Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают медленные нейтроны (с энергией менее 1 кэВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 кэВ) и быстрые нейтроны (от 500 кэВ до 20 МэВ). Среди медленных нейтронов различают тепловые нейтроны с энергией мене 0,2 эВ. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа - или бета-частиц. Так, длина пробега нейтронов промежуточных энергий составляет около 15 м в воздушной среде и 3 см в биологической ткани, аналогичные показатели для быстрых нейтронов — соответственно 120 м и 10 см. Таким образом, нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотностью потока нейтронов (нейтр./см2 ∙ с).
Гамма-излучение (γ-излучение) представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией (0,01 ÷ 3 МэВ) и с малой длиной волны, что обусловливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа - и бета-излучение.
Рентгеновское излучение представляют собой один из видов электромагнитного излучения, которое может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ.
Облучение тканей организма может быть внешним и внутренним. В последнем случае оно вызвано источниками, попавшими в организм с воздухом, водой или пищей. При внешнем облучении наиболее опасны бета-, гамма - и нейтронное излучение. При внутреннем облучении опасны все виды излучения, так как действуют непрерывно и практически на все органы. При внешнем облучении альфа - и бета-частицы из-за малой проникающей способности вызывают в основном поражения кожи. Жесткое рентгеновское и гамма-излучение могут вызвать гибель организма при отсутствии внешних изменений кожных покровов.
Действие ионизирующего излучения на живые организмы заключается в разрыве молекулярных связей, изменении химической, структуры соединений, входящих в состав организма, образовании «осколков» молекул − радикалов, обладающих высокой химической активностью, а иногда и чрезвычайно токсичных, в нарушении структуры генного аппарата клетки. Это приводит к изменению ее наследственного кода и, следовательно, нарушает условия воспроизводства клеткой и организмом в целом себе подобных, что вызывает развитие раковых опухолей и появление мутантов в доследующих поколениях. Биологический эффект воздействия ионизирующего излучения тем выше, чем выше уровень создаваемой им ионизации, т. е. пропорционален числу пар ионов, образующихся в тканях организма. Даже при незначительных дозах облучения происходит торможение функций кроветворных органов, нарушение свертываемости крови, увеличение хрупкости кровеносных сосудов, ослабление иммунной системы. Большие дозы облучения приводят к гибели организма. При малых дозах облучения биологические эффекты носят стохастический (вероятностный) характер, причем вероятность их возникновения пропорциональная дозе, но не имеет дозового порога, а тяжесть не зависит от нее. При больших дозах биологические эффекты носят детерминированный (предопределенный) характер, причем для них характерно наличие дозового порога, выше которого тяжесть поражения зависит от дозы.
Для оценки ионизирующего излучения приняты следующие единицы измерения:
• активность радиоактивного вещества
− число спонтанных ядерных превращений dN за промежуток времени dt (измеряется в беккерелях (Бк = 1/с);
• поглощенная доза
−средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором малом объеме, отнесенная к массе вещества dm в этом объеме (измеряется в джоулях на килограмм или в специальных единицах системы СИ − греях (1Дж/кг = 1Гр));
• эквивалентная доза
- произведение поглощенной биологической тканью дозы D на безразмерный взвешивающий коэффициент для данного вида излучения WR - введена для оценки опасности облучения биологических тканей ионизирующим излучением произвольного состава (измеряется в зивертах − Зв). Коэффициент WR характеризует зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения организма от поглощенной дозы. Для рентгеновского, гамма-излучения и электронов любых энергий WR = 1, для протонов с энергией до 2 МэВ WR = 5, для нейтронов с энергией 0,01−0,1 и 2−20 МэВ WR = 10, для альфа-частиц, тяжелых ядер и нейтронов с энергией (0,1−2) МэВ WR = 20;
• эффективная ожидаемая доза
, где HT(t) – мощность эквива лентной дозы
в биологической ткани T; τ − продолжительность воздействия. Если продолжительность воздействия неизвестна, то она принимается равной 50 годам для лиц из персонала и населения и 70 годам для детей. Применяется для оценки дозовой нагрузки организма при проживании человека на зараженной местности или при ликвидации радиационной аварии (измеряется в зивертах);
• эффективная доза
, где HTτ - эквивалентная доза в биологической ткани Т за время τ, a WT − взвешивающий коэффициент для этой ткани. Эта доза применяется для оценки риска возникновения отдаленных последствий облучения тела человека или его отдельных органов с учетом их радиочувствительности, измеряется в зивертах;
• эффективная коллективная доза
, где Ei − эффективная средняя
доза для i-й группы людей, а Ni − число людей в этой группе. Эта доза применяется для оценки степени риска облучения групп людей (измеряется в чел.∙Зв).
Кроме единиц системы СИ для оценки ионизирующего излучения ранее применялись внесистемные единицы, изъятые из употребления, но иногда встречающиеся в литературе:
• кюри − единица активности: 1 Ки = 3,7∙1010 Бк;
• рентген − единица экспозиционной дозы: 1 P = 2,58∙10-4 Кл/кг;
• рентген/с (Р/ч, Р/год) − единица мощности экспозиционной дозы;
• рад− единица поглощенной дозы: 1 рад = 0,01 Гр;
• бэр − единица эквивалентной дозы: 1 бэр = 0,01 Зв, (например, уровень рентгеновского излучения на рабочем месте оператора компьютера обычно не превышает 10 мкбэр/ч).
Предельно допустимые уровни облучения людей задаются «Нормами радиационной безопасности НРБ−96» и «Основными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87». В соответствии с НРБ−96 все население делится на две категории: персонал; непосредственно работающий с источниками излучения, и все население, включая персонал вне сферы его производственной деятельности. В свою очередь, персонал делится на две группы: А − работающие с источниками излучения и Б − по условиям работы находящиеся в сфере их воздействия.
Для двенадцати органов человеческого тела в зависимости от их чувствительности к облучению установлены взвешивающие коэффициенты WT = 0,01 ÷ 0,2 (например, для гонад WT = 0,2, для костного моза, лёгких, желудка WT =0,12, для кожи WT = 0,01). Для прочих органов значение WT принимается равным величине 0,05.
Для всех категорий облучаемых людей установлены три класса нормативов:
• основные дозовые пределы (табл.2.16);
• допустимые уровни воздействия, являющиеся производными от основных дозовых пределов (предел годового поступления, допустимая объемная активность, допустимая удельная активность и т. д.);
• контрольные уровни, устанавливаемые администрацией учреждения по согласованию с органами Госсаннадзора.
Таблица2.16. Основные дозовые пределы облучения (извлечение из НРБ−96)
Нормируемые величины
Дозовые пределы
Персонал (группа А)
Население
Эффективная доза
Эквивалентная доза за год;
в хрусталике, коже, кистях и стопах
20 мЗв/год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв/год
150 мЗв
500 мЗв
1 мЗв/год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв/год
15мЗв
50мЗв
Дозы облучения для лиц категории Б установлены в 4 раза ниже значений для категории А.
Основные дозовые пределы не включают в себя дозы от природных, медицинских источников и вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения. При одновременном воздействии источников внешнего и внутреннего облучения должно выполняться условие: отношение дозы внешнего облучения к пределу дозы и отношение годовых поступлений отдельных радиоактивных изотопов к их пределам в сумме не должны превышать единицы.
Для студентов и учащихся в возрасте до 21 года, обучающихся с использованием источников ионизирующего излучения, годовые накопленные дозы не должны превышать значений, установленных для населения.
Естественный фон радиоактивного излучения, обусловленный естественной радиоактивностью горных пород, рассеянными в окружающей среде нестабильными изотопами и космическим излучением, обычно не превышает (4−5)∙10-8 Гр/ч. Основными источниками загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами являются атомные энергетические установки, предприятия по переработке ядерного топлива и радиоактивных отходов, отвалы горных пород и золы тепловых электростанций, имеющие повышенный естественный фон радиоактивности.
Планируемое повышенное (сверх установленных дозовых пределов) облучение персонала при ликвидации аварии может быть разрешено при невозможности принять меры, исключающие превышение, и может быть оправдано только спасением жизни людей, предотвращением дальнейшего развития аварии и облучения большого числа людей. Оно допускается только для мужчин старше 30 лет при их добровольном письменном согласии после информации о возможных дозах облучения и риске для здоровья.
При дозах облучения до 0,5 Зв риск возникновения стохастических неблагоприятных эффектов определяется
для одного человека или
для группы людей, где р(E) и р(SE) − вероятность события, создающего дозу Е или SE соответственно; rе = 0.56 1/чел∙Зв для персонала и rE =0.073 1/чел∙∙Зв для населения − коэффициент риска смерти от рака и наследственных эффектов. Для событий с тяжелыми детерминированными последствиями принимается r=р(Е) и R=p(SE)∙N, где N − число людей, получивших дозу Е>0,5 Зв. Значения r не должны превышать 10-3 за год для персонала и 5∙10-5 для населения. Минимальный уровень риска, ниже которого риск считается пренебрежимо малым и его дальнейшее снижение нецелесообразно, равен 10-6 за год.
Для защиты населения от природных источников излучения объемная среднегодовая активность изотопов радона и торона должна быть
Бк/м3 в воздухе вновь строящихся помещений и менее 200 Бк/м3 в существующих, а мощность дозы гамма-излучения не должна превышать мощность дозы на открытой местности более чем на 0,3 мкЗв/ч. Вопрос о переселении жильцов (с их согласия) рассматривается, если практически невозможно снизить это превышение до значений менее 0,6 мкЗв/ч. При облучении населения в медицинских целях не устанавливаются предельные дозовые значения и используются принципы обоснования по показаниям медицинских радиологических процедур. При проведении профилактических медицинских и научных исследований для лиц, не имеющих медицинских противопоказаний, эффективная доза облучения не должна превышать 1 мЗв.
Многие строительные материалы являются источниками вредных веществ в воздухе помещений. Так, например, в камнях, песке, глине, силикатном шлаке, фосфогипсе содержится Ra-226, являющийся источником выделения газообразного Rn - 222 [21].
Отмечен средний уровень активности Rn-222 в воздухе жилых помещений 60 Бк/м3, в 5% обследованных помещений он был более 500 Бк/м3, отдельные данные превышали 1000 Бк/м3 [30].
Во всех школах США рекомендуется проверять содержание Rn-222 в воздухе. Предварительная проверка 130 школ показала, что в них концентрация радона повышена. Среди 3000 обследованных классных помещений в 16 штатах в 19% содержание радона превышало 150 Бк/м3, а в 3% превышало 750 Бк/м3. В одной школе обнаружена концентрация радона более 5000 Бк/м3.
Три четверти коллективной эквивалентной дозы, полученной населением многих стран из-за выделения радона, складывается из доз облучения в домах с удельной радиоактивностью воздуха в помещениях менее 100 Бк/м3. Эффективная эквивалентная доза облучения от радона и его дочерних продуктов составляет в среднем около 1 мЗв/год, т. е. около половины всей годовой дозы, получаемой человеком в среднем от всех естественных источников радиации.
Основными способами предупреждения проникновения радона в здание и снижения его концентраций являются: заделка трещин в фундаменте; аэрация подвальных помещений, покрытие пола в подвальном помещений непроницаемым материалом, герметизация межэтажных перекрытий, установка вытяжных вентиляторов в жилых помещениях.
Средняя величина эманации Rn-222 из земли составляет 0,42 nKu/м∙с с отклонениями от 6∙10-3 до 1,4 nKu/м∙с. Эмиссия радона из стен уменьшается в 10 раз при облицовке стен пластиковыми материалами типа полиамида, поливинилхлорида, полиэтилена или после покрытия стен слоем краски на эпоксидной основе или тремя слоями масляной краски. Даже при оклейке стен обоями скорость эмиссии радона уменьшается примерно на 30%.
Герметизация помещения с целью экономии энергии и отсутствие проветривания позволяет сохранить тепло, но приводит к увеличению содержания радона в воздухе.
Еще один источник поступления радона в помещения представляет вода, особенно из глубоких колодцев и артезианских скважин. Наибольшую опасность представляет попадание паров воды с высоким содержанием радона в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, что чаще всего происходит в ванной комнате.
Порядок хранения, транспортировки и захоронения радиоактивных веществ установлен санитарными нормами ОСП-72/87. Сбор отходов, их удаление для небольших предприятий производится централизованно специализированными службами. Крупные потребители радиоактивных веществ осуществляют захоронение и утилизацию отходов самостоятельно. Перед утилизацией изотопы разделяют по степени активности, периоду полураспада и т. п. Для сокращения объема отходов их упаривают, сжигают, прессуют и т. п. Для предотвращения миграции радиоактивных изотопов с грунтовыми водами малоактивные отходы фиксируют с помощью битума или цемента в блоки, подлежащие дальнейшему захоронению. Высокоактивные отходы остекловывают. Сброс радиоактивных веществ в составе сточных вод запрещен. Для захоронения радиоактивных веществ используют специальные могильники. Пункт захоронения должен располагаться не ближе 20 км от городов в районе, не подлежащем застройке, с санитарно-защитной зоной не менее 1 км от населенных пунктов и мест постоянного пребывания скота.
На территориях, подвергшихся загрязнению вследствие аварии, при эффективной дозе до 1 мЗв/год производится обычный контроль радиоактивного загрязнения среды и сельхозпродукции. Эта зона не относится к зоне радиоактивного загрязнения. Зона с эффективной дозой 1−5 мЗв/год считается зоной радиационного контроля. В этой зоне помимо контроля должны осуществляться и меры по защите населения. Зона с эффективной дозой 5−20 мЗв/год считается зоной ограниченного проживания. Зона с эффективной дозой 20−50 мЗв/год считается зоной добровольного отселения. Людям, проживающим в этой зоне, помимо контроля получаемых ими доз и защитных мероприятий, должна предоставляться помощь в добровольном переселении за пределы зоны. Зона с эффективной дозой более 50 мЗв/год считается зоной отселения. На восстановительной стадии радиационной аварии въезд людей для постоянного проживания на территорию зоны ограниченного проживания не разрешен. В этой зоне запрещается постоянное проживание людей репродуктивного возраста и детей. Зона отселения превращается в зону отчуждения, в которой не допускается постоянное проживание, а временное нахождение должно предусматривать меры защиты работающих и их обязательный индивидуальный дозиметрический контроль.
Дозиметрический контроль осуществляется на основе сцинтилляционных счетчиков, счетчиков Гейгера, ионизационных камер и т. п.
Индивидуальные средства защиты при работе с фиксированными радиоактивными веществами - халаты, комбинезоны, полукомбинезоны, шапочки из хлопчатобумажной ткани. При опасности значительного загрязнения хлопчатобумажной одежды поверх нее надеваются пленочные нарукавники, брюки, фартук, халат, костюмы, сапоги. В качестве материалов для такой спецодежды применяются некоторые виды пластиков и резины. Для защиты рук при работе с препаратами активностью свыше 108 Бк применяются перчатки с нарукавниками из просвинцованной резины. Воздух под пленочный костюм подается по шлангу. Для защиты органов дыхания применяют респираторы и шланговые противогазы. При работе с альфа - и бета-источниками для защиты глаз используют щитки из оргстекла.
2.9. Сосуды, работающие под давлением
К сосудам, работающим под давлением, относятся герметически закрытые емкости, предназначенные либо для хранения и транспортировки веществ, которые представляют опасность для окружающих, либо для наполнения их веществами, использование которых возможно лишь при выпуске через калиброванные отверстия. К этого же рода емкостям следует относить и энергопроизводящие установки, от которых можно получить рабочее тело в виде пара или воздуха под высоким давлением. Все сосуды, работающие под давлением, взрывоопасны. Приведем перечень сосудов, работающих под давлением [28].
1. Баллоны, наполненные сжиженными газами; баллон − сосуд, работающий под давлением и имеющий одну или две горловины для ввертывания вентилей или штуцеров (пробок).
2. Цистерны и бочки, наполненные сжиженными газами; цистерна − сосуд, постоянно установленный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля (прицепа) или на других средствах передвижения; бочка − сосуд цилиндрической формы, который можно перекатывать с места на место и ставить на торцы без дополнительных опор.
3. Компрессоры и воздухосборники при них; компрессор − двигатель внутреннего сгорания, посылающий сжатый воздух толчками в емкость, именуемую воздухосборником; воздухосборник − емкость, принимающая сжатый воздух от компрессора и удерживающая в себе заданное давление воздуха для отбора его инструментом, работающим от сжатого воздуха.
4. Паровые и водогрейные котлы − теплотехнические установки, производящие пар с повышенным давлением, который используется как для отопления, так и в качестве рабочего тела в паросиловых двигательных установках, турбоагрегатах электростанций и передвижных теплосиловых комплексах.
Баллоны могут взрываться от ударов, падения, соударения между собой, перегрева, повышающегося внутреннего давления, нарушения работы вентилей, наполнения другим газом. При совместном хранении сосудов, наполненных разными газами, в помещении может образоваться взрывоопасная среда от смеси газов, незначительно просасывающихся через вентили. Поэтому существуют правила перевозки сосудов, их хранения, установки их в рабочее состояние и соблюдения уровня наполнения и выработки, а также опознания газа.
Характеристики баллонов даны в табл. 2.17. В правилах перевозки указывается необходимость предотвращения падений сосудов и их соударений. Для этого применяются специально оборудованные автомашины, в кузове которых баллоны укладываются в соответствующие их размерам гнезда или устанавливаются плотно друг к другу, при этом сосуды защищаются от соударений надетыми на них резиновыми кольцами.
Таблица 2.17. Характеристики кислородных, ацетиленовых н пропан-бутановых баллонов
Баллон
Показатель
кислородный
ацетиленовый
Пропан-бутановый
Предельное рабочее дав-
ление, МПа (кгс/см2)
Испытательное давление,
МПа (кгс/смг)
Состояние газа в баллоне
Цвет окраски
Цвет надписи
Надпись на баллоне
Количество газа в баллоне, л
Жидкостная емкость, л
Резьба присоединитель-
ного штуцера, вентиля
Размеры, мм:
высота
диаметр
Толщина стенки, мм
Масса баллона без га-
за, кг
15 (150)
1,9 (19)
1,6 (16)
22,5 (225)
Сжатый
Голубой
Черный
Кислород
6000
40
3/4 труб-
ная правая
1390
219
8
67
3,0 (30)
Раствренный
Белый
Красный
Ацетилен
5520
40
Присоеди-
няется хомутом
1390
219
7
52
2,5 (25)
Сжиженный
Красный
Белый
Пропан-бутан
12000
50
Левая
21,8x14
ниток на 1 шаг
960
300
3
22
Примечания: 1. Баллоны для газа бывают малой вместимости — до 12 л и средней — от 12 до 55 л с условным давлением до 20 МПа (200 кгс/смВ таблице приведены в качестве примера основные характеристики широко распространенных баллонов для кислорода, ацетилена и пропан-бутана средней вместимости.
Чтобы не допустить совместного хранения баллонов, наполненных разными газами, применяются опознавательные надписи и наружная отличительная окраска, предусмотренная «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». В табл. 2.18 описывается принятая окраска как самих баллонов, так и надписей и полос на них.
В правилах перевозки указывается необходимость предотвращения падений сосудов и их соударений. Для этого применяются специально оборудованные автомашины, в кузове которых баллоны укладываются.
Для обеспечения безопасности и возможности опознания газа с помощью взятия пробы определены условия наполнения баллонов и выработки до остаточного давления. Эти требования приводятся в табл. 2.19.
Цистерны и бочки. Они представляют большую опасность при взрыве, чем сосуды, вследствие больших размеров и значительного количества хранящихся и перевозимых в них сжиженных газов. Для них также регламентированы условия наполнения и отличительная (опознавательная) окраска.
Цистерны имеют в верхней части круглый лаз или смотровой люк (при емкости до 1000 л). Для предупреждения нагревания содержимого цистерны выше допустимой температуры устанавливается или термоизоляционный кожух с предохранительной разрывной мембраной, или над верхней частью цистерны − теневой козырек для защиты от попадания прямых солнечных лучей. На цистернах крепятся вентили для налива и слива сжиженного газа и для выпуска паров из верхней части цистерны. В табл. 2.20 приводится опознавательная окраска цистерн, бочек и вентилей на них.
Таблица 2.18. Цвет окраски баллонов для сжатых, сжиженных
и растворенных газов, текст и цвет надписей на них
Газ
Примечание. Вся наружная поверхность баллонов должна быть окрашена с нанесением на нее цветных полос и надписей согласно
указаниям настоящей таблицы Газ
Окраска
баллонов
Текст
надписи
Цвет
надписи
Цвет
полосы
Азот
Аммиак
Аргон сырой
Аргон техни-
ческий
Аргон чистый
Ацетилен
Бутилен
Нефтегаз
Бутан
Водород
Воздух
Гелий
Закись азота
Кислород
Кислород
медицинский
Сероводород Сернистый
ангидрид
Углекислота
Фосген
Фреон 11
Фреон 12
Фреон 13
Фреон 22
Хлор
Циклопропан Этилен
Все другие
горючие газы
Все другие
негорючие
газы
Черная
Желтая
Черная
Черная
Серая
Белая
Красная
Серая
Красная
Темно-зеленая
Черная
Коричневая
Серая
Голубая
»
Белая
Черная
»
Защитная
Алюминиевая
То же
»
»
Защитная
Оранжевая Фиолетовая
Красная
Черная
Азот
Аммиак
Аргон сырой
Аргон технический
Аргон чистый
Ацетилен
Бутилен
Нефтегаз
Бутан
Водород
Сжатый воздух
Гелий
Закись азота Кислород
Кислород
медицинский
Сероводород Сернистый
ангидрид
Углекислота
—
Фреон 11
Фреон 12
Фреон 13
Фреон 22
—
Циклопропан Этилен
Наименование газа
То же
Желтый
Черный
Белый
Синий
Зеленый
Красный Желтый Красный
Белый
Красный
Белый
»
Черный
»
»
Красный
Белый
Желтый
—
Черный
»
»
»
—
Черный
Красный
Белый
Желтый
Коричневый
—
Синий
Синий
Зеленый
—
Черный
—
—
—
—
—
—
—
—
Красный Желтый
—
Красный
Синий
—
Две
красные
Три
желтые
Зеленый
—
—
—
—
Примечание. Вся наружная поверхность баллонов должна быть окрашена с нанесением на нее цветных полос и надписей согласно указаниям настоящей таблицы.
Таблица 2.19. Остаточное давление газа в баллонах, цистернах и бочках
Наименование и назначение сосудов
Допустимое остаточное давление, МПа (кгс/см2)
Баллоны для сжатых газов
Баллоны для растворенного ацетилена
Цистерны и бочки за исключением тех, внутри которых при хранении и транспортировке газа отсутствует давление
Цистерны и бочки для сжиженных газов, упругость паров которых в зимнее время может быть ниже 0,05 (0,5)
Не менее 0,05 (0,5)
Не менее 0,05 (0,5) и не более 0,01 (0,1)
Не менее 0,05 (0,5)
Устанавливается производственной инструкцией завода - наполнителя
Примечание. Указаны остаточные давления газов, которые должны иметь находившиеся в эксплуатации баллоны, бочки и цистерны при поступлении их на заводы-наполнители или на наполнительные станции.
Таблица 2.20. Надписи и отличительные полосы на цистернах и бочках для сжиженных газов
Назначение цистерн и бочек
Текст надписи
Цеет надписи
Цвет полосы
Для аммиака
Для хлора
Для фосгена
Для кислорода
Для всех
остальных не-
горючих газов
Для горючих
газов
Аммиак, Ядовито,
Сжиженный газ
Хлор, Ядовито, Сжиженный газ
Ядовито, Сжиженный газ
Опасно
»
Наименование газа и слово Огнеопасно
Черный
Зеленый
Красный
Черный
—
Черный
Желтый
Защитный
»
Голубой
—
Красный
Примечание. Наружная поверхность цистерн и бочек должна быть окрашена эмалью, масляной или алюминиевой краской в светло-серый цвет и иметь надписи и отличительные полосы в соответствии с данной таблицей.
Компрессоры и воздухосборники. Они могут взрываться при несоблюдении требований эксплуатации двигателей установки и условий наполнения воздухосборника.
Основными причинами взрыва являются: перегрев поршневой группы, что вызывает активное разложение масла с выделением паров углеводородов, смесь которых с воздухом приводит к образованию взрывоопасной среды; применение легкоплавких масел, способных разлагаться при невысоких температурах; накопление статического электричества на корпусе компрессора или воздухосборника, что может привести к искрению от пылинок в засасываемом воздухе; превышение давления в воздухосборнике в случае неисправности предохранителя.
Правилами устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов предусматривается необходимость применения в двигательной установке только специальных тугоплавких компрессорных масел и водяного охлаждения, а также недопустимость засасывания запыленного воздуха и обязательное заземление агрегата.
Паровые и водогрейные котлы. Они также относятся к аппаратам, работающим при высокой температуре и большом избыточном давлении. Причинами взрыва этих котлов являются либо перегрев стенок котла (вследствие уменьшения уровня воды), либо недостаточное охлаждение внутренних стенок из-за накопления накипи, а также внезапное разрушение стенок котла от появившихся на них трещин либо усталостных образований при превышении давления выше расчетного в случае неисправности предохранительных устройств. Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов определяются требования к устройству, изготовлению и эксплуатации паровых котлов. Этими правилами предусмотрено использование необходимых контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств и их количество. Количество предохранительных клапанов, устанавливаемых на паровых и водогрейных котлах, зависит от производительности котла: при производительности до 100 кг/ч допускается установка одного предохранителя, при более высокой производительности устанавливается не менее двух предохранительных клапанов, один из которых должен быть контрольным. Выбор типа клапана определяется конструктивными особенностями сосуда, инерционностью клапана, требованиями к его пропускной способности. Пружинные клапаны обладают большей пропускной способностью по сравнению с рычажно-грузовыми. Последние чаще применяют, когда есть возможность выпускать рабочую среду непосредственно в окружающее пространство. Суммарная пропускная способность предохранительных клапанов должна быть не менее часовой производительности котла. Расчёт пропускной способности клапанов проводится по формулам в зависимости от величины избыточного давления (ГОСТ 12.2.085−82). Например, для насыщенного пара при давлении от 0,7∙105 до 12∙106 Па (от 0,7 до 120 кгс/см2) расчет ведется по формуле
(2.52)
где Gнп − пропускная способность клапана; α − коэффициент расхода пара, принимаемый равным 90 % от величины, определенной при испытании образцов клапанов данной конструкции заводом-изготовителем; F − меньшая площадь свободного сечения в проточной чаcти клапана, мм2; р1 − максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 Па (кгс/см2) от расчетного давления.
Рабочая среда, выходящая из предохранительного клапана, должна отводиться в безопасное место.
3. Экологическая безопасность
3.1. Экологические факторы и их действие
Экологический фактор ¾ это любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. К факторам неживой природы (абиотическим) относятся: свет, температура, влажность, давление, скорость воздушной среды; механический состав, влагоемкость, воздухопроницаемость и плотность почвы; рельеф, высота над уровнем моря; газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность и состав почвенных растворов.
К факторам живой природы (биотическим) относятся: растительные и животные организмы (включая человека); вирусы, бактерии, риккетсии (неподвижные микроорганизмы) и другие простейшие микроорганизмы.
Любому живому организму необходимы не вообще температура, влажность, минеральные и органические вещества и прочее, а их определенный режим, т. е. существуют верхние и нижние границы допустимых колебаний амплитуды этих факторов. Чем шире допустимые пределы какого-либо фактора, тем выше устойчивость (толерантность) данного организма. Американский ученый В. Шелфорд показал, что факторы с параметрами как в избытке, так и в недостатке по отношению к оптимальным требованиям организма называются лимитирующими, а соответствующее правило получило название закона «лимитирующего фактора» или «закона толерантности». Этот закон учитывается в мероприятиях по охране окружающей среды от загрязнения. Превышение нормы вредных веществ в воздухе, воде, почве представляет серьезную угрозу для живых организмов вообще и для здоровья людей в частности.
Динамичность экологических факторов во времени и пространстве зависит от астрономических, гелиоклиматических, геологических процессов, которые выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам. Эти приспособления живых организмов вырабатываются и закрепляются в процессе их эволюции и естественного отбора на генетическом уровне [20].
Рассмотрим более подробно некоторые из абиотических факторов:
Поступающая от Солнца лучистая энергия является причиной того, что на нашей планете тепло по сравнению с космосом. Приравнивая потоки падающей на Землю солнечной энергии и отведенной от Земли обратно в космос энергии, можно оценить температуру ТÅ равновесного теплового излучения нашей планеты:
ТÅ = Т¤ (R¤/2aÅ)1/2(1-А)1/4 = 257К. (3.1)
Здесь Т¤− температура поверхности Солнца; R¤ − радиус Солнца; аÅ − радиус земной орбиты; А − альбедо, или доля отраженной Землей световой энергии, которую по данным спутниковых измерений можно принять равной 28%.
Тепловое излучение Земли происходит в далекой инфракрасной области. Для температуры Т = 257К максимум теплового излучения приходится на длину волны l = 11300 нм, которая в 22 раза длиннее волны максимума солнечного спектра. Заметим, что около 99% всей энергии солнечной радиации составляют лучи с длиной волны 0,17 − 4,0 мкм, в том числе 48% приходится на видимую часть спектра с длиной волны 0,4 - 0,76 мкм, 45% − на инфракрасную (длина волны от 0,75мкм до миллиметров) и около 7% − на ультрафиолетовую (длина волны менее 0,4 мкм). Преимущественное значение для жизни имеют инфракрасные лучи, а в процессах фотосинтеза наиболее важны оранжево-красные и ультрафиолетовые лучи.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |


