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.

2. 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.

Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.

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 w_в = 1 м/с, температура воздуха t_в= +20 °С. Определить время подхода облака зараженного воздуха к границе города.

Решение

1. 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 w_в = 1м/с, температура воздуха t_в= +20 °С.

Решение

1. Определяем глубину разлившегося хлорциана h по формуле:

h= H — 0.2,

где Н — Высота обвалования емкости.

h= 3.5−0.2= 3.3 (м)

2. Определяем время испарения_исп хлорциана по формуле:

_исп = ,

где p_ж — 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)

3. Определяем эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке Q_{э, 1} по формуле:

Q_{э, 1} = k_1*k_3*k_5*k_7*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.

Q_{э, 1} = 0.27*0.086*0.23*1*4.5 = 0.010 (т)

4. Для определения эквивалентного количества АХОВ во вторичном облаке, определяем коэффициент k₆, учитывающий время, прошедшее с начала аварии (ч), по формуле:

k₆ =

5. Определяем эквивалентное количество АХОВ во вторичном облаке Q_{э, 2} по формуле:

Q_{э, 2} = ;

Q_{э, 2} =? 0,01 (т) Здесь коэффициент k₆ принят равным k₆ = ^0.8 = 4^0.8, так как < _исп.

6. Глубины зон заражения первичным Г₁ и вторичным Г₂ облаками определяем по таблице п. 4 в зависимости от скорости ветра (w_в = 1 м/с) и соответствующего эквивалентного количества АХОВ путем интерполяции.

Для первичного облака: Q_{э, 1} = 1 т.

Г₁ = 0.38 (км) Г₂ = 0 (км)

7. Определяем полную глубину зоны заражения Г_зар по формуле:

Г_зар =

Г_зар = 0,38+0,5*0=0,38 (км)

8. Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Г_пред при скорости переноса u=16 км/ч (по таблице п.2), определяем по формуле:

Г_пред = u*,

где — время полного испарения или ликвидации источника химического заражения, ч.

Г_пред = 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.