыли поток воздуха проходит через отверстия жалюзийной решетки. Обогащенный пылью газовый поток направляется в циклон, где очищается от пыли, и подводится в очищенный поток газа за жалюзийной решеткой.

Жалюзийные пылеотделители отличаются простотой конструкции. Они применяются для очистки дымовых газов от крупнодисперсной пыли при температуре до 450-600°С.

Ротационные пылеуловители предназначены для очистки воздуха от частиц размером более 5 мкм и относятся к аппаратам центробежного действия, которые одновременно с перемещением воздуха очищают его от пыли. Принципиальная конструкция простейшего ротационного пылеотделителя представлена на рис. 4.4. Вентиляторное колесо обеспечивает подачу содержащего пыль воздуха или газа, причем частицы пыли, обладающие большей массой, под действием центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха и движутся вдоль нее в направлении пылеприемного отверстия, через которое они отводятся в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в отводящий патрубок. Аппараты ротационного типа отличаются компактной конструкцией, так как вентилятор и пылеуловитель совмещены в одном корпусе и обеспечивают достаточно высокую эффективность очистки воздуха или газа, содержащих сравнительно крупные частицы пыли размером более 20-40 мкм.

Аппараты мокрой очистки газов, или скрубберы, широко распространены, так как отличаются высокой эффективностью очистки от частиц мелкодисперсной пыли размером более 0,3-1,0 мкм, а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов. Принцип действия основан на осаждении частиц пыли на поверхности капель или пленки жидкости, в качестве которой используется либо вода (при очистке от пыли), либо химический раствор (при улавливании одновременно с пылью вредных газообразных компонентов).

Комплексная очистка газов - это достоинство аппаратов мокрой очистки - полых форсуночных скрубберов (рис. 4.5).

Простыми по конструкции являются полые или форсуночные скрубберы, в которых запыленный газовый поток по патрубку направляется на зеркало жидкости, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем запыленный газ, равномерно распределенный по сечению корпуса, поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой в скруббер через форсуночные пояса, которые образуют несколько завес из распыленной на капли орошающей жидкости. Аппараты этого типа работают по принципу противотока.

Очищаемый газ движется навстречу распыляемой жидкости. Эффективность очистки, достигаемая в форсуночных скрубберах, невысока и составляет 0,6-0,7 для частиц размером более 10 мкм. Одновременно с очисткой газ, проходящий через полый форсуночный скруббер, охлаждается и увлажняется до состояния насыщения.

Наряду с полыми скрубберами широко используются наса-дочные скрубберы, представляющие собой колонны, заполненные специальными насадками в виде колец или шариков, изготовленных из пластмассовых или керамических элементов, или крупный шлак и щебень. Насадка может распределяться в виде отдельных регулярных слоев или беспорядочно.

За счет насадки скруббер обладает хорошо развитой поверхностью контакта между газом и орошающей жидкостью, пленка которой образуется на элементах насадки и постоянно разрушается, перетекая с одного элемента насадки на другой.

Насадочные скрубберы используются в основном для предварительного охлаждения газа, улавливания тумана или хорошо растворимой пыли, например сульфата натрия, присутствующего в дымовых газах содорегенерационных котлоагрегатов.

Литература

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / Под ред. проф. Э.А. Арустамова. - 18 изд., перераб. и доп. - М.: Дашков и К, 2014.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/С.В. Белов, В.А. Девисилов и др. // Под общ. ред. С.В. Белова. - М.: Высшая школа, НМЦ СПО, 2000.

3. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/С.В. Белов и др. М.: Высшая школа, 1999.

4. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/под ред. Л.А. Михайлова СПб: Лань; М.:Омега-Л.2005.

5. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/под ред. Л.А. Михайлова СПб: Питер, 2008.

6. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/под ред. Ш.А. Халилова. - М.: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2012.

Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов/под ред. Д.А. Муравья М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2003.

8. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов/Я.Д. Вишняков и др. М.: Издат. центр «Академия», 2008.

9. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/под ред. Проф. П.Э. Шлендера. М.: Вузовский учебник, 2006.

10. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/под ред. Л.А. Михайлова СПб: Лань; М.:Омега-Л.2005.

11. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда.: Учебное пособие для вузов/А.В. Фролов, Т.Н. Бакаева. Ростов н/Д: Феникс, 2008.

12. Безопасность жизнедеятельности.: Учебное пособие/Т.А. Хван, П.А. Хван- Изд.5-е, перераб. и доп. - Ростов н/Д: Феникс, 2005.

13. Безопасность жизнедеятельности, ч. 1,2 Конспект лекций. М., 1992, 1995.

Размещено на Allbest.ru