Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5 раздел

.docx
Скачиваний:
7
Добавлен:
28.03.2016
Размер:
86.96 Кб
Скачать

5 Безопасность и экологичность решений проекта

5.1 Охрана труда

5.1.1 Общая характеристика и анализ потенциальных опасностей и

вредностей на стации Ростов - Товарный

Станция Ростов - Товарный отличается многообразием производственных процессов и технологических операций. По выделению вредностей наиболее опасными являются производственные помещения, в которых выполняют работы малярные, баббит заливочные, по переработке полимеров, зарядке аккумуляторов.

Основными опасностями и вредностями при работе на станции Ростов - Товарный являются: шум, вибрация, освещение, микроволны и помещение. Основными причинами пожаров и взрывов на станции является неосторожное обращение с огнём, искры от локомотивов, печей вагонов теплушек, котлов отопления пассажирских вагонов, а также технические неисправности.

Практикой установлено, что на эту группу причин приходится более 60 % всего количества пожаров и взрывов. Примерно по 10 % приходится на нарушения государственных стандартов и правил погрузки (вызывающие самовозгорание, трение упаковочной проволоки), на попадание неустановленного источника зажигания внутрь вагонов и контейнеров или на открытый подвижной состав. Далее по степени убывания идут неисправность электрооборудования, недосмотр за приборами отопления и их неисправность, аварии и крушения, искры электросварки и прочие причины.

К вредным веществам относят различные газы, пары и пыль, выделяющиеся при технологических процессах. Физиологическое действие паров на организм человека зависит от их токсичности (ядовитости) и концентрации в воздухе производственных помещений, а также от длительности пребывания в этих помещениях рабочих. Установлено, что физиологическая реакция пропорциональна произведению времени воздействия вредностей и их концентрации. Тяжесть труда и метеорологические параметры воздушной среды существенно усиливают действие производственных вредностей на организм человека, поскольку при этом резко увеличивается объем дыхания. Например, при выполнении работ, связанной с ходьбой, скорость передвижения 5 км/ч считается нормальной. Но даже при незначительном ускорении ходьбы (тяжести труда) до 6,2 км/ч объем дыхания увеличивается в 1,5 раз. Одновременно с загрязненным воздухом в организм человека поступает большое количество вредных веществ, часть которых не удаляется с выдыханием воздуха. Это, прежде всего, относится к аэрозолям, которые осаждаются в альвеолярных каналах лёгких. Газы и пары, вдыхаемые с воздухом, растворяются в лёгочной жидкости. Постепенно происходит накопление этих вредностей и возрастает их неблагоприятное влияние на организм человека. Поэтому вредные вещества, обладающие кумулятивной способностью (способность накапливаться в организме), при постоянном их действии на организм даже в малых дозах вызывают хроническое отравление. Накопление вредных веществ происходит в жизненно важных органах человека (печени, селезёнке, костях и мышцах), вследствие чего наблюдаются их органические изменения.

К вредным веществам хронического действия относят, как правило, аэрозоли, свинца, ртути, марганца, окиси кремния и кремнийорганических соединений. Хроническое поражение организма возникает в результате действия пыли, содержащей свободную двуокись, которая вызывает развитие силикоза, проявляющегося в виде фиброзного перерождения соединительной ткани лёгких. Примером физиологического действия веществ служит отравление окисью углерода, которая является промышленным ядом, действующим на кровеносную систему. Попадая в кровь, окись углерода разрушает носитель кислорода гемоглобин. В результате организм лишается нормального питания кислородом и наступает кислородное голодание, сопровождаемое головной болью, тошнотой, рвотой и другими явлениями. В особо тяжёлых случаях отравления может наступить смерть. При быстром прекращении воздействия окиси углерода человек полностью выздоравливает, так как гемоглобин не теряет своей способности кислородоносителя.

Большая часть промышленных вредностей попадает в организм человека через органы дыхания и всасывается лёгочными альвеолярными каналами. Правильный режим дыхания в производственных условиях требует, чтобы работающие на станции дышали через нос. Этот режим часто нарушается при тяжёлом труде, неправильной организации рабочих мест и условиях высокой температуры. При дыхании через рот вредные вещества заглатываются вместе со слюной, что вызывает заболевание желудочно-кишечного тракта и печени. На станции Ростов - Товарный к горючим производствам, в которых излучение оказывает существенное влияние на организм человека, относятся литейные и кузнечные участки, баббит заливочные, пропиточные, термические и сварочные отделения, а также отдельные сварочные посты и секции тепловозов. Потоки тепловых излучений в горючих цехах создаются в основном инфракрасными лучами с длиной волны от 770 нм. до 1 мм. Тепловой эффект воздействия облучения на человека зависит от длины волны, интенсивности излучения, площади облучаемого участка, длительности облучения, угла падания лучей, расположения облучаемого участка относительно жизненно важных органов человека, а также от свойства одежды.

Наибольшей проникающей способностью обладают красные лучи видимого спектра и короткие инфракрасные лучи, глубоко проникающие в ткани и мало поглощаемые поверхностью кожи. Длительное воздействие коротких инфракрасных лучей вызывает катаракту глаз. Инфракрасное облучение при работе в машинном отделении тепловозов во время их осмотра и ремонта достигает 7,5 9,6 кДж 7 /(м2*ч), что значительно выше оптимального. Сварочная дуга является мощным источником излучения как видимого, так и невидимого спектров. Видимый спектр оказывает слепящее действие. Невидимый спектр при длительном воздействии часто приводит к общей потери зрения, а при кратковременном к светобоязни. Излучение сварочной дуги вызывает также ожоги незащищённых участков кожи лица и рук сварщиков. Опасные ситуации возникают при устранении отказов электрооборудования локомотивов в пути следования. В условиях дефицита времени и стрессового состояния при поиске и устранения отказа повышается вероятность ошибочных действий локомотивных бригад. На деповском ремонте локомотивов и вагонов определённую опасность представляет выполнение работ на металлообрабатывающих станках, с использованием домкратов, механизированных приспособлений, электроинструмента и другие специфические опасности характерны для сварочных работ.

Погрузочно - разгрузочные работы на станции сопряжены с опасностью падений стропальщиков и грузчиков, травмирование их грузом. Опасные ситуации возникают при нарушении правил строповки, обрывах грузовых канатов, при несогласованности действий крановщика и стропальщика. При производстве путевых работ, помимо угрозы наезда подвижного состава, имеется ряд опасностей, связанных с применением грузоподъёмных механизмов, гидравлических приспособлений, электрифицированного инструмента. Орудия труда, применяемые монтёрами, как правило, имеют большую массу, что кроме опасности механических травм, создаёт большие физические нагрузки.

5.1.2 Индивидуальное задание «Расчёт прожекторного освещения станции

Ростов - Товарный»

Исходные данные:

- длина парка L = 675 м;

- ширина парка B = 130м;

- тип прожектора ПСМ-50-1;

- тип лампы Г-220-1000.

1 Нормированное значение освещённости путей приемо - отправочного парка согласно OCT 32.120-98 нормы искусственного освещения объектов железнодорожного транспорта EН = 5лк.

2 Для ограничений слепимости в установках прожекторного освещения высота прожекторной мачты определяется из выражения:

, (5.1)

где H – высота прожекторной мачты, м;

Imax – максимальная сила света прожектора по оптической оси, кд;

C – коэфицент, зависящий от нормы освещености для данной территории.

Максимальная сила света лампы Г-220-1000 Imax=120000 кд. Величина коэфицента С =400.

H.

Выбираем высоту стандартной мачты, ближайшую к расчётной H=21м.

3 В целях уменьшения затенения мест каждое междупутье освещается с двух сторон.

Во избежание сплошных теней необходимо выполнение следующих условия:

B = 1.35 H, (5.2)

B = 1.35 21 = 28 м.

Расстояние между прожекторными мачтами по длине парка l определяется из выражения:

l = (8….10) H, (5.3)

l=10 21=210 м.

Количество мачт по ширине парка определяется по формуле:

Nш =B/b+1, (5.4)

где B – ширина парка, 130 м.

Nш = 130/28+1 = 4 шт.

Количество мачт по длине парка определяется по формуле:

Nдл = L/l, (5.5)

где L – длина парка, 675 м.

Nдл = 675/210 =3 шт .

Общее число прожекторных мачт определяется из выражения:

Nобщ = NдлNш, (5.6)

Nобщ = 43 = 12 шт.

Площадь освещаемой территории парка рассчитываем по формуле:

S = LB (5.7)

S = 675130 = 87750 м2 .

4 Общее количество прожекторов вычисляем по формуле:

n = EH SKZ V / Fпрож, (5.8)

где n – общее число прожекторов;

EH- нормированное значение освещенности,

K – коэфицент запаса, учитывающий старение ламп и окружающую среду

(принимается K=1,5);

V – коэфицент, учитывающий рельеф местности, принимаем V = 1,15

Z – коэфицент неравномерности освещения, принимаем Z = 2;

Световой поток прожектора принимается из выражения:

Fпрож =(0,7…0,75)Fл , (5.9)

где Fл - световой поток лампы, 18800 км;

Fпрож = 0,7518800 = 14100 мл;

n = 587750 1,52 1,15/14100 = 107 шт.

Таким образом, на одну прожекторную мачту приходится 107/12 = 9 прожекторов;

Оптимальный угол наклона определяется из следующего выражения:

2)2.3 = 15 градусов (5.10)

Вывод: Количество прожекторов, определенное в процессе расчёта, обеспечивает нормированное значение освещённости путей приемоотправочного парка станции Ростов – Товарная.

5.2 Охрана окружающей среды

5.2.1. Общая характеристика влияния работы Ростовского контейнерного

пункта

Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависят от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды, социально-экономической среды общества. При этом с каждым из элементов системы железнодорожного транспорта имеются прямые и обратные связи, а также определенные ограничения по использованию природных комплексов, природных, трудовых и финансовых ресурсов. Состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от развития инфраструктуры по строительству железных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивности эксплуатации подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли.

Характер воздействия транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным от группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической весомости, которые зависят от вида (механическое, тепловое, биологическое, химическое, электромагнитное и др.) воздействия, их характера (кратковременное, долговременное), объекта воздействия (строительство, функционирование железных дорог).

Для оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние природы используют следующие интегральные характеристики:

- абсолютные потери окружающей среды, выражаемые в конкретных единицах измерения состояния биоценозов (флоры, фауны, людей);

- опасность нарушения природного баланса, возникновение неожиданных потерь и локальных экологических сдвигов, которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей природной среде;

- уровень экологических потерь, вызываемых воздействием объектов транспорта на окружающую среду.

Эти характеристики и позволяют определить экологическую безопасность в регионах расположения транспортных объектов.

Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам: механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных, дорожных, путевых и других машин); физические (тепловые излучения, электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук, вибрация, радиация и др.); химические вещества и соединения (кислоты, щелочи, соли металлов, альдегиды, ароматические углеводороды, краски и растворители, органические кислоты и соединения, антисептики для шпал и др.), которые подразделяются на чрезвычайно опасные, высоко-опасные, опасные и малоопасные; биологические (макро- и микроорганизмы, бактерии, вирусы, простейшие и их производные). Эти факторы могут действовать на природную среду долговременно, сравнительно недолго, кратковременно. Время действия факторов не всегда определяет размер вреда, наносимого природе. Например, взрывы, транспортные катастрофы происходят быстро, но ущерб от них может исчисляться миллиардами рублей и гибелью сотен людей.

Снижение неблагоприятных воздействий железнодорожных комплексов на экологию.

К основным направлениям экологизации объектов транспорта следует отнести:

- разработку и применение технологических процессов и производственного оборудования, оказывающих минимальное вредное влияние на природу, сберегающих природные ресурсы;

- создание замкнутых систем водопользования, систем рекуперации воздуха, рациональных форм сбора, хранения и обезвреживания токсичных отходов;

- оптимизация потребления ресурсов путем создания безотходных и малоотходных технологий и комплексного использования материальных ресурсов и энергии;

- растительного и животного мира; рациональное использование природных топливных ресурсов;

- энергия солнца, ветра, термальных подземных вод;

- создание на каждом производстве средств защиты окружающей среды (воды, воздуха, почв) от различных видов загрязнений;

- вторичное использование отходов для нужд производства, а также их переработка для использования населением в хозяйственно-бытовой деятельности;

- создание зон озеленения для нормализации атмосферного воздуха.

К передвижным источникам загрязнения окружающей среды относятся любые автомобили, а также строительные машины, тепловозы, вагоны, отопительные агрегаты, используемые при строительстве железных дорог. В процессе эксплуатации передвижными источниками считаются магистральные и маневровые тепловозы, вагоны с токсичными, пылящими грузами и цистерны с нефтепродуктами, пассажирские вагоны с печным отоплением, путевая техника; при проведении ремонтных работ - путевые и ремонтные машины.

В соответствии с постановлением № 344 плата за выбросы загрязняющих веществ определяется по расходу топлива G, руб./год, и составляет:

П = G · Цт · Ки · Кэ · Кг · Кт, (5.11)

где Цт – норматив платы за загрязнение атмосферы выбросами передвижных

источников при сжигании 1 т. топлива, определяемый по таблице,

руб./год;

G – расход топлива, т/год.

Для группы однотипных передвижных источников, работающих в одинаковых условиях, расчёт платы может производиться сразу для всей группы по известному суммарному расходу топлива.

5.2.1. Индивидуальное задание «Расчёт платы за выбросы загрязняющих

веществ от маневровых локомотивов»

Выбросы вредных веществ с отработанными газами зависят от режимов работы двигателей локомотивов.

Для удобства интервалы работы тепловозных двигателей разбиты на пять групп: Рех.х.; 0,25 Рен; 0,5 Рен; 0,75 Рен и номинальный режим Рен, где Рех.х. – мощность в режиме холостого хода.

Расчёт предельно допустимых выбросов вредных веществ осуществляется по формуле:

МПДВi,j,kgi,j,k · τk, кг/год, (5.12)

где МПДВi,j,k – предельно допустимая масса i-го компонента, выброшенного j

двигателем при работе на k-м режиме;

gi,j,k  – удельный выброс i-го вредного вещества при работе j-го двигателя на

k-м режиме, определяемый в зависимости от типа тепловоза и

двигател по табл. 5.2.1, кг/ч;

τk – продолжительность работы двигателя на k-м режиме.

Значение удельных выбросов вредных веществ в отработанных газах

дизельных двигателей локомотивов представлены в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1 - Значения удельных выбросов вредных веществ в отработанных

газах дизельных двигателей локомотивов, кг/ч (на одну секцию)

Тип тепловоза и двигателя

Номинальная мощность одного двигателя, кВт

Вредное вещество

Режим работы двигателя

Рех.х.

25 % Рен

50 % Рен

75 % Рен

Рен

1

2

3

4

5

6

7

8

ЧМЭ3 (К6S310Др)

995

СО

NO2

SO2

сажа

0,6

3,9

0,27

0,004

0,53

9,8

1,18

0,095

2,06

10,6

2,76

0,31

4,3

12,4

3,11

0,31

6,37

11,7

3,17

0,36

Фактические выбросы загрязняющих веществ в атмосферу устанавливаются при проведении реостатных испытаний в пунктах экологического контроля тепловозов.

Расчёт платы за выбросы загрязняющих веществ при работе двигателей внутреннего сгорания выполняют по формуле (5.11), для чего следует определить расход топлива G, который устанавливается по фактическим данным предприятия или расчётным путём.

Расход топлива двигателями локомотивов определяют следующим образом.

В результате исследований профессора Ю.А. Магнитского  установлены удельные расходы дизельного топлива giпри разных режимах работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), приведенные в табл.5.2.2.

Таблица 5.2.2 - Удельные расходы дизельного топлива ДВС

Режим работы двигателя

Рен

75 % Рен

50 % Рен

25 % Рен

Холостой ход

Удельные расходы дизельного топлива, gi, г/кВт-ч

210

230

220

245

250

260

270

280

42 Рен, г/ч

46 Рен, г/ч

Зная удельные расходы топлива при работе двигателя в соответствующем режиме gi (по табл. 5.2.2) и время работы его в этом режиме (по табл. 5.2.1), определяют расход топлива, т/год, в каждом режиме работы ДВС:

Gх.х. = qх.х. · τх.х. · 10-6, т/год; (5.13)

G25%Рен = q25%Рен · 0,25 Рен · τ25%Рен · 10-6;

G50%Рен = q50%Рен · 0,5 Рен · τ50%Рен · 10-6;

G75%Рен = q75%Рен · 0,75 Рен · τ75%Рен · 10-6;

GРен = qРен · Рен · τРен · 10-6, (5.14)

где Рен – номинальная мощность двигателя локомотива, определяемая по

табл. 5.2.1, кВт;

τj – соответственно общая продолжительность работы двигателя в данном

режиме, ч, равная:

τjR · mj, (5.15)

где R– общая продолжительность работы локомотива за год, ч;

mj – процентное распределение времени работы двигателя тепловоза в

различных нагрузочных режимах (см. табл. 5.2.1).

Общий расход топлива, т/год, одним новым двигателем со сроком эксплуатации до двух лет равен:

= Gх.х. + G25%Рен + G50%Рен+ G75%Рен+GРен. (5.16)

Если в локомотиве установлено n двигателей (обычно n = 1 или 2), то:

GΣ = n·G, т/год. (5.17)

Если срок эксплуатации двигателей более двух лет, то расход топлива увеличивается до:

G΄ = GΣ · Kf, т/год, (5.18)

где Kf – коэффициент влияния технического состояния тепловоза, равный для

новых двигателей единице, для двигателей старше двух лет Kf = 1,2.

Для новых ДВС и двигателей тепловозов со сроком службы до двух лет плата за выбросы вредных веществ в атмосферу определяется по формуле (5.11).

При увеличении срока службы двигателей тепловозов увеличивается количество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ, так как возрастает количество сожжённого топлива в Kf раз.

При наличии согласования с экологическими службами плата за эти выбросы определяется по формуле:

П = GΣ · Цт · Ки · Кэ · Кг · Кт + (G΄ – GΣ) ·5 · Цт · Ки · Кэ · Кг· Кт. (5.19)

С учётом формулы преобразования, получим:

П΄ = GΣ · Цт · Ки · Кэ · Кг · Кт + 0,2 GΣ ·5 · Цт · Ки · Кэ · Кг·  Кт =

= 2 GΣ · Цт · Ки · Кэ · Кг·  Кт , руб./год. (5.20)

Рассчитать годовую плату за загрязнение окружающей среды выбросами 4 новых маневровых тепловозов серии ЧМЭ3.

Тепловозы находятся на станции Ростов - Товарный.

Установить, как изменятся платежи за загрязнение окружающей среды через два года их эксплуатации.

1 Принимая, что в году 252 рабочих дня, с учётом данных табл. 5.2.2 определяем расчётное время работы каждого тепловоза в различных режимах.

Из таблицы 5.2.2 следует, что 45,6 % времени тепловоз работает в режиме холостого хода; 39,8 % – при нагрузке, составляющей 25 % Рен, 12,9 % – при нагрузке 50 % Рен; 1,2 % – при нагрузке 75 % Рен и 0,5 % – при номинальной нагрузке Рен.

Если принять, что суммарное время работы тепловозов в сутки равно 22,5 ч, общая продолжительность работы за год составит:

22,5 · 252 = 5670 ч/год.

Тогда время работы в каждом режиме равно:

τх.х.  = 5670 · 0,456 = 2585,5 ч/год;

τ 0,25Рен = 5670 · 0,398 = 2256,7 ч/год;

τ 0,5Рен = 5670 · 0,129 = 731,4 ч/год;

τ0,75Рен = 5670 · 0,012 = 68,0 ч/год;

τРен = 5670 · 0,005 = 28,4 ч/год.

Итого: 5670 ч/год.

2 Определяем годовые выбросы оксида углерода одной секцией по формуле:

МСО = ΣgCOj,k · τk, (5.21)

где gCOj,k  – удельные выбросы оксида углерода в разных режимах, определяемые по табл. 5.2.1 и равные для тепловоза ЧМЭ3:

- для режима холостого хода – 0,6 кг/ч;

- для 25 % Ре – 0,53 кг/ч;

- для 50 % Ре – 2,06 кг/ч;

- для 75 % Ре – 4,3 кг/ч;

- для Ре – 6,37 кг/ч.

Отсюда следует:

МСО = 0,6 · 2585,5 + 0,53· 2256,7 + 2,06 · 731,4 + 4,3 · 68 + 6,37 · 28,4 = 4727,4 кг/год, или 4,73 т/год.

3 Аналогичным образом определяем годовые выбросы диоксида азота одной секцией тепловоза:

МNO2 = 3,9 · 2585,5 + 9,8 · 2256,7 + 10,6 · 731,4 + 12,4 · 68 +

+ 11,7 · 28,4 = 42297,4 кг/год, или 42,30 т/год.

4 Определяем годовые выбросы сернистого ангидрида одной секцией тепловоза:

МSO2 = 0,27 · 2585,5 + 1,18 · 2256,7 + 2,76 · 731,4 + 3,11 · 68 +

+ 3,17 · 28,4 = 5681,2 кг/год, или 5,68 т/год.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]