Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Аэрология горных предприятий. Пыль и ее опасность в промышленности
.pdf
диаметром от 8 до 16 дюймов. Некоторое количество его,
по мере надобности, направляется в топки по ответвляющимся трубопроводам, а остальное возвращается по обратно идущей главной трубе в угольный ящик. Специальные
вентиляционные трубы подводят к топкам необходимый
для горения воздух.
В распределительной системе угольный порошок механически или сжатым воздухом переносится к хранилищам,
расположенным около топок. Из этих хранилищ каменный
уголь либо напрямую подается в топку с помощью небольшого шнека, либо сначала идет к воздуходувке, которая далее
направляет угольный порошок в топку.
В индивидуальной системе каждая печь снабжена собственной отдельной установкой для сушки, измельчения и
подачи каменного угля.
Взрывчатое пылевое облако может быть образовано при
смещении или размешивании всякого скопления пыли. Все
установки для размельчения, передачи и подъема каменного угля должны быть сконструированы так, чтобы пыль
не могла выходить наружу, проникать в окружающую атмосферу и накапливаться на каких-либо открытых поверхностях. Во всех помещениях, в которых производятся работы с угольным порошком, должна царить абсолютная
чистота. Всякое скопление пыли, где бы оно ни было, должно удаляться с помощью пылесосов, а отнюдь не метлами или
с применением сжатого воздуха. Там, где в настоящее время
нет возможности предотвратить скопление пыли, можно избежать опасности путем обильного добавления к ней сильно
измельченной сланцевой глины в количестве, в 4 или 5 раз
превышающем количество угольной пыли (по массе).
Как в дробильных аппаратах, так и в транспортерах и
элеваторах пылевые облака, способные дать взрыв, образуются постоянно. Было предложено производить все указанные выше манипуляции с каменным углем не в воздухе,
а в атмосфере какого-нибудь воспламеняющегося газа, например метана. Это предотвратило бы воспламенение угля
171
до поступления его в топку, в то же время содействуя его горению в ней.
Во многих случаях при выяснении причин взрыва в топках, питаемых распыленным топливом, оказывалось, что
местом возникновения взрыва является сушильный аппарат. Последний представляет собой вращающийся стальной
цилиндр, наклоненный к горизонтальной оси и нагреваемый
снаружи топочным газом. Сырой уголь медленно пропускается через этот цилиндр.
Известен случай, когда приставленный к сушильному
аппарату рабочий по невнимательности допустил появление
чрезмерно сильного огня, от чего произошло перегревание
цилиндра и уголь воспламенился. Пламя перешло в распылители, подожгло мелкую угольную пыль, и произошел
взрыв, охвативший все строение, причем двое рабочих были
убиты, а двое получили тяжелые ожоги.
Может случиться так, что сушильный аппарат остановят
с небольшим количеством угля в нем, тогда горячие газы нагреют уголь до температуры воспламенения и при новом пуске аппарата раскаленный уголь попадет или в распылитель,
где вызовет взрыв, или в хранилище угля, где может стать
причиной пожара.
Если по какой-либо причине останавливается вентилятор, то часть пыли оседает в трубопроводах, и при новом пуске вентилятора пыль эта вздымается клубами. При остановившемся вентиляторе тлеющие частицы угля могут попасть
в топку или в трубы, ведущие из топки в главный трубопровод. Когда вентилятор начнет снова работать, вследствие
чего поднимутся клубы пыли, тлеющие частицы могут эти
клубы пыли воспламенить.
Было указано, что воспламеняемость каменноугольной
пыли сильно зависит от количества летучих веществ в данном угле. Возможно, что использование бездымного топлива, получаемого путем сухой перегонки угля при низкой
температуре, позволит полностью устранить опасность взрыва в установках для пылевидного топлива.
172
При хранении порошкообразного каменного угля в одной куче, особенно в теплом месте, он может подвергнуться
столь быстрому окислению, что его температура повысится
до точки воспламенения. Опыт показал, что при нагревании
каменного угля от 65 до 77 С, тепла, вследствие окисления,
будет образовываться больше, чем теряться излучением и
теплопередачей, в результате чего температура постепенно
поднимется до точки воспламенения. Отсюда следует, что
необходимо устанавливать угольные ящики настолько далеко от топок, открытого пламени, паровых котлов, а также
паровых и дымовых труб, насколько это возможно.
Электрические провода обязательно должны быть хорошо изолированы, выключатели либо установлены снаружи
запыленных помещений, либо сконструированы по безопасному типу, моторы же не должны давать искр – лучше всего использовать моторы типа беличьего колеса (короткозамкнутые). Для предотвращения образования искр от разряда
статического электричества все установки должны быть качественно заземлены.
Контрольные вопросы
1. Чем отличается взрыв в опытной шахте от взрыва в ре-
альной шахте?
2. Чего нельзя учесть при испытании пылевзрывобезопасности реальной шахты, если использовать опытные
штреки?
3. Перечислите поверхности, на которых скапливается
пыль.
4. Назовите периодичность, с которой следует убирать
пыль.
5. Назовите способы, позволяющие превратить аэрозоль
в аэрогель.
6. Что повышает легкость воспламенения угля?
7. Назовите составные части пылинки любой природы.
8. Какая из составных частей пылинки увеличивает минимальную температуру воспламенения?
173
9. Есть ли закономерность между увеличением Mesh N и
минимальной температурой воспламенения?
10. Приведите целочисленное значение скорости, с которой распространяется волна давления.
11. Перечислите условия, необходимые для реализации
взрыва пыли.
12. Каким способом можно минимизировать возможность взрыва пыли?
13. Какие газы увеличивают опасность работы в вырубке?
14. Как пыль влияет на здоровье человека?
15. Что такое пылевой барьер и как он работает?
16. Если это возможно, выделите ключевой фактор воспламенения.
17. Какие свойства каменной пыли делают ее такой востребованной?
18. Назовите способы, позволяющие превратить аэрогель
в аэрозоль.
174
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Коротко о подфакельных постах
Стационарные и передвижные подфакельные посты
были созданы для мониторинга состояния воздуха. Факел – область распределения облака взвешенных веществ,
выходящих из промышленной трубы, градирни или других
технических сооружений. Данные посты позволяют в разное время суток определять содержание опасных веществ
и пыли в атмосферном воздухе и, основываясь на этих данных, сооружать санитарно-защитные зоны, проектировать
будущие постройки, инфраструктуру и контролировать выбросы предприятий.
Подфакельные посты г. Москвы: https://mosecom.mos.
ru/stations/
Подфакельные посты по Европе: https://aqicn.org/map/
europe/ru/
175
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Выдержка из требований СанПин
«О гигиенических требованиях
к работающим на вредных производствах»
В соответствии с постановлением от 21 июля 2011 г.
№ 102 «Об утверждении СанПиН 2.2.2948-11 «Гигиенические требования к организациям, осуществляющим деятельность по добыче и переработке угля (горючих сланцев)
и организации работ»», прил. 1, п. 1 «Пыль как профессиональная вредность» указано, что:
1.1. Длительное воздействие повышенных концентраций
пыли приводит к возникновению тяжелых профессиональных заболеваний органов дыхания – пневмокониозов и пылевого бронхита.
1.2. Нозологическая форма пневмокониозов определяется вещественным составом аэрозолей. В угольной промышленности распространены силикоз (наиболее тяжелое
заболевание) от воздействия пыли с высоким содержанием
диоксида кремния, антракоз от воздействия угольной пыли
и антракосиликоз от воздействия угольно-породной пыли.
176
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
О биологическом воздействии частиц
кремниевой пыли на организм
Дано краткое, но в то же время исчерпывающее описание
причин, связанных с вдыханием частичек SiO
пыли, имеющих своим непосредственным результатом рак
легких.
Почему концентрация SiO
более 7 % вызывает онколо-
2
гию?
Исходя из текста разд. 3 учебного пособия и описания
механизма действия иммунной системы, можно утверждать
следующее: чем больше % вдыхаемого SiO
степени вызывается фиброз тканей. Фиброзная ткань – недееспособная ткань, поэтому возможность газообмена в легких уменьшается. Чем больше фиброзной ткани, тем интенсивнее приходится делиться клеткам, при этом в организме
постоянно происходят аллергические и воспалительные реакции на вещество, поступающее в кровяное русло и легочную ткань, вокруг которой много лимфатических узлов, где
в том числе происходит ее разрушение, а иногда и закупорка этих самых узлов и лимфатических сосудов, в итоге чего
организм попадает в условия сильного стресса. Условия,
в которых иммунная система работает на пределе, чтобы расщепить и утилизировать частицы пыли, ткани постоянно
регенерируют и видоизменяются, причем в виде небольших
кластеров по всей поверхности легких. В совокупности это
приводит к возникновению большого количества спонтанных мутаций при делении клеток, особенно клеток легких,
которые постоянно делятся в случае фиброза и пытаются
восстановиться (см. учебник: Изменов, Н.Ф. Гигиена труда
[Текст] : учебник для студентов медицинских вузов с приложением на компакт-диске / Н.Ф. Изменов, В.Ф. Кириллов. –
М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 583 с., глава 7, стр. 165, 176,
глава 19, стр. 469).
и цементной
2
, тем в большей
2
177
Более подобно про генотоксический эффект см. в статье:
Сутункова, М.П. Некоторое особенности реакции организма
на хроническую ингаляцию SiO
– содержащих субмикрон-
2
ных (преимущественно наноразмерных) частиц реального
промышленного аэрозоля [Текст] / М.П. Сутункова [и др.] //
Токсилогический вестник. – 2017. – № 3 (144). – 10 с.
178
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Соотношение содержания кислорода
в смеси с возможными последствиями
для человека
Федеральные нормы и правила в области промышленной
безопасности «Правила безопасности при ведении горных
работ и переработке твердых полезных ископаемых», п. 151
«Содержание кислорода в воздухе выработок, в которых находятся или могут находиться люди, должно составлять
не менее 20 % по объему. Замеры содержания кислорода
в воздухе должны производиться в соответствии с порядком,
установленным техническим руководителем организации».
Возможные последствия пребывания в атмосфере с избыточным
и недостаточным содержанием кислорода
Содержание
кислорода,
%объемн.
Свыше 23,5 Перенасыщение кислородом, высокая опасность воспламенения
20,9 Концентрация кислорода в обычном воздухе
19,5 Минимально допустимый уровень кислорода
От 15 до 19
От 10 до 12 Дыхание становится чаще и глубже; плохая ориентация, посинение губ
От 8 до 10
От 6 до 8
От 4 до 6 Впадение в кому через 40 с, конвульсии, остановка дыхания, смерть
Снижение способности к усердной работе; возможно нарушение координации
и проявление ранних симптомов улюдей, имеющих проблемы с кровообращением
Психическое расстройство, обмороки, потеря сознания, мертвенно-бледный
цвет лица, тошнота и рвота
После 4–5 мин еще есть шансы на восстановление.
Через 6 мин наступает смерть в 50% случаев, через 8мин– в 100% случаев
Последствия и симптомы
(при атмосферном давлении)
179
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Bertram, A. The Workmen’s Compensation Act. –
1906. – 6 Edw. 7. Ch. 58.
2. Rudge, M.A. Electrification Produced during the rais-
ing of a cloud of dust [Text] / M.A. Rudge // Proc. Roy. Soc. –
1914. – Vol. 90. – P. 256–272.
3. Cohen, A. A low of electrical excitation [Text] / A. Co-
hen // Ann. Phy. – 1898. – Vol. 64. – P. 217–232.
4. Beyersdorfer, P. Staub-Explosionen [Text] / P. Beyers-
dorfer. – Dresden und Leipzig : Verlag von Theodor Steinkopff,
1925. – 144 p.
5. Faraday, M. Experimental Researches in Electricity
[Text] / M. Faraday. – Vols. I and II. Richard and John Edward
Taylor, 1855. – 736 p.
6. Beyersdorfer, P. Information concerning explosions of
organic dusts [Text] / P. Beyersdorfer // Ber. deut. chem. Gesell. – 1922. – Vol. 55. – P. 2568–2569.
7. Джиббс, В.Э. Аэрозоли : Дисперсные системы в газах
и их практическое применение [Текст] / В.Э. Джиббс ; пер.
с англ. С.Д. Левиной. – Л. : НХТИ, 1929. – 240 с.
8. Arnold, M. First Reports of the Explosions in Mines
Committee [Text] / M. Arnold, J. Beattie. H.M. Stationery Office, 1912. – P. 12–17.
9. Macklin, E.L. Report on the Grinding of Metals and
Cleaning of Casting, with special reference to the Effects
of Dust Inhalation upon the Workers [Text] / E.L. Macklin,
E.L. Middleton. H.M. Stationary Office, 1923. – 32 p.
10. Sir Dugald Clerk. The Theory of the Gas Engine
[Text] / Sir Dugald Clerk. – New York : D. Van Nostrand,
1882. – 180 p.
11. Wheeler, R.V. Coal Dust Explosions, Eskmeals [Text] /
R.V. Wheeler, H.M. Stationary Office, 1924. – 29 p.
12. Trostel, L.J. Explosions of dust in air [Text] / L.J. Trostel, H.W. Frevert // Chem. and Met. Eng. – 1924. – Vol. 30. –
P. 141–146.
180
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]