Организация производственной вентиляции при работе с радиоактивными веществами

Контроль  за безопасным состоянием воздуха осуществляется специальными дозиметрическими приборами, работа которых основана на ионизирующей способности радиоактивного излучения. Гамма-кванты и бета-частицы обладают высокой проникающей способностью, и измерять интенсивность их излучения  нетрудно. Осуществить надежный непрерывный  контроль за загрязнением воздуха альфа-частицами  из-за их малой проникающей способности  до сих пор еще не удалось.

Основными факторами нормальных санитарных условий воздушной среды в производственных помещениях должны быть мероприятия технологического порядка, а вентиляцию необходимо рассматривать как вспомогательное мероприятие. Неправильное решение технологического процесса и компоновки оборудования не позволят даже самой мощной системе вентиляции поддерживать в воздухе помещения допустимые концентрации вредных веществ. Технологический процесс должен в максимальной степени исключить непосредственное соприкосновение персонала с радиоактивными веществами на всех стадиях производства.

Герметизация  оборудования, механизация и дистанционное  управление, замена сухих пылящих  операций влажными, выполнение работ  в надежных укрытиях имеют решающее значение при работах с радиоактивными веществами.

Радиоактивные вещества способны накапливаться на поверхностях строительных конструкций, трубопроводах, оборудовании и т.д., делая их тем самым источниками  ионизирующего загрязнения. Чтобы избежать этого, необходимо периодически дезактивировать поверхности, подверженные загрязнению.

Формирование  методов и средств защиты предусматривает  не только применение ряда вентиляционных систем и устройств, но также проведение специальных планировок помещений  и выполнение ряда особых требований, которым должны соответствовать  технологический процесс и используемое оборудование. Планировка помещений  должна предупреждать возникновение  неорганизованных перетоков воздуха, а применяемая технология и оборудование, в котором ведется технологический  процесс, должны характеризоваться  минимальными выделениями примесей в окружающую среду.

Например, все помещения АЭС делятся на две зоны: строгого и свободного режима. К зоне строгого режима относятся помещения, в которых имеется постоянное или периодическое воздействие на персонал радиационных факторов. Зона свободного режима включает помещения, где полностью исключается возникновение и поступление радиоактивного загрязнения.

При зональной  планировке производственных помещений  предусматривается следующие виды вентиляции:

• общеобменная приточно-вытяжнаявентиляция;
• специальная вытяжная;
• местная технологическая вентиляция;
• рециркуляционная технологическая вентиляция (используется в необслуживаемых помещениях в период эксплуатации оборудования и работает в комплексе с очистительными и охладительными системами).

Герметизация  источников радиоактивного излучения, а также дезактивация поверхностей практически полностью исключают поступление радиоактивных веществ в воздушную среду. Однако в воздухе помещений появляются продукты радиолиза (окислы азота, озон, аммиак, окись углерода и др.).

Удаление  образующихся в помещениях радиационных установок газов осуществляется с помощью вентиляции. Схемы вентиляции помещения при работе радиоизотопных установок с закрытыми источниками предусматривают подачу приточного воздуха в смежные помещения с последующим его перетоком через специальный канал в камеру. Удаление воздуха осуществляется вытяжным вентилятором также через специальный канал. Вентиляционные каналы устраиваются таким образом, чтобы не снижались защитные свойства перемычек или стен, в которых они располагаются, и не происходило проникновение отраженного γ-излучения в соседние помещения.

Проветривание лабораторий осуществляется приточно-вытяжной вентиляцией. За счет превышения вытяжки  над притоком в помещении поддерживается разрежение, для его обеспечения в помещениях предусматриваются уплотнения дверей и окон. Для поддержания перепада давления в помещении вентиляционные устройства сблокированы таким образом, чтобы первым включался вентилятор, удаляющий воздух. Для предупреждения загрязнения окружающей среды удаляемый воздух фильтруется. Фильтрующие устройства для очистки удаляемого воздуха располагаются вблизи отсасывающих устройств. Для очистки удаляемого воздуха применяются фильтры одноразового использования: после достижения определенного максимального допустимого сопротивления они подлежат замене. В случае выключения приточной или вытяжной вентиляции вентиляционные трубопроводы закрываются при помощи специальных клапанов.

Выполнение  всех перечисленных требований и  устройство эффективной вентиляции с соблюдением всех правил эксплуатации технологического и вентиляционного  оборудования - надежное средство создания безопасных условий труда. 

2.3 Аварийная  вентиляция

Аварийная вентиляция - комплекс мероприятий по вентиляции помещений на промышленных предприятиях при возникновении аварии с целью обеспечения безопасности людей. Аварийная ситуация может возникнуть в результате многих причин: самовозгорания, взрыва, внезапного выброса газа, пожара и т. п. Должен быть разработан специальный план режимов работы вспомогательных вентиляционных установок на случай аварии.

Виды и  способы аварийной вентиляции:

• основные системы вытяжной общеобменной вентиляции с резервными вентиляторами для аварийного расхода воздуха;
• системы аварийной вытяжной вентиляции в дополнение к основным системам (с резервными вентиляторами), если расход воздуха в основных системах не полностью обеспечивает аварийный воздухообмен;
• только системы аварийной вытяжной вентиляции, если использование основных систем невозможно или нецелесообразно;
• только системы аварийной приточной вентиляции для одноэтажных зданий.

Вытяжные  устройства (решетки или патрубки) для удаления воздуха системами  аварийной вентиляции целесообразно  размещать в рабочей зоне при  выделении газов и паров, имеющих  при поступлении их в помещение  удельный вес больше удельного веса воздуха в рабочей зоне; в верхней  зоне при выделении газов и  паров с меньшим удельным весом.

Аварийную вентиляцию для удаления дыма при пожаре (противодымная  вентиляция) предусматривают с целью  обеспечения эвакуации людей  из помещений здания в начальной  стадии пожара, возникшего в одном  из помещений.

В отдельных  случаях устанавливают резервный  агрегат, который блокируют с  рабочим вентиляционным агрегатом. Когда выключается рабочий агрегат, автоматически включается резервный. Устанавливаемые в производственных помещениях автоматические газоанализаторы, оповещающие об образовании в  производственных помещениях веществ  опасных концентраций, блокируют  с аварийной вентиляцией, которая  в этом случае также автоматически включается. Кроме автоматического включения, предусматривают и ручное, при этом пусковые устройства располагают снаружи помещения. Пусковые устройства аварийной вентиляции следует располагать у основных входных дверей.

Аварийная вентиляция находится в постоянной готовности. Различают два режима работы аварийной вентиляции:

• активный, когда производительность вентиляции в течение всей аварийной ситуации достаточна и содержание веществ в воздушной среде удерживается на временно безопасном уровне;
• пассивный, когда производительность аварийной вентиляции недостаточна и концентрация газов и паров в воздушной среде в первый период аварийной ситуации непрерывно нарастает и превышает временно безопасный уровень. При этом режиме безопасность работы не гарантирована, так как при образовании взрывоопасной концентрации любой импульс может вызвать взрыв.

Пусковые  устройства аварийной вентиляции следует  располагать у основных входных  дверей.

 

2.4 Охрана окружающей  среды

Основные  направления воздухоохранных мероприятий  для действующих производств  включают технологические и специальные  мероприятия, направленные на сокращение объемов выбросов и снижение их приземных  концентраций. Технологические мероприятия  включают:

• использование более прогрессивной технологии по сравнению с применяющейся на других предприятиях для получения той же продукции;
• увеличение единичной мощности агрегатов при одинаковой суммарной производительности;
• применение в производстве более «чистого» вида топлива;
• применение рециркуляции дымовых газов.

К специальным  мероприятиям, направленным на сокращение объемов и токсичности выбросов объекта и снижение приземных  концентраций загрязняющих веществ, относятся:

• сокращение неорганизованных выбросов;
• очистка и обезвреживание вредных веществ из отходящих газов;
• улучшение условий рассеивания выбросов.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) - норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух. Он устанавливается для каждого вещества (источника загрязнения атмосферного воздуха) индивидуально.

Ограничение выбросов по концентрации и объему имеет своей целью не только предупредить появление повышенного содержания примесей, в прилегающей к предприятию  зоне, но свести до минимума поступление  примесей в атмосферу вообще.

Наиболее  эффективным методом сокращения загрязнения окружающей воздушной  среды является повышение качества используемого оборудования и применяемой  технологии. Именно их несовершенство определяет в первую очередь необходимость  очистки и рассеяния вентиляционных выбросов.

Высокие требования предъявляются к средствам очистки воздуха, удаляемого из производственных сооружений.

Современные устройства и оборудование для очистки  воздуха от аэрозолей можно разделить  на четыре группы.

1. Механические обеспыливающие устройства, в которых отделение пыли происходит под действием сил тяжести, инерции и центробежных сил (осадительные камеры, инерционные пылеуловители и центробежные циклоны, которые предназначены главным образом для улавливания грубодисперсной пыли (30÷50 мкм и более). Эффективность этих устройств зависит от концентрации пыли и размеров частиц, резко снижаясь при уменьшении этих показателей.

2. Мокрые пылеуловители, в которых запыленный воздух соприкасается со смачивающими жидкостями или увлажненными поверхностями (промывные башни, скрубберы и трубы Вентури). Эффективность мокрых пылеуловителей во многом зависит от смачиваемости улавливаемой пыли.

3. Зернистые фильтры, в которых фильтрация воздуха осуществляется на различных материалах в виде зерен (песок, опилки, крошка резины и др.). Зернистые материалы применяются при значительных концентрациях аэрозолей, эффективность улавливания которых во многом зависит от свойств улавливаемых аэрозолей и пылеулавливающей способности фильтрующего материала.

4. Фильтрующие волокнистые материалы применяются для грубой и тонкой очистке воздуха. Для предварительной очистки применяются стекловолокно, различные синтетические и естественные ткани, обладающие большой пористостью и пылеемкостью. Волокнистые материалы имеют высокий коэффициент очистки для частиц всех размеров.

В общем случае для улавливания газообразных примесей используются такие свойства газа, как растворимость в воде, окислительная  и восстановительная способности, адсорбционность, способность к  нейтрализации, конденсации и др. При этом главной задачей при  очистке газообразных примесей является их улавливание или превращение  в безвредные соединения.

3 Расчётная часть

Расчету вентиляционной сети предшествуют ее трассировка, выявление  линейных размеров отдельных участков, назначение конфигурации воздуховодов и местных сопротивлений.

Аэродинамический  расчёт воздуховодов обычно сводится к определению размеров поперечных сечений всех участков сети, обеспечивающих перемещение необходимого количества воздуха, а также к определению  суммарного сопротивления, возникающего при давлении воздуха по воздуховодам. Аэродинамический расчёт воздуховодов выполняют после определения  количества перемещаемого воздуха  и решения трассировки воздуховодов.

Для проведения аэродинамического расчёта вычерчивают  аксонометрическую схему. Сеть воздуховодов разбивают на отдельные участки и определяют длину, диаметр и расход воздуха на каждом из них. Сопротивления ответвлений при расчетных расходах воздуха должна быть равны давления в тех точках магистрального пути, к которым примыкают эти ответвления.Расчётным участком считается часть воздуховода с постоянным расходом и скоростью воздуха. Значение расхода и длины каждого участка наносятся на аксонометрическую схему вентиляции. Номер, расход воздуха и длина каждого участка заносятся в таблицу аэродинамического расчёта.

 

3.1 Расчет  воздухообмена

В помещениях для работ I класса должен быть 10-ти кратный воздухообмен, в помещениях II класса – 8-ми кратный воздухообмен, в помещениях III класса – 3-х кратный воздухообмен.

Исходя из этого рассчитаем воздухообмен для  помещений по формуле

 

Где L – кратность воздухообмена, час^-1, V = a·b·c – объём помещения, м³.

 

 

 

Общий воздухообмен

 

№ по-ме-ще-ния	Наименование	Размеры и объём помещений				Крат-ность  воздухо-обмена	Расчетный воздухо-обмен в помещении, м3/час
		дли-на, м	шири-на, м	высо-та, м	объём, м3
1	Зона оборудования (I)	6	3	3,5	63	10	630
2	Ремонт-ная  зона (II)	6	3	3,5	63	5	316
3	Зона оборудования (I)	6	3	3,5	63	10	630
4	Операторская  зона (III)	18	4	3,5	252	3	756
5	Зона оборудования (I)	6	3	3,5	63	10	630
6	Ремонт-ная  зона (II)	6	3	3,5	63	5	316
7	Зона оборудования (I)	6	3	3,5	63	10	630