Федеральное агентство по образованию Российской Федерации (Рособразование)

Филиал  «СЕВМАШВТУЗ» государственного образовательного

учреждения  высшего профессионального образования

     «Санкт-Петербургский  государственный морской

     технический университет» в г. Северодвинске

     Кафедра № 9

     «Защита окружающей среды и реновация  техники»

     Факультет IV Курс 5 Группа 4506

     КУРСОВАЯ  РАБОТА

     по  дисциплине «Охрана окружающей среды» на тему

     «Организация  производственной вентиляции

     при работе с радиоактивными веществами»

     Вариант №3

     Студент: Листов Илья Алексеевич

     Работа  допущена к защите: «___» ______ 2010 г. ___________________

     (подпись преподавателя)

     Признать, что работа

     выполнена и защищена с оценкой _____________________

     Преподаватель:___________  _____________  _____________________

(должность)  (подпись)  (и., о., фамилия)

     «___» _______ 2010 г.

     Северодвинск

     2010 

     Задание на курсовую работу

     по дисциплине «Охрана окружающей среды»

     (наименование  дисциплины)

     студенту  IV факультета  5 курса  группы 4506 м

     Листова Ильи Алексеевича

     (фамилия,  имя, отчество студента)

     ТЕМА: Организация производственной вентиляции при работе с радиоактивными веществамиl

Исходные  данные:

     В производственных помещениях (зона оборудования) проводятся работы с горячими аэрозольными частицами радиоактивными высокой радиотоксичности, величина активности которых на рабочем месте составляет 10⁴÷10⁷ мкКu; изотопный состав задается студентом (на основе «Санитарных правил и нормативов СанПиН 2.6.1.2523 – 09»)l 

     Содержание  пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

     Пояснительная записка состоит  из теоретической, расчётной и проектной части

     В теоретической части рассматриваются основные направленияl организации вентиляции в производственных помещениях при работе с радиоактивными веществами в открытом виде.l

     В расчётной части, согласно выданному варианту, производится lрасчёт воздухообмена системы вентиляции; производится выбор сечений воздуховодов, производится аэродинамический расчет системы вентиляцииl на основе построенной аксонометрической схемы вентиляционной сети.l

     В проектной части производится обзор основных элементов вентиляции (по справочникам, каталогам); проводится обоснованный выбор необходимых элементов (вентилятора, электродвигателя, фильтра, конструктивных составляющих вентиляционной системы); описываются основные этапы монтажа вентиляционной системы и её последующей эксплуатации. l 

Срок  написания курсовой работы

     с «___» __________ 200_ г. по «___» __________ 200_ г.

Задание принял к  исполнению ____________________

(подпись  студента)

Руководитель  работы ______________  ____________  ___________________

     (должность) (подпись) (и., о., фамилия) 

     Вариант №3 

 

     Схема двухзональной планировки производственных помещений  при работе с радиоактивными веществами в открытом виде:

     1 – зона оборудования; 2 – ремонтная  зона; 3 – общеобменная вытяжка; 4 – операторская; 5 – вытяжной  шкаф или бокс; 6 – местная вытяжка; 7 – приток. 

     Характеристика  воздушной среды: в производственных помещениях (зона оборудования) проводятся работы  с радиоактивными аэрозолями, имеющими среднюю радиотоксичность и величину активности на рабочем месте 10⁴-10⁷ мкКи; изотопный состав задается студентом (на основе «Санитарных правил и нормативов СанПиН 2.6.1.2523 – 09»). 
 

     Размеры основных зон заданной схемы

 

      Лист для замечаний

       

 

     

Содержание

     Введение 6

     1 Организация вентиляции в производственных помещениях 7

     1.1 Характеристика воздушной среды в производственных помещениях 7

     1.2 Обзор вентиляционных систем 9

     1.3 Концепция риска при работе с радиоактивными веществами 12

     2 Устройство системы вентиляции 14

     2.1 Планировка помещений 14

     2.2 Основные требования к вентиляции производственных помещений при работе с радиоактивными веществами 16

     2.3 Аварийная вентиляция 20

     2.4 Охрана окружающей среды 22

     3 Расчётная часть 24

     3.1 Расчет воздухообмена 25

     3.2 Расчет сечений воздуховодов 26

     3.3 Построение аксонометрической схемы вентиляционной сети 27

     3.4 Аэродинамический расчёт вентиляции и определение расчётного давления вентиляционной сети 28

     4 Проектная часть 31

     4.1 Обоснованный выбор вентиляционного оборудования 31

     4.2 Монтаж и эксплуатация вентиляционной системы 35

     Заключение 37

     Список используемой литературы. 38

     Приложение 1 39

     Приложение 2 40

     Приложение 3 41

     Приложение 4 42

     Приложение 5 43

     Приложение 6 44 
 

 

     

     Введение

    Открытие  радиоактивности позволило сделать  огромный шаг практически во всех областях науки, а также здравоохранения и даже народного хозяйства. Однако, остро встал вопрос безопасности, составной частью которой является радиационная безопасность.

    При обеспечении радиационной безопасности разрабатываются вопросы комплексной  защиты человека, а также среды  его обитания, включающей землю, воду и воздух. Вентиляция направлена на поддержание чистоты воздушной среды и предупреждение ее загрязнения.

    Как правило, работа с радиоактивными веществами подразумевает над собой также и наличие различных химических веществ (элементов) различной токсичности. А целью вентиляции является поддержание воздушной среды на должном уровне.

    Соответственно  комплекс мероприятий, направленных на обеспечение нормального состава  воздуха рабочей зоны в производственных помещениях, выбирается с учетом типа вещества и в общем случае включает наряду с вентиляцией другие санитарно-технические средства и методы, предусматривает определенную планировку рабочих зон, предъявляет специальные требования к оборудованию и организации работ.

    В процессе написания курсовой работы нужно будет решить следующие задачи:

    1. Рассмотреть основные направления организации вентиляции в производственных помещениях при работе с радиоактивными веществами в открытом виде.

    2. Произвести расчёт воздухообмена системы вентиляции и аэродинамический расчет системы вентиляции, выбрать сечения воздуховодов.

    3. Построить аксонометрическую схему вентиляционной сети.

    4. Произвести обзор основных элементов вентиляции и сделать обоснованный выбор необходимых элементов.

 

    

     1 Организация вентиляции  в производственных  помещениях

     1.1 Характеристика воздушной  среды в производственных  помещениях

    Чистый  атмосферный воздух весьма постоянен  по составу и содержит по объему около 79% N₂, 20,96% О₂ и 0,04% СО₂. Состав и физические свойства атмосферного воздуха в производственных помещениях постоянно изменяется.

    Изменение состава воздуха связано с  появлением в нем различных примесей в виде газов и аэрозолей, образующихся в производственном процессе или  поступающих от других источников. Содержание примесей в атмосферном воздухе, используемом для вентиляции не должно превышать 0,3 предельно допустимой концентрации.

    Причины поступления примесей весьма различны в зависимости от физических условий, характерных для того или иного  технологического процесса и оборудования, а также для производственного  помещения, обусловлены следующими факторами:

• наличием открытых проемов и неплотностей в оборудовании и коммуникациях;
• периодическим вскрытием оборудования, аппаратов и устройств при контроле, загрузке и выгрузке;
• механическим диспергированием и выделением вредных веществ при обработке;
• наличием открытого оборудования и открытым хранением материалов, продуктов и изделий;
• разливом растворов;
• ремонтом технологического и вспомогательного оборудования и возможными авариями на нем.

    Присутствующие  в воздухе газы и аэрозоли попадая в организм человека через дыхательные пути, пищеварительный тракт, кожу и вызывают отрицательное воздействие и даже заболевание или отравление.

    Действие  ионизирующего излучения на человека выражается главным образом в  поглощении живой тканью энергии  излучения, в результате чего в организме могут образоваться химические соединения, нарушающие биохимические процессы и обмен веществ. При значительной интенсивности и продолжительности облучения в организме могут возникнуть необратимые изменения с последующим заболеванием и даже смертью. Степень воздействия определяется той энергией, которая передается излучением и характеризуется поглощенной дозой.

    Создание  безопасных условий труда при  работе с радиоактивными веществами зависит от правильной оценки степени  радиационной опасности, которая определяется концентрацией, изотопным составом и физико-химическими свойствами примесей.

    Радиоактивные вещества по степени опасности в зависимости от активности подразделяются на четыре группы: группа А - элементы с особо высокой радиоактивностью (предельно допустимая активность 0,1 мкКu); группа Б - элементы с высокой радиотоксичностью (1 мкКu); группа В - элементы, имеющие среднюю радиотоксичность (20 мкКu); группа Г - элементы с наименьшей радиотоксичностью (100 мкКu). Санитарно- технические требования к месту и условиям проведения работ определяются классом опасности работ, с целью предотвращения переоблучения рабочих.

    Условия образования и поступления радиоактивных аэрозолей в воздух на предприятиях атомной промышленности весьма многообразны. Существенное влияние на снижение концентрации примесей оказывает организованная вентиляция как в помещениях, где ведутся работы с радиоактивными веществами, так и в специальных выгородках, боксах. В каждом конкретном случае вентиляция должна обеспечивать удаление осевшего загрязнения и предупреждение оседания либо не допускать взметывания загрязнения с поверхности вентиляционными потоками. Вещественный состав, активность, концентрация и другие свойства выделяющихся в воздух радиоактивных веществ определяют выбор комплекса мероприятий, направленных на предупреждение загрязнения воздушной среды, среди которых важное место занимает вентиляция. 

     1.2 Обзор вентиляционных  систем

    Вентиляционные  системы представляют собой комплекс специальных устройств, обеспечивающих эффективное проветривание промышленного  производства. Они включают приточные  и вытяжные сети, установки для  перемещения воздуха, распределительные, регулирующие, фильтрующие и кондиционирующие воздух устройства.

    При работе с радиоактивными веществами материалы, из которых изготовляются  воздуховоды, должны допускать проведение дезактивации и обладать в случае необходимости радиационной стойкостью и должны быть стойкими к химическим соединениям, содержащимся в удаляемом воздухе.

    Также воздуховоды должны быть герметичными, особенно на участках, где возможно избыточное по сравнению с наружным давление.

    Классификация систем вентиляции:

    а) по способу побуждения движения воздуха  – системы естественной вентиляции, и искусственной (механической) вентиляции;

    б) по способу снабжения помещений воздухом –системы приточной вентиляции (подаётся), системы вытяжной вентиляции (удаляется);

    в) по методу организации вентиляции помещения - местные системы и общеобменные системы.

    г) по конструктивному исполнению: канальные  и бесканальные

    В свою очередь каждая из этих систем может иметь разновидности.

     Перемещение воздуха при естественной вентиляции происходит вследствие:

• разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
• разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем - вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;

-  воздействия ветрового давления.

      Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования, однако эффективность этих систем также мала (зависит от температуры воздуха, направления и скорости ветра).

    В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

    На  практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию, подбирая экономически и технически более рациональную.

    Приточная вентиляция служит для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.).

    Вытяжная  вентиляция удаляет из помещения загрязненный воздух, который также, в необходимых случаях подвергается специальной обработке.

    Обычно  предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована. Но может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система.

    Местной вентиляцией называется такая вентиляция, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

    К местной приточной вентиляции относятся:

• воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью), подают чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижают в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению;
• воздушные оазисы, участки помещений, отгороженные перегородками высотой 2÷2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой;
• воздушных завесы (у ворот, печей и пр.), которые создают воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха.

    Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. Обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме и местную для обслуживания рабочих мест.

    Местная вытяжная вентиляция обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений, она применяются, когда места выделений вредностей в помещении локализованы. Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары - вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз).

    Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, однако не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами.

    Общеобменная  приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией. Количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

    Простейшим  типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор расположенный в окне. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен. В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод, часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

    Системы вентиляции могут иметь разветвленную сеть воздуховодов (канальные системы) либо каналы могут отсутствовать (бесканальные системы).Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению. 

     1.3 Концепция риска  при работе с  радиоактивными веществами

    Риск  – количественная оценка опасности, формируемая конкретной деятельностью  человека, т.е. число смертных случаев, случаев заболевания, временной  и стойкой нетрудоспособности вызванное  действием на человека конкретной опасности  отнесённых на определённое количество работников за определённый период времени.

    Радиационный риск - вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения

    Любая деятельность человека, направленная на создание материальных благ,  связана с риском для его здоровья и даже жизни.

    Поэтому сообщество пришло к пониманию невозможности  создания «абсолютной безопасности» (нулевого риска) реальной действительности, и следует стремиться к достижению такого уровня риска от опасных факторов, который можно рассматривать как «приемлемый». Уровень риска является «приемлемым», если его величина (вероятность реализации или возможный ущерб) настолько незначительна, что ради получаемой при этом выгоды в виде материальных и социальных благ человек или общество в целом готово пойти на риск.

    Наряду  с объективными рисками, которые  существуют не по воле данного индивида существует так называемый добровольный риск.

    Добровольный  риск – это риск, на который идет человек сознательно, зная какой вред (ущерб) причиняет себе. При этом у него есть выбор – идти на риск или не идти. Но определенная выгода может для него перевесить тот заведомо причиняемый ущерб, с которым сопряжен данный риск.

    В принципах управления риском заложены стратегические и тактические цели. Стратегической целью является стремление к достижению максимально возможного уровня благосостояния общества в целом, а тактической - стремление к увеличению безопасности населения, продолжительности жизни. В них оговариваются как интересы групп населения, так и каждой личности в защите от чрезмерного риска.