диссертация (1197019), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

– чрезвычайно опасные;

– высокоопасные;

– умеренно опасные;

–малоопасные.

Таблица 1.5

Количественный состав отработанных газов [21]

Из веществ, содержащихся в ОГ, к первому классу опасности принадлежит только бензапирен; для других канцерогенных веществ класс опасности не установлен. Для каждого компонента ОГ существуют предельно допустимые концентрации (ПДК), определяемые из принципа полного отсутствия их воздействия на человека. Предельно допустимые концентрации основных токсичных компонентов ОГ и их классы опасности представлены в таблице 1.6 [29]. Воздействие ОГ на человека приводит к респираторным заболеваниям, бронхиту и легочной недостаточности. Отработавшие газы дизеля содержат чрезвычайно токсичные вещества, разрушающие легкие и нарушающие координацию, среди которых наиболее токсичными компонентами следует считать оксид углерода (5–1500 частиц/млн), углеводороды (20–400 частиц /млн), оксиды азота (5–2500 частиц/млн), диоксид серы (10–150 частиц/млн) и дизельные частицы (0,25–0,1 г/м³). Оксид углерода (СО), углеводороды и альдегиды образуются в ОГ в результате неполного сгорания топлива, а также выделений из моторного масла. Оксид углерода высоко токсичное вещество. Уже при концентрации СО в воздухе порядка 0,01–0,02 % при вдыхании в течение нескольких часов возможно отравление, а концентрация 2,4 мг/м³ через 30 мин приводит к обморочному состоянию. Оксид углерода вступает в реакцию с гемоглобином крови, наступает кислородное голодание, поражающее кору головного мозга и вызывающее расстройство высшей нервной деятельности, ориентировочный экономический ущерб от загрязнения СО составляет 70–100 руб./т.

Таблица 1.6

ПДК основных токсичных компонентов ОГ дизельного ДВС

Углеводороды и альдегиды способны вызывать раздражения глаз, горла, носа; формируют особый запах дизельного двигателя. Большую опасность представляют ароматические углеводороды. В условиях острого воздействия на теплокровные существа ароматические углеводороды поражают центральную нервную систему, вызывая сонливость, вялость, судороги. В условиях хронической интоксикации оказывают политронное действие, поражая ряд органов и систем. Бензапирен оказывает сильное канцерогенное, мутационное, тератогенное действие, поэтому он наиболее опасен. Формальдегид оказывает общетоксичное (поражение центральной нервной системы, органов зрения, печени, почек) сильное раздражающее аллергенное, канцерогенное, мутагенное действие. Более 90% оксидов азота окисляются в атмосфере до NO₂ и N₂O₄. Общий характер действия ОГ на человека и окружающую среду зависит от содержания в газовых смесях различных оксидов азота. При контакте с влажной поверхностью легких образуется азотная и азотистая кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. Действуя на кровеносную систему приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое действие на центральную нервную систему. Для поражения наиболее чувствительных растений достаточно концентрации 38 мг/м³ . Даже при небольших концентрациях от 5 мг/м³ до ПДК, но при постоянном воздействии снижается иммунноустойчивость, нарушается система воспроизводства низших млекопитающих [28]. Сернистый ангидрид (диоксид серы) оказывает многостороннее общетоксичное действие на теплокровных, вызывает острое и хронические отравления. Вызывает расстройство сердечнососудистой системы, легочно–сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек. Общетоксическое действие SO₂ связано с нарушением иммунного статуса организма с понижением сопротивляемости инфекции; SO₂ оказывает выраженное токсичное действие на растения. В присутствии диоксида серы ускоряется коррозия металлов в воздухе. Сернистый газ разрушающе действует на строительные конструкции, так как, реагируя с карбонатами кальция, содержащимися в цементе, при наличии влаги переходит в нестойкие сульфаты, вымываемые водой. Воздействие SO₂ на почву снижает ее плодородность, так как при этом происходит закисление. Дизельные частицы являются сложной совокупностью твердого и жидкого материалов, которые агломерируют канцерогенные вещества – полициклические ароматические углеводороды. Частицы имеют очень сложный состав и могут содержать до 43% сажи, до 5% нерастворимых фракций масла, до 10% растворимых фракций топлива и до 13 % сульфатов и паров воды [30]. Наибольшую опасность представляют мельчайшие частицы диаметром менее 50нм, известные также как наночастицы, способные проникать глубоко в легкие человека и способствовать возникновению раковых заболеваний в большей степени, чем более крупные образования. Причем новые дизели выделяют большее количество мелких частиц, чем дизели, изготовленные по старой технологии [31]. Выбросы этих частиц дизелем в 20–100 раз больше по объему, чем выброс их карбюраторным двигателем. Выделение частиц автотранспортом, выпущенным до 1993 года, составляет 70 г/ч, а с 1994 года – 36 г/ч. Таким образом, ОГ дизелей в силу большого количества и высокой токсичности чрезвычайно опасно действуют на здоровье людей, а также на всю окружающую среду. Поэтому в настоящее время одной из важнейших проблем является разработка способов и средств снижения токсичности ОГ дизелей, обладающих высокими показателями по очистке и ресурсу работы.

1.4 Анализ степени и методик расчета уровня загазованности на предприятиях ремонта и обкатки ДВС

При испытаниях сельскохозяйственной техники в производственных помещениях обкаточных участков, когда ассимиляция отработанных газов (ОГ) работающего двигателя машины ограничивается объемом помещений, основные продукты горения при неправильно спроектированной вентиляции или в аварийной ситуации (разгерметизация отвода ОГ) могут создавать серьезные проблемы для жизни и здоровья работающих. Не разведённые воздухом выхлопные газы непригодны для дыхания и смертельно опасны для жизни из–за наличия в них токсичных составляющих. Особенно это относится к оксидам углерода, азота, саже и некоторым канцерогенам. Поэтому не вызывает сомнения, что задача снижения вредного воздействия выбросов испытуемых машин на воздушную среду рабочих зон (РЗ) участков обкатки является актуальной.

Для решения данной задачи на первом этапе исследований необходима разработка достоверной методики инвентаризации производственных вредностей, а именно уточнённый расчёт поступления от двигателя машины массового количества вредных веществ (ВВ) в рабочую зону для после– дующего определения потребных воздухообменов на вентиляцию, совершенствование методов контроля и оценки опасных и вредных химических факторов. Методы определения выделения вредных веществ в воздух РЗ. Определение выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны от технологических операций при сжигании топлива в двигателях во время испытаний, обкатки и ремонтном обслуживании машиностроительной техники может производиться инструментально–аналитическим или расчётным методом [13], [14].

Инструментально–аналитический метод основан на инструментальных замерах объёмного выхода загрязнённого вентиляционного воздуха или отработанных газов и концентраций вредных веществ в условиях оптимальной загрузки. Указанный метод предпочтителен в условиях действующего производства и заменяется расчётным в случае невозможности проведения замеров.

Расчётный метод (метод удельных показателей) даёт лишь ориентировочные нормативные значения выделения ВВ с учётом химического состава и свойств топлива, конструктивных особенностей и видов испытываемых машин, оптимальных технологических параметров ведения ремонтно–обслуживающего процесса, обеспечивающего максимальную производительность оборудования. Этот метод использует, как правило, экспериментальные и расчётные данные о количестве вредных веществ, выделяемых двигателями машин в ходе выполнения технологического процесса (обкатка, испытания, ремонт) или отдельных его операций, приведённые к характерной единице измерения (в нашем случае к единице массы расходуемого топлива или к единице мощности стенда или машины).

Расчётный метод применяется при проектировании предприятий, для прогнозирования, статистической отчётности и при составлении планов мероприятий по улучшению условий труда. Однако текущий контроль на предприятиях машиностроения так же, как инспекционные проверки, выполняется инструментально–аналитическим методом. Этот метод является более достоверным и на основе его подтверждаются или опровергаются оценочные расчётные величины выделения вредных веществ в рабочую зону. Поэтому совершенствование и развитие вышеприведённых методов определения выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны испытательных, обкаточных участков машиностроительных предприятий представляется актуальным. Существует большое количество различных методик, где предлагается расчётным методом, основанным в основном на удельных показателях, определять выбросы загрязняющих веществ [16–18].

Из обзора действующих методик инвентаризации выбросов ВВ при обкатке машин и других технологических операциях следует, что не всегда полно учитывается спектр выделяемых ВВ, зачастую отсутствуют данные о выбросах на некоторых режимах работы двигателя машины (таблица 1.4). Кроме того, следует заметить, что все методики разработаны до 1998 г. и нуждаются в корректировке и уточнении. В течение последних 10 лет в России посте– пенно внедряются экологические европейские стандарты на выбросы токсичных компонентов с ОГ двигателей внутреннего сгорания (начиная с ввода в 1999 г. EURO1), поэтому данные методик в значительной степени устарели. В настоящее время промышленность практически прекратила выпуск карбюраторных двигателей, значительно увеличив долю инжекторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания с улучшенными технико-экологическими характеристиками. Кроме того, имеется проблема, с одной стороны, необходимости учёта ВВ, которые ранее не имели санитарно–гигиенических нормативов (например, с 2006 г. установлена ПДК на CO₂), а с другой, необходимость введения технических нормативов выбросов (ТНВ) ряда высокотоксичных ВВ (ТНВ на бензапирен не разработан до настоящего времени). Вместе с тем, в рабочую зону испытательных участков при ТО и ТР, где постоянно находятся рабочие и где режим работы равномерный (постоянные рабочие места), расчёты вентиляционных обменов воздуха обычно ведут на ПДК оксида углерода СО, относя их к одному часу работы. Таким образом, наиболее токсичный из всех химических компонентов, выделяемых в рабочую зону машинами – бензапирен – не учитывается. Не учитывая бензапирен и альдегиды в расчетах, можно допустить серьёзные ошибки при определении потребного воздухообмена и выборе мощности силовой установки вентиляционной системы. Тем самым может быть не достигнуто необходимое качество воздуха в РЗ и не обеспечены допустимые условия труда работников. Вышеизложенное свидетельствует о необходимости разработки уточнённой методики расчёта выделения ВВ с целью последующего определения потребных воздухообменов помещений обкаточных, испытательных участков и зон технического обслуживания и текущего ремонта машиностроительных предприятий. Несмотря на значительный объем исследований, вопросы оценки негативного воздействия двигателей внутреннего сгорания машин на воздушную среду РЗ требуют дальнейшей разработки. Речь идёт о необходимости исследования динамики выбросов ВВ как при стационарных режимах работы, так и на неустановившихся ре– жимах в РЗ и на территории предприятия. Таким образом, необходима современная расчётная методика, которая бы учитывала расширенный спектр выделяемых ВВ, режимы работы двигателя, особенности технологических операций и была бы основана на надёжном эмпирическом материале, полученном при экологическом контроле выбросов машин.

Характеристики

Список файлов ВКР