Мероприятия по снижению воздействия вредных и опасных производственных факторов

 

Первым условием успешного осуществления эффективной защиты персонала от вредных влияний урановых продуктов, бесспорно, является правильное проектирование технологических процессов и оборудования, то есть инженерные формы решения производства. В этом - залог успеха дальнейшей работы по охране труда.

Особое значения приобретает борьба с пылью и аэрозолями. Источники пыли, пренебрежительно малые для обычных производств, могут оказаться чрезвычайно опасными в урановом производстве. Например, пыль, которая содержит уран и видимая в пучке обычного света (эффект Тиндаля), уже приблизительно в 1000 раз превышает норму безопасной работы!

Применяются несколько мероприятий, которые взаимно дополняют друг друга, для борьбы с пылью и аэрозолями.

1. Применения закрытых герметичных систем, возможно полная изоляция уранудерживающих веществ от людей.

2. Укрытия для оборудования, снабженные местной вытяжной вентиляцией, даже в случае герметичного оборудования.

3. Недопущения тесноты, скученности аппаратуры, доступность любой поверхности оборудования и помещения для частого и тщательного собирания пыли.

4. Мощная общая вентиляция: приточная, которая подает чистый воздух в цех (зимой подогретый) и вытяжная, с очищением воздуха, который удаляется, от пыли и аэрозолей.

5. Местные отсосы, универсальные вытяжные шкафы для операций, которые выделяют пыль.

6. Максимальная механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическим процессом.

7. Исключения контактов персонала с продуктом.

8. Обязательное очищение всех газов, которые выбрасываются в атмосферу. Использования системы циклонов, мокрых скрубберов, пенных скрубберов, турбулентных промивателей, абсорберов, специальных фильтров и т.п.

Законодательством установленные следующие предельно допустимые концентрации (ПДК) урана в воздухе производственных помещений и в живом организме:

Концентрация U в воздухе рабочих помещений - 0,02 мг/м³

Концентрация Rn в воздухе рабочих помещений - 10^-10 к/м³

Содержание растворенного U в организме - 30мг

Содержание нерастворимого U в организме - 14мг

Для сбросных вод, которые сливаются из производства в открытые водоемы, установлен предельна допустимая концентрация 0,05мг/л урана (3۰10^-11кюри/л).

Вторым, очень важным условием безопасной работы является правильная эксплуатация производства. Здесь следует обратить внимание на содержание производственных помещений и регулярную, по графику, уборку. Для предприятий урановой промышленности предполагается мокрая уборка с применением дезактивирующих (содовых и др.) растворов. Случайные протоки производственных растворов должны быть немедленно ликвидированы. Отсутствие радиоактивных загрязнений на поверхности полов, стен, аппаратуры и т.п. систематически должны проверяться с помощью контроля мазками.

Дисциплина работы - это большой комплекс, который включает выполнение всех норм и правил поведения персонала на производстве. Работа на урановых предприятиях регламентирована целым перечнем инструкций. Их знание проверяется периодическими экзаменами по ТБ: на допуск к рабочему месту, при введении новых технологических процессов, нового оборудования, повторные регулярные экзамены по графику и т.д. На выполнение ремонтов и периодических обзоров аппаратуры действуют специальные инструкции. Большое значение в дисциплине работы имеет выдача допусков на работу. Это специальная система допусков на нестандартную работу (например, ремонты) и на отдельные, что представляют опасность, операции.

Спецодежда, которая предназначена для защиты тела работающего от загрязнений вредными веществами, на урановых предприятиях включает полный комплект верхнего и нижнего белья, в том числе комбинезон (или штаны и куртка), нижнее белье, трусы, бюстгальтеры, носки, чулки, обувь, шарфы, полотенца и даже носовые платки. Это позволяет осуществлять полное переодевание и исключение переноса радиоактивных загрязнений домой с одеждой.

Большое санитарно-гигиеническое значение имеет санпропускник. В данное время признано, что целесообразно иметь централизованный и благоустроенный санпропускник для всего завода или группы цехов, а не как это было распространенно раньше, отдельные небольшие раздевалки-душевые при цехах. В состав санпропускника входят: гардероб для домашней одежды, гардероб для производственной одежды с числом индивидуальных шкафов на полный состав персонала (а не только на сменный, как это часто по ошибке принимается в проектах), душевая с достаточным комплектом душевых рожков, с принудительным проходом через нее работников, которые возвращаются после смены, дозиметрический пункт для контроля чистоты рук и всего тела от радиоактивных загрязнений, пункт дезактивации с набором соответствующих средств, склада запасной спецодежды, помещения для текущего ремонта спецодежды и т.д. Прохождение горячего душа при полном переодевании является обязательным, и никто не может быть выпущен из санпропускника в помещение чистой одежды, если хотя бы один участок тела загрязнен выше установленной нормы.

На урановых предприятиях большими правами и влиянием пользуется дозиметрическая служба, выполняющие строгий контроль за радиологической, а также общесанитарной обстановкой на предприятии. Это настоящая "служба здоровья" и в ее функции входит разрешение или запрет на все работы со специальными продуктами, или оборудованием, связанным с технологическим процессом. В задачи дозиметрической службы входит:

1. контроль за выполнением санитарных правил;

2. контроль за уровнем активности воздуха, сбросовых вод, помещений, аппаратуры, спецодежды и тела работающих;

3. организация и контроль системы допусков к работе;

4. контроль за дезактивацией оборудования и рабочих площадей;

5. контроль за работой вентиляции;

6. разработка мероприятий по улучшению условий работы и контроль за их реализацией;

7. замер индивидуальных доз облучения, полученных персоналом;

8. участие в расследовании аварий и несчастливых случаев;

9. контроль за прохождением медицинских осмотров;

10. другие мероприятия по улучшению санитарно-гигиенической обстановки и условий работы на предприятии.

Помещение сорбции-регенерации в соответствии с классификацией влажное и относится к производствам из повышенной опасностью поражения электрическим током.

С целью уменьшения степени поражения электрическим током предполагается надежная изоляция и заземление электрических линий и оборудования. Главным видом защитного заземления является контурное. В качестве заземлителя используется вертикальные стальные стержни диаметром 12 мм.

Расчет заземляющего устройства выполняется следующим способом. Определяем сопротивление растекания тока одного вертикального электрода. Заземляющие расположены в грунте

 

R_ст = (ρ/2π L) · [ln (2L/d) + 1/2ln (4t+L) / (4t-L)]

 

где ρ - удельное сопротивление грунта в месте заземления,

ρ = 100 Ом · м (грунт - суглинок);

L - длина стержня электрода, L = 4 м;

d - диаметр стержневого электрода, d = 0,012 м;

t - глубина расположения середины электрода от поверхности земли,

 

t = L/2 + t_0,

 

где t₀ принимаем 0,5 м;

тогда

 

t = 4/2 + 0,5 = 2,5.

R_ст = (100/ (2·3,14·4)) [ln (2· 4/0,012) +1/2ln (4·2,5 + 4) / (4· 2,5-4)] = 26,76 Ом.

 

Рассчитанную величину Rст сравниваем с допустимым сопротивлением заземляющего устройства, Rдоп. В нашем случае Rдоп = 4 Ом, а это значит, что Rст > Rдоп. Поэтому нужно искать нужное количество вертикальных электродов.

Для этого подсчитаем предыдущее количество вертикальных электродов

 

n^/ = R_ст/R_доп = 26,76/4 = 6,69 - принимаем 7шт.

 

Определяем нужное количество вертикальных электродов n = n ^// φ, где φ - коэффициент использования вертикальных электродов, который учитывает взаимное экранирование, φ = 0,73. Тогда n = 7/0,73 = 9,4 - принимаем 10шт. Зная количество заземляющих электродов, находим длину соединительной полосы

 

Z = a·n·L;

 

где а - отношение расстояния между заземлителями к их длине, а = 2.

Тогда

 

Z = 2 · 10 · 4 = 80 м.

 

Найдем сопротивление растекания тока соединительной полосы без учета экранирования

 

R_c= (ρ/2πZ) ·ln ((2·Z²) / (b·t)),

 

где b - ширина соединительной полосы, b = 0,012 м;

t - расстояние от верхней точки стержневого заземления до поверхности земли, t = 0,5 м;

тогда

 

R_c= (100/ (2·3,14·80)) ·ln ((2·80²) / (0,012 · 0,5)) = 2,9 Ом.

 

Проведем расчет грунтового заземления, которое состоит из сопротивления вертикальных электродов и сопротивления соединительной полосы:

 

R_з=R_ст · R_с/ (R_ст · φ₁+R_c · φ · n)

 

где φ₁ = 0,4

Тогда

 

R_з = 26,76· 2,9/ (26,76 · 0,4 + 2,9 · 0,73 · 9) = 2,6 Ом.

2,6 < 4

 

R_з < R_доп, что отвечает требованиям.

Нормальные санитарно-гигиенические и метеорологические условия воздушной среды в помещении обеспечиваются при помощи смешанной вентиляции (естественной и принудительной). Главным видом принудительной (механической) вентиляции является приточно-вытяжная общеобменная вентиляция. Главным отрицательным фактором, который портит воздушную среду, является испарение серной кислоты. С учетом заводских исследований, количество пара серной кислоты составляет g = 0,13 кг/ч. Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение, чтобы обеспечить концентрацию вредного вещества не выше ПДК составляет

 

W = (g·10⁶) / (C_д-С_о),

 

где g - количество вредного вещества, которое выделяется в помещении, кг/год;

С_д, С_о - соответственно ПДК вредного вещества и его содержание в чистом воздухе, который подается, мг/м³;

ПДК (H₂SO₄) C_д = 1 мг/м3, С_о находим из того, что концентрация вредных веществ составляет 20% от ПДК, поэтому С_о = 0,2 мг/м³.

Тогда

 

W = (0,13 · 10⁶) / (1-0,2) = 162500 м³/ч.

 

С учетом обеспечения отрицательного воздушного баланса в помещении, объем откачиваемого воздуха принимаем на 15% больше приточного.

 

W = 162500 + 24375 = 186875 м³/ч.

 

Для обеспечения вентиляции избираем два вентилятора типа В-Ц4-76 с клиноременной передачей

Производительность - 120000м3/ч

Номер вентилятора - 20

Напор - 120 мм рт. ст.

Частота оборотов - 465 об/мин

Электродвигатель

Тип 4А250Г6

Мощность 55 кВт

Частота оборотов - 985 об/мин

Определяем кратность воздухообмена

К=W/V_пр,

где V_пр - объем помещения, м³. Vпр=29952м³.

Тогда

 

К = 186875/29952 = 6,2.

 

С целью предупреждения пожара в помещении экстракции - реэкстракции придерживаются основные мероприятия противопожарной безопасности:

работы с огнем проводятся в специальных местах;

хранение в помещении горюче-смазочных материалов в объеме суточной потребности;

имеющиеся в помещении проходы и лестницы свободны от посторонних предметов;

производственное и вспомогательные помещения оснащены огнетушителями и ящиками с песком;

для курения отведены специальные места.

Помещение обеспечено первичными средствами пожаротушения: внутренними пожарными кранами, огнетушителями, ящиками с песком, асбестовыми одеялами, совками, лопатами, топорами.

Выводы

 

1. В ходе дипломной работы изучено использование экстракции и реэкстракции в технологий урана в мировой практике, показано, что основной областью применения экстракции является очистка урана от примесей.

2. Изучено использование экстракции на ГМЗ ГП ВостГОК, показано, что наиболее перспективным в технологии урана является использования аппаратов типа смеситель-отстойник, обладающих высокой производительностью, при небольших производственных площадях.

3. Эффективным является использование в качестве реэкстрагента раствора гидрокарбоната аммония при этом достигается дополнительная очистка от примесей.

4. Произведен расчет материального баланса операции экстракции и реэкстракции урана, расчет противоточного каскада, расчет габаритных размеров смесителя-отстойника.

Список литературы

 

1. Болотников Л.Е. Технологическое проектирование производств редких металлов. - М.: Металлургия. - 1973. - 470 с.

2. Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионообменных процессов в гидрометаллургии. - М.: Металлургия. - 1982. - 376 с.

3. Вольдман Г.М., Зеликман В.Н. Теория металлургических процессов. - М.: Интермет Инженерия. - 2003. - 464 с.

4. Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана. - М.: Атомиздат. - 1978. - 336 с.

5. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия. - 1973. - 750 с.

6. Ритчи Г., Эшбрук А, Экстракция. Принципы и применение в металлургии. - М.: Металлургия. - 1983. - 406 с.

7. Трейбл Р. Жидкостная экстракция. - М.: Химия. - 1966. - 724 с.