Иванов, Колегаев, Касилов - Основи охорони праці на морському транспорті (2003)

Випарювання вологи, а, отже, і тепловіддача відбувається також з поверхні легенів. Однак цей процес може вплинути на теплообмін організму лише при порівняно низьких температу­ рах навколишнього середовища (менше +10 °С).

На тепловіддачу випарюванням вологи в значній мірі впли­ вають відносна вологість повітря і швидкість його руху. Рясне потовиділення може становити певну небезпеку для людини, тому що разом із вологою вона втрачає багато солей і вітамінів, що приводить до порушення водно-сольової рівноваги.

Особливо небезпечним для організму людини є поєднання високої температури і великої вологості повітря. У такому випа­ дку випарювання поту значно зменшується і може припинитися зовсім, що призведе до перегріву організму. Тому для людини дуже важливо, щоб стан навколишнього середовища завжди до­ пускав подальше насичення повітря водяною парою.

Тривала робота в умовах низької температури навколишньо­ го середовища може привести до п е р е о х о л о д ж е н н я орга­ нізму, яке настає тим швидше, чим вище вологість і швидкість ру­ ху повітря. Переохолодження може привести до обморожування, а також до змін функцій серцево-судинної і нервової систем.

Відповідно до санітарних норм СН 295-71 для кожного ви­ робництва, в тому числі для підприємств морського транспорту, встановлюються оптимальні значення параметрів повітряного середовища: температури, відносної вологості повітря і швидко­ сті його руху. При цьому обов'язково враховується пора року, категорія роботи (легка, середньої напруженості, важка), а та­ кож величина питомих тепловиділень у виробниче середовище.

У залежності від призначення приміщень нормуються один, два, три чи чотири параметри. Для визначення мікро­ кліматичних параметрів суднових приміщень, обладнаних системами кондиціювання повітря, використовується метод результуючих температур, що встановлює залежність усіх чотирьох параметрів.

Методика визначення параметрів мікроклімату за заданим нормою значенням результуючої температури викладена у дода­ тку 2 Санітарних правил.

Як заходи для поліпшення мікрокліматичних умов у сучас­ них виробництвах використовуються: вентиляція і кондицію­

70

вання повітря, захист від джерел теплових випромінювань, ме­ ханізація й автоматизація виробничих процесів, дотримання за­ ходів особистої профілактики, правильний підбір одягу та взут­ тя відповідно до сезонних умов роботи.

2.5ГрЄНТИЛЯЦІЯ і кондиціювання повітря

2.3.1. Системи вентиляції та основні технічні і санітарногігієнічні вимоги до них

У процесі експлуатації судна в повітря виробничих і житло­ вих приміщень виділяються шкідливі гази і пара (палива, олій), надлишкове тепло, волога і пил. Забруднення повітря створює серйозну небезпеку для здоров’я моряків і часто є також причи­ ною пожеж і вибухів на суднах.

Основними санітарно-гігієнічними засобами поліпшення й оздоровлення повітряного середовища на суднах і підприємствах морського транспорту є в е н т и л я ц і я і к о н д и ц і ю в а н н я

пові тря.

Призначення суднової вентиляції — забезпечення заданих властивостей повітряного середовища на суднах і у виробничих приміщеннях відповідно до вимог Санітарних правил.

Система вентиляції регулює обмін повітря в усіх приміщен­ нях, видаляючи з них забруднене і перегріте повітря та забезпе­ чуючи приплив свіжого повітря.

Більш досконалими є системи кондиціювання повітря. Разом з вентиляцією вони створюють комфортні умови повітряного середовища в житлових, громадських і службових приміщеннях, забезпечуючи термовологісну обробку повітря й очищення його від забруднень.

Система з а г а л ь н о с у д н о в о ї вентиляції включає ком­ плекс механізмів і вентиляційних пристроїв, розгалужену мере­ жу повітроводів, запірну арматуру, пускорегулювальну і конт­ рольно-вимірювальну апаратуру.

Загальносуднова вентиляція повинна відповідати вимогам пожежної безпеки і живучості судна. Ця вимога може бути за­ безпечена оптимальним розміщенням вентиляційних повітрово­

71

дів так, щоб не порушувалися водонепроникність палуб і пере­ борок, а також ізоляція між протипожежними зонами і відсіка­ ми. Устрій конструктивних елементів для приймання і випуску повітря має виключати можливість попадання до них забортної води, забрудненого повітря, газів, снігу. Обмін повітря повинен бути організований таким чином, щоб не викликати переохоло­ дження чи перегріву людей. Обсяг притічного повітря повинен відповідати обсягу повітря, що видаляється. Швидкість руху повітря в приміщеннях має бути в межах 0,15...0,7 м/с. У систе­ мах притічної вентиляції житлових і службових приміщень має бути передбачене очищення зовнішнього повітря за допомогою повітряних фільтрів.

Автономною системою п р о т и х і м і ч н о ї в е н т и л я ц і ї обладнуються суднові приміщення, призначені для захисту і са­ нітарної обробки членів екіпажу. До такої системи пред'явля­ ються підвищені вимоги.

Системи вентиляції сучасних морських суден розрізняються за місцем дії (загальнообмінні й місцеві), за способом переміщення повітря (природні, штучні та комбіновані) і за призначенням (притічні, витяжні і притічно-витяжні). Крім того, залежно від тиску, створюваного вентиляторами, системи бувають низьконапірні (до 1100 Па), середньонапірні (до 2500 Па) та високонапірні (до 5000 Па). За швидкістю повітря у повітроводах вентиляційні сис­ теми поділяються на низькошвидкісні (до 17 м/с), середньошвидкісні (до 22 м/с) і високошвидкісні (до 30 м/с).

З а г а л ь н о о б м і н н а вентиляція призначається для за­ безпечення нормальних параметрів повітряного середовища у всьому обсязі вентильованого приміщення. Ця система застосо­ вується звичайно в приміщеннях, де шкідливі речовини чи пере­ гріте повітря утворюються рівномірно по всьому обсягу.

М і с ц е в а витяжна, чи л о к а л і з у ю ч а , вентиляція при­ значається для видалення забрудненого повітря безпосередньо від місць його утворення. Вентиляційні системи бувають також із теп­ ловою обробкою повітря і без обробки, з рециркуляцією (закриті системи), з частковою рециркуляцією і без рециркуляції повітря.

Рециркуляція повітря — це часткове чи повне повернення в приміщення обробленого й очищеного повітря, здійснюване з метою економії енергії.

72

Природне переміщення повітря, як відомо, стає можливим через різну густину окремих його шарів, що мають неоднакову температуру. Ця обставина покладена в основу розрахунку при­ родної вентиляції, яка здійснюється за рахунок різниці густин повітря зовні та всередині приміщення (теплового підпору), а також завдяки дії сили вітру чи повітряних потоків, що утворю­ ються під час руху судна.

П р и р о д н а в е н т и л я ц і я може бути організованою і неорганізованою (нерегульованою). Нерегульована здійснюєть­ ся через нещільності суднових конструкцій.

П р и о р г а н і з о в а н і й , чи канальній, природній циркуля­ ції повітрообмін здійснюється через вертикальні прямоточні повіт­ роводи, які закінчуються на відкритих суднових палубах поворот­ ними ежекгорними або дефлекторними головками.

У залежності від положення поворотного розтруба щодо на­ прямку повітряного потоку дефлектор може або нагнітати повітря в приміщення (отвір назустріч потоку), або видаляти (витягати) забруднене повітря з приміщення (отвір по напрямку потоку).

Д л я п р и р о д н о ї б е з к а н а л ь н о ї в е н т и л я ц і ї на суднах використовуються суднові люки, ілюмінатори, капи ма­ шинних відділень. Природна вентиляція виробничих приміщень на сучасних суднах без поєднання із штучною, як правило, не застосовується внаслідок її незначної ефективності й великих габаритів. Природна вентиляція, незважаючи на простоту уст­ рою і малу вартість, збереглася лише на невеликих суднах (во­ дотоннажністю до 500 т). Вентиляція енергетичних відділень за рахунок природного припливу повітря допускається тільки на суднах потужністю силової установки до 300 кВт. На деяких суднах за допомогою природної вентиляції здійснюється повіт­ рообмін у вантажних трюмах і допоміжних, рідко відвідуваних людьми приміщеннях.

Знаходить застосування на суднах змішана (комбінована) вентиляція, що поєднує в різних варіантах елементи природної і штучної вентиляції.

Вибір виду вентиляції залежить від типу і призначення судна, району його плавання, а також від потужності суднової енергетич­ ної установки. Тип вентиляції і кратність повітрообміну залежать від призначення приміщень, що обслуговуються вентиляцією, і

73

визначаються терміном перебування в них людей, а також рівнем загазованості й надлишкових тепловиділень.

Кратність повітрообміну п показує, скільки разів змінюється повітря в приміщенні за одну годину,

п - UV,

де L — обсяг повітря, що подається в приміщення, чи видаля­ ється з нього, м3; V — обсяг вентильованого приміщення, м3.

Системи вентиляції виконуються за автономним і груповим принципами. Для цього всі суднові приміщення розподіляються на групи. Загальносуднова вентиляція, наприклад, обслуговує велику групу житлових, службових, побутових, медичних приміщень. Крім того, є автономні системи для вентиляції машинно-котельних відділень, вантажних трюмів, приміщень холодильних машин, акумуляторних батарей та ін.

Більшість сучасних великотоннажних суден обладнана високошвидкісними і високонапірними системами штучної притіч- ио-витяжної вентиляції з потужними відцентровими й осьовими електровентиляторами. Природна вентиляція при цьому виконує допоміжні функції.

Суднові вентиляційні системи звичайно бувають відкритого типу, тобто повітря, що видаляється з приміщень, цілком замі­ нюється чистим зовнішнім. Закриті суднові системи, що пра­ цюють із повною рециркуляцією внутрішнього повітря, застосо­ вуються лише для вентиляції суднових приміщень із великим тепловиділенням розміщеного в них устаткування. У цих при­ міщеннях виключається постійне перебування особового складу (агрегатні, вентиляторні та ін.).

Вентиляція з частковою рециркуляцією, коли до свіжого зо­ внішнього додається частина повітря з приміщення, застосову­ ється для повітряного опалення (чи охолодження) трюмів, слу­ жбових приміщень, рубок та інших приміщень.

Управління роботою суднових систем вентиляції здійсню­ ється або вручну на місці їхньої установки, або дистанційно з ходової рубки чи центрального поста управління, а також авто­ матично за допомогою приладів управління, що здійснюють пуск і зупинку електровентиляторів згідно з встановленими за­ здалегідь програмами.

74

Відповідно до Санітарних правил усі суднові приміщення повинні бути обладнані системами опалення і вентиляції або кондиціювання повітря.

Проект вентиляції приміщень із суворими умовами містить розрахунок повітрообміну і схем вентиляційних систем по суд­ ну та їхні аеродинамічні розрахунки з підбором вентиляційного устаткування і матеріалів.

На рис. 2 наведено схему повітроводів системи вентиляції машинного відділення сучасного судна.

Розрахунок необхідного повітрообміну окремих приміщень чи груп здійснюється різними методами в залежності від конкретних умов їх експлуатації і має забезпечувати необхідні умови для робо­ ти і відпочинку людей, збереження вантажів, зниження корозії су­

75

днових конструкцій і устаткування. Санітарні правила рекоменду­ ють оптимальні межі температури і відносної вологості для окре­ мих груп приміщень суден із необмеженим районом плавання. На­ приклад, для житлових і службових приміщень температура пови­ нна бути в межах 21...27 °С, а відносна вологість 40...60% У центральних постах управління суднових енергетичних установок температура в літній період не повинна перевищувати 24...26 °С. Температура повітря в машинно-котельних відділеннях на робочих площадках біля постів управління механізмами (при відсугності ЦПУ) не повинна перевищувати температури зовнішнього повітря більше ніж на 8 °С. З метою профілакгики простудних захворю­ вань необхідно завжди підтримувати мінімальний перепад темпе­ ратур (близько 8 °С) притічного повітря на виході з вентиляційних насадок і повітря всередині приміщень у холодну пору року. До­ пустима швидкість руху повітря в приміщеннях 0,15...0,7 м/с. Від­ носну вологість для всіх суднових приміщень при періодичному чи постійному перебуванні в них людей рекомендується підтримувати в межах 40...60 %.

Галузевими нормами для проектування суден рекомендова­ на кратність обмінів повітря за годину для всіх типів суднових приміщень, а також визначено мінімальну кількість зовнішнього повітря, що надходить, на одну людину (від 20 до 50 м3/год.) в залежності від часу перебування в приміщеннях людей.

2.3.2. Розрахунок подачі суднових систем вентиляції

Розрахунок подачі суднових систем вентиляції здійснюється одним із методів, що застосовуються в практиці суднобудуван­ ня: за умови видалення з приміщень надлишків вуглекислого газу, вологи і токсичних речовин; за асиміляцією надлишкових тепловиділень у повітряний обсяг вентильованих приміщень; за кратністю повітрообміну; за вітровим напором. При розрахунку подачі систем вентиляції не повинен враховуватися повітрооб­ мін через ілюмінатори, двері та світлові люки.

Узагальному випадку за нормальних метеорологічних умов

івідсутності шкідливих речовин у повітрі повітрообмін (м3/год) при загальнообмінній вентиляції визначають за формулою:

76

де N — число людей, що знаходяться в приміщенні;

Lv— витрата повітря на одну людину, прийнята в залежнос­ ті від призначення приміщення і його обсягу, м3/год.

Найбільш характерним показником ступеня забруднення повітряного середовища приміщень є концентрація вуглекисло­ го газу. Кількість вуглекислоти, видихуваної людиною за пев­ ний час, залежить, як відомо, від інтенсивності й фізичних зу­ силь працюючих (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Концентрація ССЬ у не вентильованому приміщенні при різній інтенсивності роботи

Тому витрата повітря на одну людину L}i (мѴгод) для при­ міщення, де постійно знаходяться люди, визначається з умови видалення надлишків вуглекислого газу

де G — кількість вуглекислоти, що виділяється однією людиною за умови виконання нею фізичної роботи (легкої, середньої ваги, важкої), характерної для даного приміщення, мг/год.;

$ іі.д.к. — гранично допустима концентрація вуглекислого газу в повітрі приміщення, мг/м3;

gnr — концентрація вуглекислого газу в атмосферному пові­ трі, мг/м3.

77

Величини £п.д.к. і £а, беруть з довідкової літератури.

При виділенні у повітряний простір приміщення інших шкі­ дливих речовин розрахунок ведуть, виходячи з умови їх розве­ дення до допустимих концентрацій. Тоді повітрообмін визнача­ ється так:

де L — кількість свіжого повітря, необхідного для підтримання у приміщенні безпечної концентрації шкідливих речовин, м3/год.;

С и.в. — кількість шкідливих речовин, що виділяються у при­ міщенні протягом години, мг/год.;

£».в. — гранично припустима концентрація шкідливої речо­ вини, мг/м3;

gm — концентрація шкідливих речовин у притічному повіт­

За аналогічною методикою можна підрахувати обмін повіт­ ря (м3/год.), необхідний для підтримки рекомендованого рівня його вологості,

протягом години, мг/год.;

cl\ — концентрація водяної пари у повітрі, що видаляється з приміщення, мг/м3;

сії — гранично допустима концентрація вологи в повітрі, що прибуває в приміщення, мг/м3.

При одночасному виділенні в повітряне середовище примі­ щення кількох шкідливих речовин здійснюється розрахунок об’ємів повітря, необхідних для розведення кожної шкідливої речовини окремо до безпечного її рівня. Сума отриманих об’ємів визначить повітрообмін, необхідний для забезпечення загальнообмінної вентиляції в розгляданому приміщенні.

За погодженням з органами санітарного нагляду дозволяєть­ ся виконувати розрахунок систем вентиляції лише по одній із

78

шкідливих речовин, що містяться в повітряному середовищі, розведення концентрації якої до безпечного рівня вимагає най­ більшого об’єму повітря. Розглянута методика використовуєть­ ся для розрахунку систем вентиляції всіх суднових приміщень, де спостерігаються виділення шкідливих речовин у повітряне середовище, у тому числі приміщень холодильних машин і аку­ муляторних батарей.

Розрахунок вентиляції суднових приміщень із надлишкови­ ми теплопритоками здійснюється з умови асиміляції надлишків тепла у їхнє повітряне середовище. Цей метод використовуєть­ ся для визначення необхідного обсягу свіжого повітря (м'Ѵгод.) для приміщень суден, не обладнаних системами кондиціювання повітря, з урахуванням режимів роботи устаткування з найбіль­ шими тепловими напругами в літній період

L ~ Q u iv J { С р у [ ( / мкоЛкф)“ А Л р ] } = g n iN o J { б 'р У [(Л и Ко~ Л іар)"Д Л р] } ї ( 2 . 6 )

де g — величини питомих тепловиділень енергетичного устат­ кування, Дж/(Вт год), вибираються з таблиці;

(2над — величина надлишкових тепловиділень, кДж/м3; т — частка тепловиділень у робочу зону, Дж/(Вт*год.), ви­

бирається з таблиці;

N — потужність головних двигунів або паропродуктивність котлів (кВт; кг/год.);

а — коефіцієнт, що враховує тепловиділення від допоміж­ них двигунів, які працюють одночасно з головними (1.. .0,9);

Ср— ізобарна теплоємність повітря, що подається до МКВ, Дж/(кгтрад);

у — усереднена густина повітря, що подається до МКВ (кг/м3);

імко? Ліар — відповідно температури повітря у МКВ і зовніш­ нього (°С);

Д/ір — збільшення температури повітря у вентиляторі та трубопроводах прийомного патрубка до робочої зони, прийма­ ється в межах 0,5... 1,5 °С.

Після визначення сумарної кількості зовнішнього повітря, необхідного для вентиляції всього обсягу МКВ, проводять ана­ ліз потреб у постачанні свіжим повітрям окремих робочих зон і площ.

79