Допустимые концентрации вредных веществ в воздухе

В международных руководствах для судов в качестве допустимой концентрации вредных веществ для человека используется TLV (Threshold Limit Value) – пороговый предел воздействия. В табл.6 приведены значения TLV из международного руководства ISGOTT.

Таблица 6 – Пороговые пределы воздействия (TLV) основных вредных веществ, содержащихся в нефти, нефтепродуктах и в инертном газе

№ пп	Наименование	Химическая формула	TLV, ppm	Класс опасности по стандарту РФ
1	Углеводороды нефти (без ароматических)	СnHm	300	4
2	Бензол	С6Н6	1	2
3	Толуол	С7Н8	100	3
4	Ксилол	С8Н10	100	3
5	Сероводород	Н2S	5	2
6	Оксид азота	NO	25	3
7	Диоксид азота	NO2	3	3
8	Диоксид серы	SО2	2	3
9	Оксид углерода	СО	25	4

 

По стандартам Российской Федерации используется ПДК (предельно допустимая концентрация).

TLV – такая концентрация вредных веществ в воздухе, действию которой могут подвергаться многократно без каких-либо последствий почти все работающие. Однако в силу индивидуальной чувствительности небольшая часть работающих может испытывать недомогание.

Значение ПДК рассчитано для всех работающих без исключения и поэтому для любого вредного вещества ПДК несколько меньше значения TLV.

Концентрацию вредных веществ в воздухе оценивают в объемных долях:

С = V_ВВ/ V_ПР ,

где  С – концентрация вредных веществ в воздухе, объемные доли;

V_ВВ – объем паров (газов) вредного вещества в пробе воздуха;

V_ПР  – объем пробы воздуха.

Объем пробы воздуха и объем вредного вещества должны быть в одинаковых единицах.

Допустимое содержание вредных веществ обычно выражается малыми числами, поэтому принято использовать миллионные объемные доли (ppm). Например, TLV для Н₂S составляет: TLV (Н₂S) = 5∙10^-6 объемных долей, что принято записывать как TLV (Н₂S) = 5 ppm.

В табл.6 выделены жирным шрифтом вещества, представляющие большую опасность по фактическим случаям отравления.

ОБРАЗОВАНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПАРОВ НЕФТИ НА СУДНЕ

Пары груза могут находиться:

· в свободном пространстве грузового танка;

· во всем объеме танке после выгрузки нефти;

· в пространствах, смежных с грузовыми танками, например, в балластных танках в случае утечки груза через трещины или коррозионные отверстия;

· в грузовом насосном отделении, в случае утечки нефти, например, через сальник насоса.

Пары могут поступать в атмосферу через газоотводную систему:

· при погрузке судна (вытеснение объемом груза);

· при перевозке груза (выравнивание давления при изменениях температуры);

· при приеме балласта в грузовой танк;

· при продувке инертным газом для обеспечения взрывобезопасной атмосферы внутри танка;

· при дегазации танка воздухом пары также поступают в атмосферу через вентиляционные отверстия, открытые люки.

Значение плотности смесей газа, выделяемых из обычных жидких нефтепродуктов, всегда выше значений плотности воздуха. Поэтому при перегрузочных операциях проявляются эффекты слоистости, которые могут привести к возникновению опасных ситуаций.

В табл.7 приведены значения плотности относительно воздуха трех беспримесных газов: пропана, бутана и пентана, которые в совокупности приближенно представляют собой газовые смеси, выделяемые сырой нефтью, автомобильными или авиационными бензинами и природными газолинами.

Таблица 7 – Значение плотности газов

Источник газа	Газ	Плотность относительно воздуха
		Беспримесный углеводород	50%-ое содержание углеводорода по объему /50%-ое содержание воздуха по объему	Смесь (газа с воздухом) с нижним пределом воспламенения
Сырая нефть	Пропан	1,55	1,25	1,0
Бензин	Бутан	2,0	1,5	1,0
Газолины	Пентан	2,5	1,8	1,0

 

Согласно данным, приведенным в табл. 7, следует, что плотность неразбавленного воздухом газа, выделившегося из такого продукта, как автомобильный бензин, будет превышать плотность воздуха приблизительно в 2 раза, а плотность газа, выделившегося из обычной сырой нефти, приблизительно в 1,5 раза. Величины этих плотностей высоки, а проявление эффекта слоистости существенно только тогда, когда данный газ остается в концентрированном состоянии. При разбавлении воздухом плотность газовоздушной смеси всех трех типов, выделившейся из груза, приближается к плотности воздуха.

Существует вероятность того, что пары нефти и нефтепродуктов могут попасть в организм человека находящегося на судне или вблизи судна, например, на причале.

На рис. 1 показана схема движения воздушных потоков в районах главной палубы, надстройки и кормы. Воздушные потоки могут быть вызваны как ветром (на причале) так и движением судна (в море). Образование вихревых потоков и циркуляция воздуха может способствовать переносу на рабочие места или в жилые и служебные помещения паров нефти и нефтепродуктов.

Вероятность контакта человека с высокими концентрациями вредных веществ возрастает в районе выпуске паров. На рис. 2 приведена наиболее опасная ситуация, когда газовый шлейф достигает палубы и человек может подвергаться действию больших концентраций вредных веществ.

Человек находится на линии распространении шлейфа на расстоянии от оси газоотводной трубы 10, 11, 12,13 и 14 м, что соответствует номерам варианта 1, 2, 3,4 и 5 по табл. Приложения 1.

Рис. 1. Схема движения воздушного потока вокруг судна

 

Рис. 2 Шлейф паров при интенсивности погрузки 465 т/ч

 

При определенных условиях шлейф паров поднимается значительно выше палубы как приведено на рис.3, но при дальнейшем движении может попасть на надстройку судна, кожух трубы машинного отделения, в воздухозаборные и вентиляционные отверстия.

Количество и концентрация паров газа при погрузке зависит от многих факторов, но основными является летучесть нефти и нефтепродуктов и их температура.

На рис.4 приведены возможная толщина (высота) слоя паров в танке при погрузке для двух видов грузов. Для сырой нефти эта толщина может достигать 6 м, а для газолина – 9 м. При дальнейшем заполнении танка практически весь этот слой с большой концентрацией паров будет выпущен через газоотводную систему в атмосферу.

Рис. 3. Шлейф паров при интенсивности погрузки 1400 т/ч.

 

 

Рис. 4. Толщина слоя газа, в котором содержание углеводородного газа до 50% по объему

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать Титульный лист с наименованием работы, Фамилией И.О. исполнителя, номером группы и следующие пронумерованные разделы:

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

II. Образование и распространение паров нефти на судне

Необходимо письменно ответить на вопросы:

а) В каких судовых помещениях могут находиться пары грузов нефти и нефтепродуктов.

б) Назовите основные пути распространения паров нефти и нефтепродуктов на судне и вблизи судна.

в) Нарисуйте эскизы основных видов шлейфов нефтяных паров и схему потоков воздуха вокруг судна.

г) От каких факторов зависит эффект слоистости паров и в чем опасность этого эффекта.