Оборудование промежуточной станции устройствами блочно-маршрутной релейной централизации

Повышенный уровень шума на рабочем месте отнесен к группе физических, опасных производственных факторов. Он неблагоприятно действует на организм человека, вызывает головную боль, развивается раздражительность, снижается внимание, повышаются или понижаются возбудительные процессы в коре головного мозга. Работа в условиях шума может привести к появлению гипертонической или гипотонической болезни, развитию профессиональных заболеваний - тугоухости и глухоты.

Напряженная зрительная работа, а также нерациональное освещение рабочих мест могут явиться причиной функциональных зрительных нарушений. Наряду с естественным, каждое помещение должно иметь и искусственное освещение. Недостаточная освещенность может привести к производственным травмам.

При эксплуатации электроустановок возможны возникновения следующих аварийных ситуаций, которые могут привести к травмам и выходу из строя электрооборудования:

короткие замыкания;

перегрузки;

повышение переходных сопротивлений в электрических контактах;

перенапряжение;

возникновение токов утечки.

При возникновении аварийных ситуаций происходит резкое выделение тепловой энергии, которая может явиться причиной возникновения пожара. На долю пожаров, возникающих в электроустановках приходится 20%.

Как показывают статистические данные основными причинами пожаров являются: короткое замыкание (43%); перегрузки проводов/кабелей (13%); образование переходных сопротивлений (5%).

Режим короткого замыкания возникает в результате резкого возрастания силы тока, эл. искр, частиц расплавленного металла, эл. дуги, открытого огня, воспламенившейся изоляции. Причинами возникновения короткого замыкания являются: ошибки при проектировании; старение изоляции; увлажнение изоляции; механические перегрузки.

Пожарная опасность при перегрузках возникает в результате чрезмерного нагревания отдельных элементов, которое может происходить при ошибках проектирования в случае длительного прохождения тока, превышающего номинальное значение. При 1,5 кратном превышении мощности резисторы нагреваются до 200-300 С.

Пожарная опасность переходных сопротивлений появляется в результате возможности воспламенения изоляции или др. близлежащих горючих материалов от тепла, возникающего в месте аварии сопротивления (в переходных клеммах, переключателях и др.).

Пожарная опасность перенапряжения возникает при выходе из строя или изменении параметров отдельных элементов. При этом происходит нагревание токоведущих частей за счет увеличения токов, проходящих через них и увеличение перенапряжения между отдельными элементами электроустановок.

Пожарная опасность токов утечки возникает в результате локального нагрева изоляции между отдельными токоведущими элементами и заземленными конструкциями.

Средства и методы тушения пожаров.

Тушение пожара заключается в прекращении процесса горения. Существует несколько методов прекращения горения. Метод охлаждения основан на том, что горение вещества возможно только тогда, когда температура верхнего слоя вещества выше температуры его воспламенения.

Метод разбавления основан на способности вещества гореть при содержании кислорода в воздухе больше 14-16% по объему. С уменьшением кислорода в воздухе до указанной величины пламенное горение прекращается, а затем прекращается и тление вследствие уменьшения скорости окисления. Уменьшение концентрации кислорода достигается введением в воздух инертных газов и паров извне или разбавлением кислорода продуктами горения (в изолированных помещениях).

Метод изоляции основан на прекращении поступления кислорода воздуха к горящему веществу, для чего применяют различные изолирующие огнегасительные вещества (химическая пена, порошки, песок и др.).

Метод химического торможения реакции горения основан на введении в зону горения галоидно-производных веществ (бромистые метил и этил, фреон и др.), которые при попадании в пламя распадаются и соединяются с активными центрами, исключая экзотермическую реакцию, т.е. выделение тепла, в результате чего горение прекращается.

В качестве средств тушения пожара используют воду, химическую и воздушно-механическую пену, инертные газы и пары, песок и землю, различные плотные и пожаростойкие ткани и пр.

К первичным средствам пожаротушения относят ручные и передвижные огнетушители, ведра, бочки с водой, лопаты, ящики с песком, кошмы, ломы, топоры и др. Их применяют для ликвидации небольших загораний до приведения в действие стационарных и полу стационарных средств или до прибытия пожарной команды.

Пенные огнетушители применяют для тушения горящих жидкостей, различных материалов, конструктивных элементов и оборудования, кроме электрооборудования, находящегося под напряжением.

Углекислотные огнетушители применяют для тушения жидких и твердых веществ, а также электроустановок, находящихся под напряжением.

Порошковые огнетушители предназначены для тушения земельно-щелочных металлов. Воздушно-пенные огнетушители высокократной пены применяют для тушения небольших очагов пожаров. Для тушения больших загораний в помещениях применяют стационарные установки химического и воздушно-пенного тушения. К распространенным автоматическим средствам пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки. Они представляют собой разветвленную сеть трубопроводов со спринклерными или дренчерными головками и размещаются под потолком защищаемого помещения.

Имеются также автоматические углекислотные установки пожаротушения.

Расчет возможных потерь от пожара

Для расчета возможных потерь от пожара воспользуемся уравнением множественной регрессии

У = У* + св +т + CFп + dq (5.1)

где:

У*, , , С, d - параметры, получаемые в результате обработки статистических данных

св - продолжительность свободного горения, мин;

_т - продолжительность тушения, мин;

Fп - площадь пожара, м²;

q - расход средств тушения, принимаем равным 20 л/с.

Определим потери от пожара при условии, что площадь пожара составит 51 м². Тогда продолжительность тушения составит:

_т = 60,1 + 0,34 Fп = 60,1+ 0,3451 = 77,44 мин

где Fп - площадь пожара м² .

Продолжительность свободного горения определим из выражения:

св = (т - 64,8)/1,28 = (77,44 - 64,8)/1,28 = 9,86 мин

Определим возможные потери от пожара

У = 230,4 + 12,5х9,86 + 3,5х 77,44 + 1,9х51 - 10,2х20 = 517,6 у.е.

С учетом инфляции общие потери от пожара составят

У = 150 х 517,6 = 77640 тг.

Данные расчета сведем в табл. 1

Таблица 1. Расчет потерь от пожара

Параметр	У*			C	d
Значение параметра	230,4	12,5	3,5	1,9	- 10,2
Показатель	q, л/с	Fп, 2	т , мин	св, мин	У, тенге
Расчетная величина	20	51	77,44	9,86	77640

Тушение пожара осуществляется водой. Расход воды на внутреннее пожаротушение определим из выражения:

Qв = nс·tпж·qс (5.2)

Где: tпж - время тушения пожара, сек.

qс - расход воды в одной струе, л/сек (принимается по нормам qс = 2,5 л/сек)

nс - число струй для тушения внутреннего пожара, для производственных зданий принимается равным 2.

Принимая во внимание, что время тушения пожара составляет tпж=60·77,6 = 4656 сек

Qн = 2·4646·2,5 = 23230 л

При продолжительности тушения пожара 77,44 мин необходимо затратить 23230 л воды

5.2 Экологическая безопасность

Загрязнение окружающей среды автомобилями

Автомобильный транспорт загрязняет главным образом атмосферу. Загрязнение происходит по четырем каналам:

отработавшими газами, выбрасываемыми через выхлопную трубу;

картерными газами;

углеводородами в результате испарения топлива из бака, карбюратора, трубопроводов и т.д.;

взвешенными частицами образующимися в результате износа автомобильных шин и асфальтового покрытия автодорог.

В состав твердых выбросов с отработавшими газами автомобилей входят сажа и соединения свинца, которые оказывают наиболее вредное воздействие на организм человека.

В отработавших газах ДВС содержится более 170 вредных компонентов, из них около 160 - производные углеводородов, образующиеся из-за неполного сгорания топлива в двигателе. Наибольший удельный вес к объему в составе отработавших газов автомобиля имеют : окись углерода, окислы азота, альдегиды, сажа и несгоревшие углеводороды. Примерный состав отработавших газов карбюраторных и дизельных двигателей приведен в табл. 2.

Таблица 2. Состав отработавших газов, % (по объему)

Компоненты	Двигатели
	Карбюраторные	Дизельные
Азот	7477	7678
Кислород	0,38	218
Пары воды	35,5	0,64
Диоксид углерода	512	110
Оксид углерода	510	0,010,5
Оксиды азота	00,8	0,00020,5
Углеводороды	0,23	0,0090,5
Альдегиды	00,2	0,0010,009
Сажа (г/м3)	00,4	0,0011
Бенз(а)пирен (мкг/м3)	1020	До 10

Наиболее вредными для здоровья человека являются такие компоненты отработавших газов автомобилей как окись углерода окислы азота, сернистые соединения и несгоревшие углеводороды.

Поступление углеводородов в атмосферный воздух происходит не только при работе автомобилей, но и при разливе бензина. Лишь 300 г бензина пролитого при заправке автомобиля, загрязняет 200 тыс. м³ воздуха.

Характеристика токсичных выбросов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания

Различают две принципиально различные группы процессов образования токсичных веществ в двигателях внутреннего сгорания. Первая группа связана с химическими реакциями окисления топлива, протекающими как в предпламенный период, так и в процессе сгорания-расширения, это продукты неполного сгорания топлива (оксид углерода, сажа, альдегиды, углеводороды различного состава и строения, в том числе пары несгоревшего топлива и др.). Вторая - продукты термических реакций взаимодействия азота с кислородом (оксиды азота).

В атмосферу поступают также неорганические соединения тех или иных веществ, присутствующих в топливе (сернистый ангидрид, соединения свинца, входящего в состав этиловой жидкости - антидетонационной присадки к бензину и др.).

Твердый углерод (сажа) образуется в результате объемного процесса термического разложения (пиролиза) углеводородов в газовой фазе в условиях сильного недостатка кислорода. Частицы сажи - это агломерат кристаллитов, которые в свою очередь состоят из набора отдельных пластинок графитовых шестиугольников. Кроме углерода сажа содержит 13% по массе водорода, который может быть химически или физически связан с углеродом. В цилиндре дизеля в самой зоне пламени температуры высоки и при недостатке воздуха создаются благоприятные условия для образования сажи.

Концентрационный предел начала образования сажи зависит от многих факторов (температуры, давления, вида топлива) и по коэффициенту избытка воздуха составляет 0,330,7. В карбюраторном двигателе интенсивное сажеобразование возможно только при работе на переобогащенной смеси (<0,7), что свидетельствует о неисправности системы питания.

При сгорании гомогенной топливно-воздушной смеси в карбюраторном двигателе при достаточном избытке воздуха (>0,820,85) содержание сажи незначительно.

В цилиндре дизеля происходит горение гетерогенной смеси. При этом в самой зоне пламени температуры высоки. К этим высокотемпературным зонам примыкают зоны со значительно более богатой смесью (до 0), вследствие чего создаются благоприятные условия для пиролиза с очень малым доступом кислорода. Таким образом, характер смесеобразования и сгорания в дизелях предопределяет значительно большее, по сравнению с двигателями с искровым зажиганием, образование сажи.

Первичные структуры, из которых состоит сажа, образующаяся в дизелях, представляют собой частицы сферической формы диаметром 0,0150,170 мкм. Однако еще в процессе сгорания происходит коагуляция частиц сажи, приводящая к образованию вторичных и третичных структур. Сажа, поступающая в атмосферу с отработавшими газами дизелей, представляет собой образования неправильной формы с линейными размерами 0,3100 мкм.

Окись углерода. В дизелях окись углерода может образовываться при сгорании топливно-воздушных смесей с некоторым недостатком кислорода. При нормальной эксплуатации дизелей концентрация CO в отработавших газах обычно не превышает 0,10,2%. CO представляет собой газ без цвета и запаха. Она очень стабильна и может сохраняться в атмосфере от 2 до 4 месяцев. Глобальный выброс окиси углерода оценивается примерно в 350 млн. т/год, из которых примерно 20% относят к антропогенным источникам.

Углеводороды. Углеводороды (CnHm) образуются при неполном низкотемпературном сгорании в условиях малых коэффициентов избытка воздуха, а также при термическом разложении топлива.

В общей массе углеводородов, выделяемых двигателем, 60% их содержится в выпускных газах, 20% - выбрасывается с картерными газами и 20% - это пары бензина, которые вытекают через вентиляционное отверстие топливного бака и из карбюратора.

На процесс выделения углеводородов оказывают влияние параметры рабочего процесса двигателя, состав рабочей смеси, неравномерное распределение топлива по цилиндрам, цикловая неравномерность, степень сжатия и другие факторы. Образованию углеводородов способствует также смазочное масло, попавшие в камеру сгорания, подтекание топлива из распылителя форсунки после впрыска. В качестве примера можно привести несколько веществ, относящихся к классам углеводородов. Это толуол, ксилол, бензол, циклогексан, бенз(а)пирен (БП) и т.п.

Оптимальные условия протекания реакций, в ходе которых образуется БП, создаются в переобогащенных топливом зонах с температурой 700800°С. БП представляет собой мельчайшую смолистую аэрозоль, которая впоследствии полностью догорает, если попадает в высокотемпературную зону с остаточным количеством кислорода, или подвергается дальнейшему разложению до водорода и сажи, частично адсорбируясь на последней. Поскольку частицы твердого углерода догорают медленнее, то они чаще всего и являются носителями канцерогенов в выхлопных газах. Основная доля БП сорбируется на частицах субмикронного диапазона. В частности, около 90% БП, содержащегося в атмосфере, сорбируется на частицах менее 3,3 мкм. Такие частицы способны долго удерживаться в зоне дыхания и попадать в легкие человека.

При этом сажа бензиновых двигателей богаче бенз(а)пиреном, чем сажа дизельных двигателей.

Альдегиды. Из альдегидов в отработавших газах присутствуют в основном формальдегид, акролеин, ацетальдегид. В период, предшествующий основному горению, в дизеле протекают холоднопламенные процессы (предпламенные реакции), приводящие к образованию альдегидов. На режимах холостого хода и малых нагрузках дизеля, т.е. когда температуры сгорания невелики, образуется наибольшее количество альдегидов.

Окислы азота. В процессе сгорания топлива окислы азота образуются в результате реакций окисления азота кислородом воздуха. Реакция образования окислов азота носит термический характер. Образование окиси азота NO определяется максимальной температурой цикла, концентрациями азота и кислорода в продуктах сгорания. При максимальной температуре цикла в камере сгорания дизеля и бензинового двигателя порядка 1800...2800K из окислов азота практически образуется только NO. Под воздействием кислорода в составе отработавших газов в системе выпуска двигателя и далее в атмосфере NO окисляется в NO2. Чем выше максимальная температура цикла Tmax, тем больше образуется NOx,. В отработавших газах двигателей с искровым зажиганием содержание NO составляет 99% количества всех окислов азота (NOx), а в отработавших газах дизелей примерно 90%.

Свинец. Загрязнение атмосферного воздуха свинцом обусловлено наличием тетраэтилсвинца или тетраметилсвинца в бензине. Продукты разрушения этих соединений выбрасываются в виде хлорида, бромида, сульфата, окиси и фосфата свинца. Эти высокотоксичные соединения свинца не только загрязняют окружающую среду, но и накапливаются в растениях и живых организмах.

Необходимо отметить, что состав отработавших газов дизелей и двигателей с искровым зажиганием существенно различается, прежде всего, по концентрации продуктов неполного сгорания, а именно окиси углерода, углеводородов и сажи.

С целью недопущения отрицательного воздействия вредных веществ на организм и состояние человека установлены предельно допустимые концентрации, (ПДК) в воздухе производственных помещений и в атмосферном воздухе.

ПДК - это максимальная концентрация ВВ в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии, или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду вредного воздействия.

ПДК атмосферного воздуха нормируется СН 245-71. Для каждого вещества, загрязняющего воздух, в странах СНГ установлены два норматива: максимально разовая ПДК и среднесуточная ПДК. Максимально разовая ПДК устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, удушья и т.д.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнении (до 20 мин.) Среднесуточная ПДК устанавливается с целью предупреждения их общетоксического, канцерогенного и мутагенного влияния. Числовые значения (мг/м³) ПДКсс и ПДКмр для наиболее распространенных загрязнителей приведены в таблице 3.

Таблица 3. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов

№ п/п	Наименование вещества	ПДК, мг/м3
		Максимальная разовая	среднесуточная
1	Азота двуокись	0,085	0,04
2	Азота окись	0,6	0,06
3	Акролеин	0,03	0,03
4	Аммиак	0,2	0,04
5	Бенз(а)пирен	-	0,000001
6	Бензин	5	1,5
7	Сажа	0,15	0,05
8	Свинец и его соединения	-	0,0003
9	Сернистый ангидрид	0,5	0,05
10	Сероводород	0,008	0,008

Расчет выбросов вредных веществ от автомобилей предприятия

Автомобили являются передвижными источниками загрязнения атмосферы. Поэтому нормативы ПДВ для них не устанавливаются, а нормируются только удельные выбросы вредных веществ. Произведем расчет выбросов от транспорта находящегося на балансе предприятия. При этом, учитывается выделение вредных веществ, только при движении транспорта по территории предприятия. Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.

Таблица 4. Транспорт предприятия

Автомобиль	РАФ-2203	ГАЗ24	УАЗ	Газ 52	Газ 53	ЗИЛ130
Количество	3	1	3	1	3	1
Средневной пробег Lк =0,900 Число дней работы в год - 291

При эксплуатации автомобилей в атмосферу выделяются CO, NOx и CH.

Годовой выброс i-го вредного вещества при движении автомобиля по территории предприятия определяется по формуле:

, т/год (5.3)

где qij - удельный выброс i-го вредного вещества одним автомобилем j-го типа с учетом возраста и технического состояния парка на рассматриваемый год, г/км, (табл. 5);

L - среднесуточный пробег одного автомобиля по территории предприятия, км;

Д - среднее число дней эксплуатации автомобилей на предприятии;

Kс - коэффициент учитывающий влияние режима движения (скорости автомобиля), (табл. 6).

Таблица 5. Значение коэффициента Kс

...