Человек вдыхает за сутки 20—30 м3 воздуха. Для нормальной жизнедеятельности человека существенное значение имеет чистота воздуха, отсутствие в нем вредных примесей, пыли, газов и паров. Если же эти примеси будут содержать ядовитые вещества, то возможно отравление — болезненное состояние при попадании в организм ядовитого вещества.
Отравления могут быть острыми и хроническими. Острое отравление может окончиться смертью. Хроническое отравление происходит в результате длительного проникновения в организм небольших количеств яда.
К наиболее вредным промышленным ядам относятся соединения свинца, ртути, меди, мышьяка, анилина, бензола, сероуглерода и др.
Длительное вдыхание пыли является причиной заболевания легких — пневмокониоза. Особенно вредна кварцевая пыль, способная отлагаться в легких и вызывать болезнь — силикоз.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений регламентируется санитарными нормами СН-245-63. ПДК — это такая концентрация, которая при воздействии в течение всего рабочего времени не окажет вредного влияния на человека ни прямым, ни косвенным путем и не вызовет изменений в его организме ни в данное время, ни в продолжении последующей жизни. В действующем перечне ПДК установлены до 275 наименований веществ. В табл. 2 приведены ПДК веществ, встречающихся в эксплуатации энергетических объектов.
Таблица 2
ПДК вредных газов, паров и пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений
Для удаления вредных и взрывоопасных газов или паров, а также для того, чтобы они не распространялись по помещению, применяют местную вытяжную вентиляцию.
Местная вытяжная вентиляция — это укрытие для работы с источником вредности, из которого загрязненный воздух либо удаляют по трубопроводу непосредственно в атмосферу, либо очищают и используют для циркуляции. Применяют следующие типы укрытий (рис. 6).
Сплошные укрытия — это вытяжные шкафы, фасонные, укрытия, например у абразивных кругов и т. п. Источник вредности находится внутри укрытия, в котором имеется небольшое отверстие для работы или контроля.
Вытяжные зонты — это конические воронки, расположенные рядом с источником вредности или над ним. Зонты устраивают с механической и естественной вытяжкой. Вытяжные зонты менее эффективны, чем вытяжные шкафы, так как вследствие открытого промежутка между источником вредности и зонтом окружающий воздух свободно подтекает к укрытию и может отклонить поток вредности от зонта. При переполнении зонта грязный воздух переливается из-под краев зонта непосредственно в рабочую зону и создает в ней недопустимые концентрации. В целях полного захвата грязного воздуха зонт в плане делают шире источника вредности и опускают к нему как можно ближе.
Производственную одежду для защиты от загрязнения и от вредного действия химических веществ шьют в виде халатов, комбинезонов, резиновых фартуков, брюк с нагрудниками.
В цехах пылеприготовления и в котельных используют глухой комбинезон с завязками у кистей и щиколоток для защиты от пыли. Нельзя засучивать рукава или брюки, а также нельзя иметь развевающиеся части одежды. В пыльных цехах женщины носят брюки. Ткань должна быть хлопчатобумажной, плотной и гигроскопичной (т. е. хорошо впитывать влагу).
Для защиты от кислот используют шерстяные ткани и изделия из резины, от щелочей — прорезиненные ткани, от масел — ткани со специальной пропиткой.
На кожу рук перед работой накладывают пасту или крем. Эти пасты препятствуют всасыванию через кожу токсических веществ, масла, воды.
Для защиты органов дыхания применяют респираторы и противогазы. Они очищают воздух перед тем, как он поступит к органам дыхания.
Рис. 7. Респираторы для защиты органов дыхания при малой (а) и при большой (б) запыленности воздуха
Респираторы изготовляют без клапанов и с клапанами. Простейшим видом бесклапанного респиратора является марлевая повязка. Повязка плотно прилегает к лицу с помощью металлической пластинки. В этом респираторе путь вдыхаемого и выдыхаемого воздуха один и тот же. В респираторах с клапанами пути для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха разделены (рис. 7). Вдыхаемый воздух очищается в клапанах 1 одним или двумя фильтрами, которые располагаются по бокам респиратора. Воздух выдыхается через специальный клапан 2, расположенный между фильтрами.
Изолирующие противогазы (рис. 8) полностью предохраняют органы дыхания от загрязненной воздушной среды. В шланговом противогазе чистый воздух засасывается на определенном расстоянии от рабочего места и подается по гофрированному шлангу длиной 16—18 м.
В кислородных противогазах вдыхаемый воздух обогащают кислородом из баллона со сжатым кислородом. Выдыхаемый воздух очищается, например, гидратом окиси кальция. Циркуляция воздуха замкнутая.
Рис. 8. Типы противогазов:
а — шланговый, б — кислородный, в — фильтрующий; 1 — маска, 2 — гофрированная трубка, 3 — воронка с колышком, 4 — верхняя соединительная коробка, 5 — выдыхательный клапан, 6 — вдыхательный клапан, 7 — регенеративный патрон, 8 — химический поглотитель, 9 — резиновый дыхательный мешок, 10 — кислородный редуктор, 11 — баллончик с кислородом
Согласно Правилам техники безопасности персонал должен знать приемы пользования изолирующими (шланговыми и кислородными) противогазами.
Очистка дымовых газов
Дымовые газы перед удалением в атмосферу очищают. Очистка выбросов и высота дымовых труб для их удаления должны быть такими, чтобы наибольшая концентрация пыли в воздухе населенных мест не превышала предельно допустимую. Санитарными нормами СН-245-63 установлено допустимое содержание пыли в выбросах в зависимости от допустимого содержания пыли в помещении:
Рис. 9. Виды циклонов: а — центробежный, б — мультициклон
Дымовые газы очищают в фильтрах-циклонах и в электрофильтрах. В циклонах зола отделяется от воздуха под действием центробежной силы. Зольный воздух вводится в циклон по касательной в верхнюю его часть (рис. 9,а), затем движется по наружному цилиндру по спирали вниз, а потом по внутреннему цилиндру — по спирали вверх. Частички золы по инерции прижимаются к стенкам и выпадают вниз. Чтобы лучше уловить золу с помощью водяных сопел, создают жидкую пленку на стенах. Такая конструкция сопел называется скруббером. В нем улавливается 95—96% золы. Циклон с встроенными в него несколькими малыми циклонами называется мультициклоном (рис. 9,б).
В электрических фильтрах зола улавливается с помощью электростатических сил: частички золы, приняв отрицательный заряд от электрода, размещенного по оси камеры электрофильтра, движутся к положительно заряженным стенкам электрофильтра и оседают на них. Осевшую пыль удаляют либо механической очисткой, либо встряхиванием осадительных электродов. Для питания электродов применяют выпрямленный ток напряжением 40—100 кВ. Электрофильтры улавливают 95—98% золы.
Санитарно-защитные зоны
Предприятия, в том числе электростанции, выделяющие дым, копоть, неприятные запахи, шум, отделяют от жилого района санитарно-защитной зоной. Ширина санитарно-защитных зон для тепловых электростанций и промышленных котельных установлена санитарными нормами в зависимости от максимального расхода топлива, его зольности и степени очистки дымовых газов. При очистке дымовых газов на 85—90% ширина санитарно-защитной зоны для электростанций небольшой мощности должна составлять L=50—150 м (при зольности топлива соответственно 10—45%), средней мощности L=100—500 м, для крупных электростанций L=500—1000 м и более. На электростанциях, работающих на многосернистом топливе, дымовые газы дополнительно очищают от окислов серы.