По формуле (6.1) уровень риска

r = 1,65 × 10^-2 × 0,05 = 8,25 × 10^-4 (чел × год),

 

т.е. уровень риска относительно невысокий, он соответствует предельно допустимой годовой дозе облучения персонала категории А.

 

6.2. Пример. Рассчитать уровень риска при облучении у человека щитовидной железы и полученной дозе D_экв.щ = 5 Зв/год.

 

Решение.

По формуле (6.2) уровень риска

 

r_щ = 1,65 × 10^-2 × 0,03 × 5 = 2,5 × 10^-3 (чел × год).

 

Этот уровень риска является высоким, т.к. в течение года более двух человек из 1000 заболеют раком щитовидной железы.

Если взять период 10 лет, то за это время заболеют 25 человека из 1000.

 

7 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

 

7.1. Оценить опасность облучения оператора гамма-излучением от точечного источника, находящегося на расстоянии R от рабочего места. Вид и активность радионуклида, а также расстояние R выбрать из таблицы 7.1. по варианту.

Время работы оператора 36 ч в неделю (1700 ч в год).

 

Таблица 7.1 – Варианты заданий

 

Номер варианта	Вид радионуклида	Активность А, мKu	Расстояние R, м
	^60 Со		0,4
	^90 Sr		0,5
	^131 J		0,6
	^137Cs		0,7
	^236U		0,8
	^60Co		0,4
	^90 Sr		0,5
	^131 J		0,6
	^137 Cs		0,7
	^236 U		0,8

 

Порядок расчета:

 

- определить мощность экспозиционной дозы по формуле (3.1);

- рассчитать мощность эквивалентной дозы по формуле (1.6);

- рассчитать годовую эквивалентную дозу по формуле (1.9);

- сравнить полученное значение дозы с ПДД для категории А по

таблице 2.1, и сделать вывод: во сколько раз доза выше или ниже ПДД;

- рассчитать уровень риска по формуле (6.1) и сделать вывод.

 

7.2. Определить безопасное расстояние от источника g-излучения до рабочего места оператора, если измеренная мощность эквивалентной дозы на расстоянии R составляет (таблица 7.2).

Время работы оператора 1700 ч/год.

 

Таблица 7.2 – Варианты заданий

 

Номер варианта	Расстояние R, м	Мощность эквивалентной дозы , мкЗв/ч
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5

 

Порядок расчета:

 

- определить годовую эквивалентную дозу по формуле (1.9);

- рассчитать безопасное расстояние из соотношения (3.2).

 

7.3. Оценить опасность облучения населения, постоянно подвергающегося воздействию ионизирующего излучения от земли, содержащей радионуклиды. Значения мощности экспозиционной дозы на расстоянии 1 м от земли приведены в таблице 7.3.

 

Таблица 7.3 – Варианты заданий

 

Вариант
, 4 мкР/ч

 

Порядок расчета:

 

- определить мощность эквивалентно дозы по формуле (1.6);

- определить годовую эквивалентную дозу с учетом коэффициента НКДАР по формуле (4.1);

- сравнить расчетную эквивалентную дозу с ПДД для населения по табл. 2.1 и сделать вывод.

 

7.4. Оценить опасность облучения населения постоянно подвергающегося воздействию ионизирующего излучения от земли, содержащей цезий-137. Значения активности A цезия-137 в поверхностном слое земли даны в таблице 7.4.

 

Таблица 7.4 – Варианты заданий

 

Вариант
А, Ku/км^2

 

Порядок расчета:

 

- определить годовую эквивалентную дозу по формуле (4.3);

- сравнить полученную дозу с ПДД_Б по табл.2.1 и сделать вывод: во сколько раз D_экв больше (или меньше) ПДД_Б;

- рассчитать уровень риска по формуле (6.1) и сравнить его с безопасным уровнем 1 × 10^-5 (чел ×год) ^-1.

 

7.5. Определить годовые дозы ионизирующего внутреннего облучения от радионуклидов, попавших в тело человека в течение месяца с продуктами питания: ¹³¹J в воде 30 л, ¹³⁷Cs в молоке 10 л, ⁹⁰Sr в хлебе 15 кг. Варианты активности радионуклидов приведены в таблице 7.5. Вид нуклида выбрать по заданию преподавателя.

 

Таблица 7.5 – Варианты заданий

 

Номер варианта	Вид радионуклида и активность 1 кг продукта, А1
^131J в воде A 1, Бк/л	^137Cs в молоке A1, Бк/л	^90Sr в хлебе A1, Бк/кг
	2 × 10^5	1 × 10^3	1 × 10^3
	1 × 10^5	2 × 10^3	2 × 10^3
	8 × 10^4	4 × 10^3	4 × 10^3
	4 × 10^4	8 × 10^3	8 × 10^3
	2 × 10^4	1 × 10^4	1 × 10^4
	1 × 10^4	2 × 10^4	2 × 10^4
	8 × 10^3	4 × 10^4	4 × 10^4
	4 × 10^3	8 × 10^4	8 × 10^4
	2 × 10^3	1 × 10^5	1 × 10^5
	1 × 10^3	2 × 10^5	2 × 10^5

 

Порядок расчета:

 

- определить мощность эквивалентных доз облучения всего тела и отдельных органов по формуле (5.1) для одного из радионуклидов;

- рассчитать эквивалентные годовые дозы облучения всего тела и отдельных органов по формуле (5.4) или (5.5);

- сравнить дозы облучения всего тела и отдельных органов с предельно допустимыми по таблице 2.1;

- рассчитать уровень риска облучения по формуле (6.1) или (6.2);

- сравнить полученный уровень риска с безопасным, равным 1 × 10^-5 (чел × год)^-1.

 

Список литературы

 

1. Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87, 3-е изд./ Минздрав СССР, М.: Энергоатомиздат, 1988, 160 с.

2. Определение доз облучения и уровней риска от g-излучающих радионуклидов: Учеб. пособие / А.А.Кузнецов, А.М.Лебедев; Тул. политехн. ин-т, Тула, 1992, 36 с.

3. Булдаков Л.А. Радиоактивные вещества и человек. М.: Энергоатомиздат, 1990, 160 с.

4. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Атомиздат, 1977, 384 с.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ работа № 4

ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ полей ПроМышленной частоты

Цель работы: освоить методику расчета напряженности электрического поля от высоковольтных линий электропередач.

Задачи работы: изучить методику расчета напряженности электрического поля промышленной частоты Е, рассчитать Е для высоковольтной линии электропередачи, сравнить с нормативным значением, сделать выводы.

 

1 Основные теоретические сведения

1.1. Электромагнитные поля, воздействие на человека

 

Электромагнитное поле (ЭМП) это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Переменное ЭМП представляет собой совокупность магнитного и электрического полей. Электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях, а магнитное - при прохождении тока по этим частям.

Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно разделяют на три зоны: ближнюю (имеющую радиус менее 1/6 длины волны), промежуточную и дальнюю (расположенную на расстоянии более 1/6 длины волны от источника).

В ближней и промежуточной зонах электромагнитная волна еще на сформирована, поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной Н (А/м) составляющих поля.

Персонал, обслуживающий высоковольтные электроэнергетические установки, находятся в ближней зоне (l < 1/6l) и подвергается воздействию электромагнитных полей, причем основное воздействие оказывает электрическая составляющая поля.

Воздействие ЭМП на человека состоит в следующем: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются. Полярные молекулы ориентируются по направлению распространения ЭМП, появляются ионные токи.

Длительное воздействие ЭМП низкой частоты небольшой интенсивности приводит к различным нервным и сердечно-сосудистым расстройствам (головной боли, утомляемости, нарушению сна, боли в области сердца и т.п.).

С увеличением напряженности электромагнитного поля, продолжительности облучения и частоты колебаний воздействие на человека возрастает.

При текущем санитарном контроле (не реже одного раза в год), а также в случае приемки источников ЭМП или изменения их конструкции и режимов работы, производится измерение параметров электромагнитного поля на рабочих местах. Измеренные значения сравниваются с нормативными по ГОСТ 12.1.002-84 /1/ и, если они не соответствуют, то применяются меры защиты.

 

1.2 Источники ЭМП промышленной частоты, расчет

напряженности электрического поля от высоковольтных линий

электропередач и аппаратов

 

Источниками ЭМП промышленной частоты (50 Гц) являются линии электропередач (ЛЭП) напряжением выше 330 кВ, высоковольтные открытые распределительные устройства (коммутационные аппараты, устройства защиты автоматики, измерительные приборы, соединительные шины). Опасной зоной воздействия ЛЭП 500 кВ является пространство на расстоянии до 20 м от ближайших проводов, а у ЛЭП 750 кВ - до 30 м (рисунок 1).

а - ЛЭП; б - токоведущие части

 

Рисунок 1 – Опасные зоны воздействия электрического поля

высоковольтных линий электропередач и аппаратов

 

Напряженность электрического поля, создаваемого трехфазной воздушной линией электропередачи с горизонтальным расположением проводов (рисунок 1 а), определяется выражением

, (1)

где Е - напряженность электрического поля на расстоянии r от ближайшего провода ЛЭП, кВ/м;

U - эффективное значение фазного напряжения, кВ;

k - коэффициент, учитывающий высоту подвеса проводов Н_пр, расстояние между фазными проводами В_пр и расстояние от проводов до исследуемой точки r (k = 0,8...1);

r - кратчайшее расстояние от провода до точки, в которой определяется напряженность, м.

В_пр - расстояние между фазными проводами, м;

r_пр.э - эквивалентный радиус провода, м;

 

При расщепленных фазах, состоящих каждая из n проводов, эквивалентный радиус провода r_пр.э вычисляется по формуле:

 

, (2)

 

где Р - поправочный коэффициент (Р = 1 при n £ 3, Р = 1,09 при n = 4);

n - число проводов в фазе;

r_пр - радиус провода, м;

a_p - расстояние между проводами одной фазы (шаг расщепления), м.

 

Например, при U = 500 кВ, В_пр = 10 м, r_пр = 15 мм на расстоянии r=20 м напряженность электрического поля

 

кВ/м.

 

Если расщепленная фаза (3 провода диаметром 10 мм на расстоянии 40 см), то

=0,117 м; Е=5,34 кВ/м.

 

1.3. Нормирование воздействия электрических полей

промышленной частоты

 

Критерием безопасности для человека, находящегося в электрическом поле (ЭП) промышленной частоты 50 Гц, принята напряженность этого поля. Нормы установлены ГОСТ 12.1.002-84 [1].

Пребывание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно допускается в течение рабочего дня.

При напряженности ЭП свыше 5 до 20 кВ/м включительно нормируется время пребывания людей в электрическом поле. Допустимое время Т вычисляется по формуле [1, с. 1]:

 

, (3)

 

где Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч;

Е - напряженность ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

 

Например: Е = 10 кВ/м, Т = 50 / 10 - 2 = 3 ч.

 

При напряженности ЭП свыше 20 до 25 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должна превышать 10 мин.

Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего ЭП устанавливается равным 25 кВ/м. Даже кратковременное пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одновременно или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.

При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП время пребывания вычисляется по формуле:

, (4)

 

где Т_пр - приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности, ч;

t_Е1...t_Еn - время пребывания в контролируемых зонах с напряженностью Е₁... Е_n;

Т_Е1...Т_Еn - допустимое время пребывания в ЭП для соответствующих контролируемых зон, ч.

 

Приведенное время не должно превышать 8 ч.

 

1.4 Защита от воздействия электрических полей

 

Для защиты от электрических полей промышленной частоты необходимо увеличить высоту подвеса фазных проводов ЛЭП.

Для защиты работающих на открытых распределительных устройствах (ОРУ) и воздушных линиях электропередачи напряжением 330-750 кВ от электрических полей промышленной частоты используются экраны по ГОСТ 12.4.154-85 [3]. В зависимости от назначения установлены типы экранирующих устройств, указанных в таблице 1.

 

Таблица 1 - Экранирующие устройства для защиты работающих на открытых распределительных устройствах и воздушных линиях электропередачинапряжением 330 - 750 кВ

 

Обозначение	Зона экранирования	Схемы, основные параметры
ЭМ Экран межячейковый	Рабочие места у выключателя и выключателя-отключателя
ЭР Экран навес у разъединителя	Рабочие места у приводов разъединителей типа РНДЗ-330, РНДЗ-500
ЭД Экран-навес над пешеход. дорожками	Участки маршрута обхода
ЭК Экран-козырек у шкафов	Рабочие места у приводов и отдельно стоящих шкафов различного назначения
ЭП Экран переносной (без подъема)	Рабочие места, находящиеся вне зоны действия экранов
ЭС Экран съемный для люлек подъемн.	То же, при обслуживании оборудования с применением подъемников

 

Экран выполняются в виде стальных канатов, металлических решеток или сеток, закрепленных на раме из уголковой стали. Диаметр канатов и прутков должен быть не менее 6 мм, расстояние между канатами должно составлять 500 мм, ячейки сетки экранов должны быть не более 50´50 мм.

Экраны должны быть заземлены путем присоединения к заземляющему устройству или заземленному объекту.

В качестве индивидуальных средств защиты от воздействия электрических полей промышленной частоты открытых распределительных устройств (ОРУ) и воздушных линий электропередачи применяются индивидуальные экранирующие комплекты Эп-1, Эп-2, Эп-3 и Эп-4 (спецодежда, спецобувь, средства защиты рук, лица) по ГОСТ 12.4.172-87 [4].

 

1.5 Примеры расчетов

 

1.5.1. Пример. Определить какое время в смену допускается находиться персоналу в зоне воздействия электрического поля (ЭП) без применения средств защиты. Источником ЭП является высоковольтная линия электропередачи напряжением 500 кВ частотой 50 Гц. Линия имеет горизонтальное расположение проводов с расстоянием между ними В_пр =10,5 м; фазы – расщепленные, состоящие из трех проводов АСО-500 радиусом r _пр = 15,1 мм с шагом расщепления a_р = 40 см.

Высота подвеса проводов на опорах Н_пр = 22 м, габарит линии (наименьшее расстояние до земли) Н_o = 8,65 м. На расстоянии 10 м (по прямой линии) от ближайшего из проводов ЛЭП необходимо выполнить работу.

 

Решение проводится в следующем порядке.

По формулам (2) и (1) вычисляются эквивалентный радиус провода r_пр.э и напряженность электрического поля Е на расстоянии 10 м от ближайшего провода ЛЭП:

 

м,

 

кВ/м.

Так как напряженность электрического поля составляет 10,9 кВ/м, то допустимое время пребывания персонала определяется по формуле (3):

ч,

 

то есть работа персонала без средств защиты на расстоянии 10 м от ЛЭП-500 должна проводиться не более 2 часов 35 минут.

 

1.5.2. Пример. Персонал, обслуживающий высоковольтные установки промышленной частоты, в течение рабочего дня находится в зонах с различной напряженностью электрического поля:

0,2 ч при Е ₁ = 18 кВ/м, 0,5 ч при Е₂ = 10 кВ/м,

3,5 ч при Е ₃ = 6 кВ/м и 2,8 ч при Е₄ = 4 кВ/м.

Определить, можно ли выполнять эти работы персоналом без средств защиты?

 

Решение проводим в следующем порядке.

По формуле (3) вычисляем допустимое время пребывания людей в зонах с напряженностью Е₁...Е₄:

 

ч,

 

аналогично Т_Е2 = 3 ч, Т_Е3 = 6,3 ч.

 

Время нахождения в зоне, где Е ₄ = 4 кВ/м не рассчитывается, так как допускается в остальное рабочее время напряженность электрического поля не более 5 кВ/м.

По формуле (4) вычисляется приведенное время, эквивалентное пребыванию людей в ЭП напряженностью 5 кВ/м:

 

ч.

 

Приведенное время Т_пр меньше 8 ч, поэтому персоналу допускается выполнение работы без средств защиты.

 

2. Задание на работу

 

Задача 1. При обслуживании распределительной станции напряжением 500 кВ обслуживающий персонал подвергается воздействию электромагнитного поля промышленной частоты. Значения напряженности ЭМП в зонах А, Б и В (соответственно Е_А, Е_Б и Е_В) приведены таблице 2. Время нахождения людей в этих зонах t_А, t_Б и t_В также приведены в таблице 2. Требуется рассчитать допустимое время нахождения людей в этих зонах (Т_А, Т_Б, Т_В), определить возможность выполнения одним человеком последовательно нескольких работ в зонах А, Б и В в течение времени t_А, t_Б и t_В.

Таблица 2 – Значения напряженности электрического поля в зонах А, Б и В и время нахождения людей в этих зонах

 

Наименование параметров	Вариант
ЕА, кВ/м ЕБ кВ/м ЕВ кВ/м   tА, ч tБ, ч tВ, ч	0,5   0,5 0,1	0,2	1,5 0,3	0,5	2,5		2,5	0,5	1,5 0,1	0,2

 

Задача 2. Определить напряженность электрического поля от высоковольтной линии электропередачи и сравнить с нормативным значением. Сделать вывод. Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.

 

Номер варианта	Фазное напряжение U, кВ	Расстояние между фазными проводами r, м	Радиус провода rпр, м	Расстояние между проводами одной фазы aр, м	Расстояние от провода до человека r, м
				0,4
				0,2
				0,5
				0,3
				0,3
				0,6
				0,3
				0,5
				0,5
				0,2

 

3. Порядок выполнения работы

 

3.1 Изучить теоретические сведения об электромагнитных полях и методике расчета электрического поля (ЭП).

3.2 Решить задачи 1 и 2.

3.3. Рассчитать значение напряженности ЭП от высоковольтной линии электропередачи.

Оформление отчета

Отчет должен содержать: название, цель работы, расчет напряженности электрического поля (задачи 1 и 2), выводы. Во всех формулах должны быть раскрыты обозначения параметров (т.е. где....) и указаны единицы измерений.

 

5. Контрольные вопросы

 

5.1. Какое вредное воздействие оказывает на организм человека электрическое поле высоковольтных линий электропередач и открытых распределительных устройств? При какой напряженности ЭП допускается пребывание людей в течение рабочего дня? Чему равен предельно допустимый уровень Е, при котором пребывание людей без средств защиты не допускается?

5.2. Как определяется по ГОСТ 12.1.002-84 время пребывания в электрическом поле напряженностью от 5 до 20 кВ/м?

5.3. По какой формуле можно проверить возможность нахождения персонала в зонах с различной напряженностью электрического поля высоковольтного оборудования?

5.4. В каком нормативном документе даны значения допустимых уровней напряженности электрического поля промышленной частоты?

5.5. Какие виды экранов по ГОСТ 12.4.154-85 и индивидуальных средств защиты по ГОСТ 12.4.172-87 применяются для защиты от электрических полей промышленной частоты?

5.6 В каких случаях и как часто должно проводиться измерение напряженности ЭМП на рабочих местах?

 

Список литературы

 

1. ГОСТ 12.1.002-84. ССБТ. Электромагнитные поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах.

2. ГОСТ 12.4.154-85. ССБТ. Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования, основные параметры и размеры.

3. ГОСТ 12.4.172-87. ССБТ. Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля.

4. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. Учеб. пособие для вузов.- М.: Энергия, 1979.- 408 с.

 

ПРАКТИЧЕСКАя работа № 5

Определение валовых выбросов вредных веществ в атмосферу

Цель работы: освоить методику измерения параметров пылегазовоздушного потока вентиляционных систем.

1. Основные теоретические сведения

Для определения выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников промышленных предприятий необходимым является измерение параметров пылегазовоздушной струи (температуры пылегазовоздушного потока, давление газа в вентиляционном канале, скорости перемещения, объемного расхода, концентрации вредных веществ в пылегазовоздушном потоке).

Метод определения скорости и объемного расхода газопылевых потоков в газоходах и вентиляционных системах,(ГОСТ 17.2.4.06-90), со скоростью не менее 4 м/с заключается в измерении с помощью микроманометров и пневмометрических трубок динамического напора газа Р_д в виде разницы между полным и статическим напорами. Расчет скорости газовоздушного потока ведется по формуле:

,

где - скорость движения газовоздушного потока в воздуховоде, м/с;

Р_д - динамический напор в точке замера, Па;

ρ - плотность газовоздушного потока при рабочих условиях, кг/м³.

Измерительное сечение выбирается на прямом участке воздуховода с учетом расположения местных сопротивлений (повороты, отводы, задвижки, дросселирующие устройства). Минимальная длина прямого участка, на котором выбирается измерительное сечение, должна составлять не менее 4-5 эквивалентных диаметров (Д_е). В стенках газохода проделывают отверстия во взаимно перпендикулярных осях диаметром, достаточным для введения внутрь газохода пневмометрических трубок.

В случаях, когда устье газохода, выбрасывающего вредные вещества, доступно и удобно для обследования, возможно определение скорости движения газа при помощи чашечного, (при скоростях более 5 м/с), или крыльчатого, (при скоростях от 0,1 до 5 м/с), анемометров или иных приборов, обеспечивающих аналогичные метрологические характеристики.

Измерение температуры газов производится одновременно с замерами давления с помощью термометров.

Определение запыленности газовых потоков в газоходах производится, как правило, методом внешней фильтрации, т.е. осаждением твердых частиц из отобранной пробы газа происходит вне газохода.

Метод внутренней фильтрации применяется при определении запыленности газов с высоким содержанием влаги (температура точки росы более 200^оС).

Запыленность газа определяется весовым способом по изменению массы аэрозольных фильтров после фильтрации. Выбор места отбора проб пыли производится аналогично измерению скорости.

Для определения выбросов пыли в атмосферу необходимо производить отбор проб методом внешней фильтрации, при которой пылеулавливающее устройство (аллонж или фильтр) располагается вне воздуховода, а исследуемый воздух подводится к аллонжу пылеотборной трубкой, вставленной в воздуховод носиком против потока воздуха.

Для получения достоверных результатов при отборе проб необ­ходимо тщательно соблюдать условие изокиничности, т.е. скорости движения пылегазовой смеси в газоходе и в устье пробоотборного устройства должны быть одинаковыми.

В противном случае при скоростях отбора пробы выше скорости в газоходе значение концентраций будет занижено, а при меньших - завышено. Расположение входного отверстия пробоотборника должно быть строго перпендикулярно направлению движения газового потока. Отбор проб осуществляется через пробоотворные трубки, снабженные специальными наконечниками, необходимый диаметр которого рассчитывается по зависимости:

Расход просасываемого воздуха, необходимого для соблюдения равенства скоростей воздуха во входном отверстии трубки и в газоходе рассчитывается по зависимости

, м³/с.

Концентрацию пыли в газовом потоке определяют по формуле:

, мг/м³

где m₂, m₁ - масса загрязненного и чистого фильтра соответственно, мг;

V_o - объемный расход газа при нормальных условиях, м³/с;

t - время отбора пробы, мин.

Определение концентраций вредных газовых примесей, поступающих в атмосферу, производится лабораторными методами или экспресс-анализом. Отбор проб ведется путем аспирации определенного объема удаляемого воздуха через поглотительный прибор, заполненный жидким или твердым сорбентом для улавливания вещества. Определяемая примесь из большого объема концентрируется в меньшем объеме сорбента или на фильтре.

Параметры отбора проб - расход воздуха, продолжительность его аспирации через поглотительный прибор, вид сорбента и его количество - устанавливаются в зависимости от определяемого вещества по существующим методикам.

Для расчета валовых выбросов необходимы следующие исходные данные:

1. Площадь поперечного сечения газохода, т.е. для прямоугольного сечения - параметры А и В, для круглого газохода - диаметр D. В случае прямоугольного газохода определяется эквивалентный диаметр

,м

где А и В - внутренние размеры газохода, м.

2. Параметры газовоздушной смеси на выходе источника выброса:

- скорость, м/с;

t_газа- температура, ^oC.

3. Перечень установленных вредных веществ.

4. Концентрация вредных веществ в газовоздушной смеси:

С_ср - средняя, мг/м³;

С_max- максимальная, мг/м³.

5. τ -фонд рабочего времени, час/год.

Валовые выбросы можно определить по зависимости:

G = C_ср*V₂₀*3.6*10^-6*τ,т/год,

где V₂₀ - расход газовоздушной смеси при нормальных условиях (Т =20^о).

, м³/c.

Для последующего нормирования выбросов по максимальной концентрации вредного вещества С_max в газовоздушной смеси рассчитывается мощность выброса

М = С_max*V₂₀*10^-3, г/с.

Определение величины валовых выбросов необходимо для установления ущерба, нанесенного вредными веществами окружающей среде, и, в конечном итоге, компенсации этого ущерба, т.е. внесения платы за выброс.

П = G*H*K_инф*К_эк, руб.,

где Н - стоимость 1т выброса, руб. (прил. 1);

К_инф = 125 - инфляционный коэффициент.

К_эк - коэффициент, учитывающий напряженность экологической обстановки в данной местности. Для Тульской области К_эк = 1,9.

Если рассчитываются валовые выбросы по нескольким вредным веществам, то итогом работы будет являться суммарная плата за выбросы.

Результаты расчетов валовых выбросов сводятся в таблицу.

 

Таблица 1

Характеристика источников выбросов вредных загрязняющих веществ

Номер источ-ника выбро-сов.	Высота источ-ника выбро-сов, м	Диаметр или размер сечения устья источника, м	Параметры газовоздушной смеси на выходе из источника выбросов	Наимено-вание вредного вещества	Количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу
Ско-рость, м/с	Объем, м^3/сек	Температура ^0С	Макси-мальное, г/с	Суммар-ное, т/г

 

ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ

1. Изучить методы и средства измерения параметров пылегазовоздушных потоков, выбрасываемых в атмосферу от различных производств.

2. Рассчитать валовые выбросы вредного вещества в атмосферу.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. На основе варианта задания выполнить расчет валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и заполнить таблицу.

ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ

Отчет должен содержать: название работы, цель, результаты расчетов.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Понятия: источник вредных выделений, источник вредных выбросов, организованный и неорганизованный источник выбросов.

2. Параметры газовоздушной струи, необходимые для определения валовых выбросов.

3. Определение необходимого количества измерительных точек.

4. Понятие об условии изокинетичности.

5.Задачи проведения инвентаризации источников выбросов, загрязняющих веществ.

6. Регулярность проведения инвентаризации источников выбросов.

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ работа № 6

Основы нормирования параметров сброса промышленных предприятий

Цель работы: научиться оценивать соответствие качества вод промышленного и хозяйственно-бытового водоснабжения нормам; освоить методику расчета степени необходимой очистки сточных вод перед выбросом их в водоемы.

Основные теоретические сведения

Нормирование качества воды

Под качеством воды понимают совокупность свойств воды, обусловленных характером содержащихся в ней примесей. Качество природных вод формируется под действием различных факторов: физического, химического, микробиологического характера. В соответствии с этим и состав воды оценивают физическими, химическими и санитарно-биологическими показателями.

К физическим показателям относят температуру, содержание взвешенных веществ, цветность, запахи и привкусы.

Температура поверхностных вод колеблется в зависимости от времени года, гипсометрической отметки поверхности, климатических характеристик, а также от антропогенного и техногенного влияния на источники и реки. Температура поверхностных вод колеблется в пределах от 0 до 30⁰С. Температура подземных вод обусловлена их приуроченностью к зоне аэрации или термальной зоне, для зоны аэрации температура находится в пределах 8 - 12⁰С.

Прозрачность и мутность воды зависят от наличия взвешенных веществ, их гидравлической крупности, характера происхождения взвешенных веществ.

Цветность и окраску воде придают гуминовые и фульвокислоты, а также растворимые соли.

Привкусы и запахи природных вод обусловлены наличием в воде солей, продуктов жизнедеятельности гидробионтов, процессами, идущими в водоемах после сброса сточных вод и др. Привкусы определяются по пятибалльной шкале с помощью органов чувств - органолептически.

Запахи воде также придают соли и продукты жизнедеятельности гидробионтов. Различают запахи естественного происхождения: землистый, рыбный, болотный, гнилостный, тинистый, ароматический, сероводородный и т.п. Запахи искусственного происхождения: хлорный, камфорный, аптечный, фенольный, хлорфенольный, нефтепродуктов и т.п.

Интенсивность запахов определяют органолептически при температуре 20 и 60⁰С и оценивают их по пятибалльной шкале: 0 - нет, 1 - очень слабый, 2 - слабый, 3 - заметный, 4 - отчетливый, 5 - очень сильный.

Взвешенные и растворенные вещества при их выделении различными методами дают общий, сухой и прокаленный остаток. Общий остаток образуется при высушивании навески воды при температуре 105 - 110⁰С без предварительной фильтрации. Остаток, образовавшийся при высушивании воды после предварительной фильтрации носит название сухого остатка и характеризует наличие растворенных в воде солей и их массу. В растворенных соединениях могут быть вещества органического характера, которые при прокаливании остатка при температуре 800⁰С улетучиваются и в итоге остаются вещества неорганического характера - прокаленный остаток. Прокаленный остаток характеризует солесодержание воды. Таким образом общий остаток является суммой солесодержания воды, органических растворенных веществ и плавающих примесей, в основном, неорганического характера.

Химический состав воды характеризуется: ионным составом, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, активной концентрацией водородных ионов (рН), сухим остатком, общим солесодержанием, содержанием растворенного кислорода, углекислого и др. газов.