ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ОПАСНОСТЕЙ

При изучении раздела IV бакалавр должен овладеть следующими компетенциями:

знать

• — общие положения выбора методов и средств защиты от опасностей естественного, антропогенного и техногенного происхождений;
• - методы и средства защиты от индивидуальных, региональных и глобальных опасностей;

уметь

— использовать нормативные требования к опасностям всех видов;

владеть

- расчетными методиками для определения уровня опасностей всех видов.

ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ОПАСНОСТЕЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ

Защита от выбросов токсичных веществ в атмосферный воздух помещений

Для защиты человека от вредных веществ, поступающих в органы дыхания или на кожные покровы от технических средств или при реализации технологических процессов, применяют следующие меры:

• 1) совершенствование источника опасности (герметизация или минимизация выбросов техногенного оборудования и средств техники);
• 2) экобиозащитную технику (вытяжная вентиляция, местные отсосы, газо-, пылеуловители, туманоуловители, системы рассеивания выбросов);
• 3) средства индивидуальной защиты органов дыхания и спецодежду,
• 4) контроль за состоянием воздушной среды в зоне пребывания человека',
• 5) лечебно-профилактические мероприятия.

В целях снижения вредного воздействия токсичных веществ можно рекомендовать перевод технологии на применение менее токсичных веществ или герметизацию оборудования на всех стадиях его использования.

Опасность отравлений, как правило, возрастает при проведении плановых ремонтных работ и в аварийных ситуациях. В этих случаях необходимо, чтобы рабочее пространство было освобождено от ядовитых веществ путем продувки воздухом, промывания, дегазации. Важным является также ограничение времени пребывания рабочего в опасной зоне, внутри оборудования и емкостей; использование спецодежды, противогазов и других средств индивидуальной защиты. Весьма важны при этом правильная организация работ и наличие средств экстренной медицинской помощи.

В профилактике отравлений исключительную роль играет эффективная местная вентиляция. Основное гигиеническое требование к ней — улавливание токсических веществ в зоне их образования, а в случае поступления ядов в воздух — разбавление путем подачи чистого воздуха и снижения содержания ядов до ПДК.

С помощью местной вентиляции необходимые условия создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, при сварке и пайке, при вентиляции кабин наблюдения и т.д. Местная вытяжная локализующая вентиляция — основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми (рис. 11.1). Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование. Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы, бортовые отсосы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов — вытяжной зонт. Зонты делают открытыми со всех сторон и частично открытыми: с одной, двух и трех сторон. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60°.

Отсасывающие панели применяют для удаления вредных выделений, увлекаемых конвективными токами, при таких ручных операциях, как электросварка, пайка, газовая сварка, резка металла и т.п. Вытяжные шкафы — наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывают источник выделения вредных веществ. Незакрытыми в шкафах остаются лишь проемы для обслуживания, через которые воздух из помещения

Рис. 11.1. Устройство местной вентиляции:

а — укрытие-бокс; б — бортовые отсосы (1 — однобортовой; 2 — двухбортовой); в — боковые отсосы (1 — односторонний; 2 — угловой); г — отсос от рабочих столов; д — отсос витражного типа; е — вытяжные шкафы (1 — с верхним отсосом; 2 — нижним отсосом; 3 — комбинированным отсосом); ж — вытяжные зонты (1 — прямой; 2 — наклонный)

поступает в шкаф. Форму проема выбирают в зависимости от характера технологических операций.

Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяжной вентиляции рассчитывают, исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника образования. Требуемый часовой объем отсасываемого воздуха определяют как произведение площади отверстий отсоса F (м²) на скорость воздуха в них. Скорость воздуха в проеме отсоса v зависит от класса опасности вещества и типа воздухоприемника местной вентиляции (обычно v = 0,5-^5 м/с).

Сметанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин.

Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вытяжной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещених, в которых возможно внезапное поступление в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяют в соответствии с требованиями нормативных документов в технологической части проекта. Если такие документы отсутствуют, то производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 ч. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции. Выброс воздуха аварийных систем должен осуществляться с учетом возможности максимального рассеивания вредных и взрывоопасных веществ в атмосфере.

В системах вытяжной вентиляции для очистки воздуха от примесей находят применение фильтры, туманоулови- тели, циклоны и другие аппараты.

Улавливание загрязнений в выбросах стационарных источников составляет ежегодно около 20 млн т и обеспечивает среднюю очистку выбросов в атмосферу на 65—70% после чего 50% уловленных примесей утилизируются.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры - туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя. Осаждение капель жидкости происходит под действием броуновской диффузии или инерционного механизма отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах в зависимости от скорости фильтрации W^. Туманоулови- тели делят на низкоскоростные (W^ < 0,15 м/с), в которых преобладает механизм диффузного осаждения капель, и высокоскоростные (1Уф = 2^-2,5 м/с), где осаждение происходит главным образом под воздействием инерционных сил.

В системах местной вентиляции обычно используют высокоскоростные туманоуловители.

На рис. 11.2 показана схема высокоскоростного волокнистого туманоуловителя с цилиндрическим фильтрующим

Рис. 11.2. Схема высокоскоростного туманоуловителя

элементом 3, который представляет собой перфорированный барабан с глухой крышкой. В барабане установлен грубоволокнистый войлок 2 толщиной 3—5 мм. Вокруг барабана по его внешней стороне расположен брызгоуловитель 1, представляющий собой набор перфорированных плоских и гофрированных слоев винилпластовых лент. Брызгоуловитель и фильтроэле- мент нижней частью установлены в слой жидкости.

Высокоскоростные туманоуловители имеют малые размеры и обеспечивают эффективность очистки, равную 0,9—0,98 при Ар = 1500-^2000 Па, от тумана с частицами 3 мкм. В качестве фильтрующей набивки в таких туманоуловителях используют войлоки из полипропиленовых волокон, которые успешно работают в среде разбавленных и концентрированных кислот и щелочей.

В тех случаях, когда диаметры капель тумана составляют 0,6—0,7 мкм и менее, для достижения приемлемой эффективности очистки приходится увеличивать скорость фильтрации до 4,5—5 м/с, что приводит к заметному брызгоуносу с выходной стороны фильтроэлемента (брызгоунос обычно возникает при скоростях 1,7—2,5 м/с). Значительно уменьшить брызгоунос можно применением брызгоуловителей в конструкции туманоуловителя. Для улавливания жидких частиц размером более 5 мкм применяют брызгоуловители из пакетов сеток, где захват частиц жидкости происходит за счет эффектов касания и инерционных сил. Скорость фильтрации в брыз- гоуловителях не должна превышать 6 м/с.

Для очистки аспирационного воздуха ванн хромирования, содержащего туман и брызги хромовой и серной кислот, применяют волокнистые фильтры типа ФВГ-Т. В корпусе размещена кассета с фильтрующим материалом — иглопробивным войлоком, состоящим из волокон диаметром 70 мкм, толщиной слоя 4—5 мм.

Широкое применение для очистки воздуха после местных отсосов находит оборудование НИИОГАЗа:

• 1) волокнистый фильтр ФВГ-П — для санитарной очистки аспирационного воздуха от аэрозольных растворимых в воде примесей в гальванических производствах машиностроительных предприятий;
• 2) волокнистый фильтр ФВГ-М — для санитарной очистки аспирационного воздуха от аэрозольных растворимых в воде примесей в гальванических производствах машиностроительных предприятий;
• 3) волокнистый фильтр ФВЦ-180 — для очистки воздуха или неагрессивных газов от масляного тумана, выбрасываемого вакуумными насосами в атмосферу;
• 4) фильтры ротационные масляные вертикальные - для отсоса и очистки воздуха от масляного тумана, выделяющегося при работе металлообрабатывающих станков с применением минеральных масел в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей;
• 5) агрегат АВЦР-2000 — для отсоса и очистки воздуха от масляного тумана в цехах, оснащенных металлообрабатывающим оборудованием, работающим с применением смазочно-охлаждающих жидкостей на основе нефтяных минеральных масел.

Для индивидуальной защиты работающих от поступления токсических веществ в органы дыхания применяют респираторы и противогазы, в которых нашли применение адсорбенты.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Так, удельная поверхность активированных углей достигает 10‘⁾— 10^Г) м²/кг. Их применяют для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также для улавливания из воздуха летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли.

Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Адсорберы применяют для очистки воздуха от паров растворителей, эфира, ацетона, различных углеводородов и т.п.

Патроны с адсорбентом следует использовать строго в соответствии с условием эксплуатации, указанным в паспорте респиратора или противогаза.

К настоящему времени разработан, испытан, сертифицирован и серийно производится газозащитный респиратор РПГ-01 серии КР Сорби. Он состоит из полумаски ПР-99, оголовья с пластмассовым наголовником и пластмассовых противогазовых фильтров. В зависимости от назначения противогазовые фильтры этого респиратора делятся на марки (обозначено буквами) и классы (обозначено цифрами) защиты (табл. 11.1).

Таблица 11.1

Показатели противогазовых фильтров респиратора РПГ-01

Одним из эффективных путей профилактики отравлений на производстве является контроль за состоянием воздушной среды в рабочей зоне. Для веществ 1-го класса опасности он должен быть непрерывным, с применением самопишущих автоматических приборов, не только регистрирующих концентрации токсических веществ, но и в случае превышения ПДК включающих звуковые и световые сигнализаторы для принятия необходимых мер.

Периодический контроль веществ 2—4-го классов опасности осуществляется в плановом порядке (гигиеническая оценка условий труда, выявление и устранение причин выделения токсических веществ) и в некоторых экстренных ситуациях, например, при расследовании причин профессиональных отравлений и др.

Работающие с токсическими веществами проходят специальный инструктаж до поступления на работу и периодически в последующем. Они должны знать требования по безопасному ведению технологического процесса, быть осведомлены о токсических свойствах соединений, с которыми работают, ранних признаках отравления и мерах первой доврачебной помощи.

Весьма важным являются санитарные и лечебно-профилактические мероприятия. В отношении лиц, работающих с ядовитыми веществами, законодательство предусматривает ограничение рабочего дня, увеличение длительности отпуска, более ранние сроки выхода на пенсию. На ряд производств, где имеется повышенная опасность отравлений или действия ядов на специфические функции организма, не допускаются женщины и подростки.

Обязательными являются учет и регистрация профессиональных отравлений. В соответствии с Положением о расследовании и учете несчастных случаев на производстве каждый случай отравления должен быть расследован, выявлены причины и разработаны предупреждающие действия для исключения повторения случаев отравления в дальнейшем.

Предусмотрена обязательность предварительных при поступлении на работу и последующих периодических медицинских осмотров рабочих. Цель предварительного осмотра — не допустить к работе с ядами лиц с такими заболеваниями, которые могут обостриться при поступлении в организм даже небольших количеств токсических веществ, а также такими, которые могут способствовать более быстрому возникновению отравления (например, заболевания крови при работе с бензолом, нервные заболевания при работе с марганцем и т.п.).

Для рабочих ряда производств, где возможно влияние ядов, предусмотрено дополнительное и специальное питание.

Средством повышения сопротивляемости организма ядам на некоторых химических заводах является дополнительная витаминизация рабочих. Особенно это эффективно в случаях, когда контакт с токсическими веществами ведет к гиповитаминизации, нарушению баланса того или иного витамина в организме.