Методическое пособие 685

Экспозиционная доза DX – это суммарный электрический заряд (dQ) ионов одного знака, образующихся в единице объема сухого воздуха с массой dm в условиях электронного равновесия:

dQ

Основными дозиметрическими величинами в области радиационной безопасности являются поглощенная и эквивалентная дозы.

Поглощенная доза ионизирующего излучения D – это величина средней энергии излучения (d ), переданной им объему вещества в пересчете на

единицу массы (dm) этого объема:

dε

Эквивалентная доза ионизирующего излучения H – это произведение поглощенной дозы на средний коэффициент опасности вида ионизирующего излучения WR (так называемый "коэффициент качества") в данном элементе объема биологической ткани:

ионизирующих излучений. Величина коэффициента качества зависит от энергии излучения и может составлять от 1 до 20 (табл. 15.2).

Таблица 15.2 Значения коэффициентов качества для различных видов излучений

При одновременном воздействии нескольких видов излучения с различными коэффициентами качества эквивалентная доза определяется суммой эквивалентных доз для этих видов излучения:

101

В качестве меры риска возникновения стохастических эффектов при облучении всего тела человека и отдельных его органов и тканей было введено понятие эффективной эквивалентной (или просто эффективной) дозы облучения.

Эффективная доза облучения E – это сумма произведений эквивалентных доз в различных органах и тканях и соответствующих коэффициентов риска для тканей организма WТ (так называемых "взвешивающих" коэффициентов):

Взвешивающие коэффициенты учитывают разную чувствительность органов и тканей организма к излучению, их сумма всегда равна 1. Значения WT для отдельных органов и тканей человеческого организма, определенные экспериментально, представлены в табл. 15.3.

Отношение приращения доз ионизирующего излучения за интервал времени к этому интервалу носит название мощности доз.

15.3. Нормирование ионизирующих излучений. Защита от них

При нормировании ионизирующих излучений исходили из концепции, что абсолютно безопасных уровней облучения нет. Нормативы должны полностью исключать возможность возникновения соматических эффектов и ограничить (свести к приемлемому для индивидуума и общества) уровень возможных стохастических эффектов. Основными нормативными документами, регламентирующими уровни воздействия ионизирующих излучений на территории Российской Федерации с 02.07.1999 являются "Нормы радиационной безопасности НРБ-99" и "Санитарные правила СП 2.6.1.758-99".

Нормы основаны на следующих основных принципах радиационной безопасности:

-непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения ("принцип нормирования");

-запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества доза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением ("принцип обоснования");

102

-поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения ("принцип оптимизации").

Нормы распространяются на следующие виды воздействия ионизирующего излучения на человека:

-от техногенных источников излучения в условиях нормальной эксплуатации;

-в результате радиационной аварии;

-от естественных источников излучения;

-при медицинском облучении.

В соответствии с НРБ-99 выделяют следующие категории и группы облучаемых лиц:

1.Персонал – лица, постоянно или временно работающие непосредственно

систочниками ионизирующих излучений (группа А), и лица, по условиям работы испытывающие их воздействие (группа Б).

2.Население – все остальное население страны, республики, области или края, включая персонал вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для указанных категорий облучаемых лиц предусматриваются три класса нормативов:

- основные пределы доз; - допустимые уровни; - контрольные уровни.

Основные пределы доз установлены для трех групп критических органов: I группа – половые железы (гонады), красный костный мозг и все тело;

II группа – все внутренние органы (печень, почки, селезенка, легкие и др.), щитовидная железа, жировая ткань, нервная и мышечная ткани, хрусталики глаз и другие органы, не относящиеся к I и III группам;

III группа – кожа, костная ткань, предплечья, кисти, лодыжки и стопы. Основные пределы доз не включают в себя:

- дозу, обусловленную естественным радиационным фоном; - дозу, получаемую пациентом при медицинском обследовании и лечении; - дозы вследствие радиационных аварий.

Основные пределы доз по НРБ-99 представлены в табл. 15.4. Естественный радиационный фон для России составляет в среднем 2 мЗв в год.

103

* Основные пределы доз, как и допустимые уровни облучения персонала группы Б, равны 1/4 значений для персонала группы А.

Для обнаружения ионизирующих излучений, измерения их энергии и других характеристик используются различные приборы и устройства: сцинтилляционные счетчики, счетчики Гейгера-Мюллера, ионизационные камеры, камеры Вильсона, рентгенометры, радиометры, дозиметры.

Обеспечение радиационной безопасности предопределяется комплексом многообразных защитных мероприятий, основанных на знании законов распространения ионизирующих излучений и характера их взаимодействия с веществом, главными из которых являются следующие:

- доза внешнего облучения прямо пропорциональна интенсивности излучения и времени воздействия;

-интенсивность излучений от точечного источника прямо пропорциональна количеству квантов или частиц, возникающих в нем за единицу времени, и обратно пропорциональна квадрату расстояния;

-интенсивность излучения может быть уменьшена с помощью экранов. Из этих закономерностей вытекают основные принципы обеспечения

радиационной безопасности:

"защита количеством" – уменьшение мощности источников до минимальных величин;

"защита временем" – сокращение времени работы (контакта) с источниками;

"защита расстоянием" – увеличение расстояния от источников до работающих людей;

"защита экранированием" – экранирование источников излучения материалами, поглощающими ионизирующие излучения (свинец, железо, бетон, бор - и свинец, содержащее стекло, и др.).

Воснове радиационной защиты при непосредственной работе с источниками ионизирующих излучений (категория «персонал») лежат

104

профилактические мероприятия, которые направлены на строгое выполнение соответствующих правил, и постоянный дозиметрический контроль уровней радиационного загрязнения окружающей среды, производственных помещений и оборудования, продуктов питания и воды.

Главными принципами защиты персонала от облучения являются следующие:

- использование основных принципов защиты; -герметизация производственного оборудования для изоляции процессов,

которые могут быть источниками поступления радиоактивных веществ во внешнюю среду;

- мероприятия планировочного характера; -применение санитарно-технических устройств и оборудования,

использование защитных материалов; - использование средств индивидуальной защиты и санитарная обработка

персонала; выполнение правил личной гигиены.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учебное пособие по дисциплинам «Безопасность жизнедеятельности», «Производственная безопасность», «Пожарная безопасность технологических процессов» поможет студентам, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 20.03.01 « Техносферная безопасность» и по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность, изучить общие теоретические сведения о проблемах обеспечения безопасности человека, определить запыленность воздуха в системах вентиляционных установок, исследование химических веществ в воздухе рабочей зоны, виды пылеуловителей, исследовать аэродинамические характеристики твердых примесей в рабочей зоне, методы очистки сточных вод, источники и виды ионизирующих излучений.

В учебном пособии для решения практических задач приведены нормативные обоснования и инженерные решения по обеспечению промышленной безопасности в технологических процессах и аппаратах, а также приведены основные понятия, формы, таблицы, содержащие требования по промышленной безопасности.

Последовательное изучение студентами всех разделов учебного пособия позволит создать необходимую основу для получения теоретических знаний и практических навыков в рамках курсов «Безопасность жизнедеятельности», «Производственная безопасность», «Пожарная безопасность технологических процессов».

105

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Безопасность жизнедеятельности / под ред. Русака О.Н.—С.- Пб.: ЛТА,

1996.

2.Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности —наука о выживании в техносфере. Материалы НМС по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». — М.: МГТУ, 1996.

3.Белов С.В., Козьяков А.Ф., Партолин О.Ф.к др. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник / Под ред. Белова С.В.—М.: Машиностроение, 1989

4.ГОСТ 12.0.001-82 ССБТ. Основные положения.

5.ГОСТ 12.0.0022014. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Термины и определения.

6.ГОСТ 12.3.002-2014. Система стандартов безопасности труда. Производственные процессы. Общие требования безопасности.

7.Исаков В. А. Безопасность производственной деятельности: Учебное пособие.-2-е. изд., доп. – Екатеринбург: Изд-во УГГА, 2003. – 206 с.

8.Лапин В.Л., Сердюк Н.И. Охрана труда в литейном производстве. М.: Машиностроение, 1989.

9.НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

10.Охрана труда. Информационно-аналитический бюллетень. Вып. 5.— М.: Минтруд РФ, 1996.

106

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………………... 3

Общие теоретические сведения……………………………………….. 4

1.Исследование аэродинамических характеристик твердых примесей………………………………………………………………….. 6

2.Гравиметрическое определение пыли в воздухе рабочей зоны и в системах вентиляционных установок………………………………. 10

2.1.Понятие и классификация пыли……………………………………. 10

2.2.Гигиеническое значение физико-химических свойств пыли…….. 12

2.3.Мероприятия по борьбе с пылью…………………………………… 14

2.4.Экспериментальная часть…………………………………………… 17

3.Определение запыленности воздуха в системах вентиляционных установок………………………………………………………………… 20

4.Очистка газопылевых смесей от твердых частиц и газообразных примесей…………………………………………………………………. 22

5.Исследование концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны…. 28

6.Исследование концентрации формальдегида в атмосферном

воздухе и в воздухе закрытых помещений…………………………. 32

7.Изучение зависимости токсичности соединений от их

химической структуры………………………………………………… 37

8.Пылеуловители…………………………………………………………. 41

9.Общая характеристика сточных вод и методов их очистки………. 60

9.1. Механические методы очистки сточных вод……………………… 61

9.2.Физико-химические методы очистки сточных вод……………….. 64

9.3.Химические методы очистки сточных вод…………………………. 71

9.4.Термические методы очистки сточных вод………………………... 72

9.5. Биологические методы очистки сточных вод……………………… 73

10.Горизонтальные, вертикальные и радикальные отстойники……. 76

11.Адсорбционные установки…………………………………………….. 79

12.Ионный обмен. Классификация по признакам……………………... 83

13.Твердые коммунальные отходы и обращение с ними……………... 90

13.1. Утилизация радиоактивных отходов……………………………… 92

14.Понятие загрязнения. Виды и источники загрязнения……………. 93

15. Источники и виды ионизирующих излучений……………………… 96

15.1.Биологическое действие ионизирующих излучений…………….. 97

15.2.Количественная оценка излучений……………………………….. 100

15.3.Нормирование ионизирующих излучений. Защита от них……… 102

Заключение……………………………………………………………… 105

Библиографический список………………………………………….... 106

107

Учебное издание

Колодяжный Сергей Александрович Иванова Ирина Александровна Головина Елена Ивановна

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ И АППАРАТАХ

Учебное пособие

Редакторы И. В. Медведева, Г. В. Биндюкова

Подписано в печать 12.12.2018. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая.

Усл. печ. л. 6,8. Тираж 350 экз. Заказ №

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

Отдел оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84

108