6.4. Вентиляция, отопление и водоснабжение

Для обеспечения в производственных помещениях заданных значений температуры и влажности, а также снижения запылен­ности и загазованности воздуха применяют системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

Вентиляция. Это система мер по созданию воздушной среды, бла­гоприятной для здоровья человека, а также отвечающей требовани­ям технологического процесса, и по сохранению оборудования, строительных конструкций, материалов, изделий и продукции.

Вентиляция служит для поддержания регулируемого воздухо­обмена в помещениях. Она способствует удалению ядовитых и вредных веществ из воздуха помещений или снижению чрезмер­ных концентраций загрязняющих веществ в воздухе до ПДК, а также созданию нормальных микроклиматических условий в ра­бочей зоне благодаря подаче чистого воздуха.

По масштабу действия вентиляция бывает общеобмен­ной, обеспечивающей одинаковую температуру, чистоту воздуха и его подвижность во всем помещении, и местной, способствую­щей удалению ядовитых и вредных веществ от локальных источ­ников загрязнения в помещении. Местная вентиляция эффективна и экономична, но ее применение по технологическим причинам может оказаться недостаточным или затрудненным. В этом случае используют общеобменную вентиляцию.

По направлению движения воздуха в процессе воздухообмена в помещении различают вентиляцию приточную (по­дающую воздух в него), вытяжную (удаляющую воздух) и приточ-но-вытяжную (осуществляющую одновременную подачу и удаление воздуха). Приточно-вытяжную вентиляцию сообщающихся между собой помещений выполняют таким образом, чтобы исключить воз­можность поступления воздуха из помещения с большей концент­рацией вредных веществ в помещения с меньшей концентрацией.

По способу перемещения воздуха вентиляция бы­вает естественной, искусственной и смешанной. При естествен­ной вентиляции воздух поступает в помещение благодаря разно­сти температур внутри и снаружи его, а также в результате ветро­вого давления.

Естественная вентиляция, в свою очередь, подразделяется на неорганизованную и организованную. Неорганизованная венти­ляция создается при проникновении воздуха внутрь помещения через проемы, щели, а также неплотности дверей, окон и стен. Санитарные нормы допускают смену всего воздуха в помещении посредством неорганизованной вентиляции не более одного раза в сутки, в противном случае будут непроизводительные потери теплоты и сквозняки.

Организованная вентиляция, или аэрация, обеспечивается при помощи специальных устройств (створки, форточки, фрамуги, дефлекторы). Эффективность организованной вентиляции значи­тельно возрастает на транспортных средствах по сравнению с не­подвижными объектами из-за напора воздуха в процессе движе­ния. При этом ветровой напор создается набегающим встречным потоком воздуха. В лобовой части транспортного средства возни­кает повышенное давление воздуха, а за кабиной (надстройкой) — область с пониженным давлением, куда подсасывается воздух, и в результате образуются вихревые потоки. Такая особенность рас­пределения давлений используется для организации направленного движения воздуха в кабинах, каютах, отсеках, железнодорожных вагонах, салонах автобусов и судов.

Искусственная (механическая) вентиляция осуществляется с помощью вентиляторов с электроприводом. Она распределяет приточный воздух по различным зонам помещений, отбирает загрязненный воздух из мест выделения вредных веществ, а также производит необходимую очистку и изменяет температуру венти­лируемого воздуха. Загрязненный воздух, удаляемый с помощью вентиляции и содержащий пыль, ядовитые газы и пары, надле­жит подвергать очистке перед выбросом в атмосферу. Очистка долж­на быть такой, чтобы концентрация вредных веществ в атмосфере не превышала предельно допустимую.

Механическая вентиляция включает в себя следующие основ­ные элементы: приемное устройство с фильтром, электровенти­лятор, воздуховоды, камеру для очистки, нагрева (охлаждения) и увлажнения воздуха. Вентиляционная установка не должна со­здавать шума, превышающего допустимый уровень.

Для определения необходимого количества воздуха, подаваемо­го при действии механической вентиляции, которая обеспечивает требуемые параметры воздушной среды в рабочей зоне, прово­дятся специальные расчеты.

В помещениях с избыточным выделением теплоты подача воз­духа, м³/ч, необходимого для удаления избыточной теплоты, опре­деляется по формуле

(6.5)

где (} — количество избыточной теплоты, выделяющейся в единицу времени, кДж/ч; с — удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг-"С); р — плотность приточного воздуха, кг/м³; 1_уя, /_пр — значения температуры соответственно удаляемого и приточного воздуха, °С.

В помещениях с избыточной загазованностью и запыленнос­тью подача воздуха, м³/ч, необходимого для удаления избыточ­ного газа и пыли, рассчитывается по формуле

(6.6)

где С — масса вредного вещества, выделяющегося в единицу времени, мг/ч; %_т — предельно допустимая концентрация ве­щества, мг/м³; &_ф — концентрация этого же вещества в при­точном воздухе, мг/м³,

В помещениях с избыточной влажностью подача воздуха, м³/ч, необходимого для удаления избыточной влаги, определяется по формуле

(6.7)

где И^ — масса влаги, выделяющейся в помещении в единицу времени, мг/ч; у — средняя абсолютная влажность при нор­мальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) и средней арифметической температуре удаляемого и приточного воздуха, мг/м³; ^_ул, #_пр — значения относительной влажности соответ­ственно удаляемого и приточного воздуха, %.

При наличии в помещениях одновременно нескольких вред­ных производственных факторов (избыточное выделение тепла, пыли и влаги) последовательно проводят расчет по формулам (6.5) —(6.7) и выбирают максимальное значение из полученных.

На основе результатов расчета подачи воздуха, необходимой для вентиляции помещений, разрабатывают вентиляционную систему (определяют мощность электродвигателя для привода вентилятора и размеры воздуховодов, выбирают устройства для фильтрации воздуха и т.д.), которая должна соответствовать технологическому процессу и требованиям безопасности жизнедеятельности.

В помещениях, где возможно выделение в воздух ядовитых па­ров, газов и пыли, необходимо проводить исследование воздуш­ной среды в сроки, согласованные с местными органами сани­тарного надзора.

На транспортных средствах искусственную вентиляцию часто сочетают с естественной, т. е. создают смешанную вентиляцию. Такое решение используется, например, для вентиляции мотор­ного отсека или салона автомобиля.

Наряду с общеобменной вентиляцией на отдельных рабочих местах при необходимости применяют местную вентиляцию, ко­торая способствует либо притоку чистого воздуха и защите от тем­пературных перепадов (воздушные души, воздушные завесы), либо удалению загрязненного воздуха (вытяжные шкафы, всасываю­щие панели, пылегазоприемники, вытяжные зонты и др.).

Воздушный душ представляет собой устройство в системе мест­ной приточной вентиляции, обеспечивающее подачу сосредото­ченного потока воздуха и применяемое для защиты работающих от воздействия потока теплового излучения плотностью 350 Вт/м² и более. Он создает в зоне непосредственного воздействия потока воздуха на человека условия, соответствующие гигиеническим тре­бованиям. Воздух, как правило, подвергается очистке и тепло-влажностной обработке и выпускается через патрубки, позволяю­щие регулировать направление воздушного потока.

Воздушная завеса — это устройство, препятствующее поступ­лению наружного холодного воздуха в производственное поме­щение через открытые двери или ворота. Оно состоит из воздухо­водов с продольными щелями, через которые вентилятором со скоростью от 8 до 20 м/с нагнетается теплый воздух под углом 30...45° к плоскости проема навстречу потоку воздуха, направ­ленному с улицы в помещение.

Кондиционирование воздуха. Системы кондиционирования воз­духа служат для обеспечения и поддержания в закрытых помеще­ниях оптимальных параметров микроклимата (температура, влаж­ность, чистота и скорость перемещения воздуха) и представляют собой комплекс оборудования, воздуховодов, средств автомати­ческого регулирования и контрольно-измерительных приборов, в котором основным элементом является кондиционер. Он может работать в режиме охлаждения или нагрева воздуха, осуществляя при этом очистку, сушку либо увлажнение воздуха и обеспечивая требуемое его состояние. Поддержание необходимых параметров микроклимата осуществляется автоматически. В настоящее время кондиционеры устанавливают в различных транспортных средствах, что обеспечивает благоприятные условия жизнедеятельности.

Отопление. Системы отопления предназначены для поддержа­ния в рабочих зонах производственных помещений температурных условий, соответствующих санитарным нормам, что обеспечива­ет для работающих благоприятные и здоровые условия труда.

Эти системы должны компенсировать потери теплоты, свя­занные с нагревом стен, пола и потолка, въездом в помещение подвижного состава, а также нагревом холодного воздуха, посту­пающего через открываемые ворота, двери и окна. Основные по­тери теплоты происходят через строительные конструкции.

Система отопления включает в себя следующие основные элементы: тепловой генератор, теплоноситель, теплопровод, покоторому он перемешается, нагревательные приборы. В качестве теплоносителя используются продукты горения, водяной пар, вода' или воздух.

По масштабам действия системы отопления могут быть-местными и центральными. К местным относятся системы, и ко­торых теплота вырабатывается и используется в одном помеще­нии. Центральные системы предназначены для отопления несколь­ких помещений из единого теплового центра.

Системы местного отопления (печные, электрические, газо­вые и др.) просты в обслуживании, но имеют ряд недостатков, оказывающих отрицательное влияние на безопасность жизнедея­тельности: выделение вредных газов в помещение, пыленос за­грязнение, трудность регулирования теплоотдачи, пожарная опас­ность. В связи с этим на транспорте они находят ограниченное применение в качестве вспомогательных систем в диспетчерских пунктах, зонах обработки подвижного состава, на конечных стан­циях городских маршрутов автомобильного транспорта, постах де­журных по железнодорожному переезду, кассах продажи билетов на платформах пригородного железнодорожного сообщения и др.

Системы центрального отопления (водяные, паровые, парово­дяные, воздушные) обладают существенными преимуществами: равномерный нагрев воздуха в помещении, отсутствие загрязнений продуктами горения и топлива, централизованное управление степенью нагрева, но и они не лишены недостатков.

По виду теплоносителя системы отопления подразде­ляются на паровые, водяные, воздушные и электрические.

В системах парового отопления носителем теплоты служит пар, нагретый до высокой температуры и подаваемый под повышен­ным давлением в нагревательные приборы, где происходит его конденсация, сопровождающаяся отдачей теплоты в помещение. Паровое отопление имеет ряд недостатков: создает специфический запах в помещении, обусловленный разложением органической пыли на поверхности нагревательных приборов, вызывает сухость во рту и носовой полости, не позволяет регулировать температу­ру, создает опасность прорыва системы и поражения персонала перегретым паром. Применение парового отопления допускается в помещениях, предназначенных для кратковременного пребыва­ния людей.

В системах водяного отопления теплоносителем служит горячая вода. Такие системы могут быть низкотемпературными (до 100 °С) или высокотемпературными (до 150 °С). Достоинствами первых являются пониженная опасность ожогов в связи с невысокими температурами нагревательных приборов и легкость регулирования температурного режима. Вторые имеют меньшую металлоемкость по сравнению с низкотемпературными, но к их герметичности и прочности предъявляются повышенные требования. Системы водяного отопления находят наиболее широкое применение в транс­портных организациях.

Разновидностью водяных систем отопления является система пароводяного отопления. В ней пар нагревает воду в теплообмен­нике, конденсируется и направляется обратно в котельную уста­новку. Нагретая вода, как в обычной водяной системе, подается в нагревательные приборы. Такая система одновременно обладает достоинствами паровых и водяных систем.

В системах воздушного охлаждения теплоносителем служит на­гретый воздух, а источником тепла — калорифер, в котором про­исходит нагрев воздуха за счет подводимого пара, горячей воды или электрической энергии. К числу достоинств таких систем сле­дует отнести отсутствие нагревательных приборов в отапливае­мом помещении, а также свойство обратимости, которое состоит в том, что вместо нагревания возможно охлаждение воздуха, когда калорифер работает в режиме вентиляционной установки. Кроме того, системы воздушного отопления требуют меньших капиталь­ных затрат и быстро нагревают помещение. Недостатками таких систем являются очень низкая относительная влажность, которая отрицательно сказывается на самочувствии работающих, и высо­кая температура воздуховодов, способствующая значительному бактериальному загрязнению. Электрокалориферы имеют повы­шенную пожароопасность. По санитарным правилам в системах воздушного отопления необходимо предусматривать увлажнение воздуха.

В системах электрического отопления теплоносителем служит воздух, который нагревается вследствие контакта с ТЭНом — теп-лоэлектронагревающим элементом. ТЭНы встраивают в отдель­ный агрегат для повышения мощности нагрева. Недостатком элект­рического отопления является значительный расход электроэнергии в отопительных агрегатах, к тому же они создают повышенный шум вследствие работы вентилятора.

Водоснабжение. В транспортных организациях водоснабжение предназначено для хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных целей, а также для поддержания безопасной жизнедеятельности персонала и пассажиров. Оно способствует со­зданию гигиенических условий, отвечающих требованиям сани­тарной безопасности в части обеспечения организма человека чистой водой для пищевых целей, удаления отходов жизнедея­тельности, очистки кожных покровов от производственных загряз­нений, дезинфекции помещений и оборудования, а также прове­дения уборочно-моечных работ на подвижном составе.

Производственные объекты могут обеспечиваться водой из соб­ственного или городского (районного) водопровода. Собственный водопровод получает питание из артезианских колодцев или во­доемов. Транспортные организации снабжаются водой главнымобразом из централизованных источников, так как являются крупными потребителями воды.

По назначению водопроводы организаций подразделяются на^;Ц следующие виды:

• хозяйственно-питьевые, подающие воду для хозяйственных! (приготовление пищи, мытье посуды, стирка белья и т.п.), гигиенических (умывание, принятие душа) и питьевых нужд работа­ющих;

• производственные, снабжающие водой участки, цехи, отде­ления для производственных целей;

• противопожарные, предназначенные для тушения пожара.

Вода в хозяйственно-питьевом водопроводе по своему качеству должна удовлетворять требованиям государственных стандар­тов. Выбор источника хозяйственно-питьевого водоснабжения подлежит согласованию с местными органами санитарного над­зора. Производительность системы водоснабжения определяется с учетом норм расхода воды, характеристик производственной среды и числа работающих.

Вода в производственном водопроводе хуже очищена и не при­годна для питьевых целей, так как часто используется повторно после прохождения через очистные сооружения организации (т.е. применяется оборотное водоснабжение). Соединение се­тей хозяйственно-питьевого водопровода с сетями производ­ственного, подающего воду непитьевого качества, не допускается. Линии водопроводов для хозяйственно-бытовых целей и произ­водственных нужд делают раздельными для предохранения от воз­можного инфицирования и отравлений, а также в целях эконо­мии чистой воды.

Основной расход воды на производственные нужды в транс­портных организациях связан с мойкой подвижного состава. Так, на автомобильном транспорте при ручной мойке автомобилей расходуется на один легковой автомобиль 500...700 л воды, грузо­вой - 700...1000 л, автобус- 800... 1200л. При механизирован­ной мойке расход возрастает примерно в два раза. На водном транс­порте значительное количество воды расходуется при мойке неф­теналивного флота, когда проводится внутренняя обмывка тан­ков после перевозки нефтепродуктов, а также при проведении уборочно-моечных работ на судах всех типов.

Существенно больше воды расходуется на железнодорожном транспорте для мойки локомотивов, пассажирских и грузовых вагонов после перевозки грузов. Подвижной состав обмывают горячей водой из струйных брандспойтов. Однако при внедрении оборотного водоснабжения на промывочно-пропарочных станци­ях необходимо жесткое соблюдение санитарно-гигиенических норм и проведение бактериологического контроля оборотных вод. Не­допустимо нарушение температурных режимов обезвреживания,

так как понижение температуры реактогенной смеси до 40...50 "С вместо необходимых 70.„80 "С приводит к повышению бактери­ального загрязнения оборотной воды на всех этапах технологи­ческого процесса. Использование такой воды, например, для об­мывки пассажирских вагонов вызывает загрязнение поручней, ручек дверей и поверхностей, с которыми соприкасаются провод­ники и пассажиры. Анализы смывов выявляют наличие микроорга­низмов кишечной группы в заражающих дозах, что представляет опасность для здоровья людей.

Канализация. Для отвода жидких технологических стоков, фе-кально-хозяйственных, дождевых и талых вод создается канали­зационная сеть. Спуск в нее сточных вод, содержащих ядовитые вещества, разрешается лишь в том случае, если при смешении с основной массой сточных вод концентрация в них ядовитых ве­ществ не будет превышать установленных норм и влиять на про­цесс биологической очистки стоков.

По характеру стока различают общесплавную и раздельную си­стемы канализации. Общесплавная система позволяет сбрасывать промышленные, бытовые и атмосферные сточные воды по общей системе труб и каналов. При раздельной системе талые и дожде­вые, а также условно чистые производственные воды удаляются по своей системе труб (производственная канализация) отдельно от бытовых и загрязненных производственных вод (фекальная ка­нализация).

Сточные воды после мойки подвижного состава, а также мытья полов в помещениях для хранения и технического обслуживания транспортных средств, содержащие горючие жидкости и взвешен­ные вещества, перед спуском в канализацию должны очищаться в очистных сооружениях (грязеотстойники, бензомаслоуловители) и при необходимости охлаждаться до температуры 40 "С.

На водном транспорте санитарными правилами запрещается сброс за борт нефтесодержащих, сточных и фекальных вод, кото­рые должны собираться в специальные емкости, а затем сдавать­ся в портах на станции очистки, связанные с городской канали­зацией.

Надзор за техническим и санитарным состоянием очистных сооружений возлагается на специально назначенное лицо. Недо­статочное внимание к соблюдению норм организации канализации не только снижает качество среды жизнедеятельности персонала и пассажиров транспорта, но и отрицательно влияет на экологи­ческую безопасность.