Цуркин А.П. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

(ингибирова-ние);

• механический отрыв пламени в результате воздействия на

него сильной струи газа или воды;

• создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при

которых пламя распространяется через узкие каналы.

Чаще всего для тушения пожаров применяется вода. При

этом используются ее охлаждающее действие, механическое

воздействие на пламя, разбавление воздуха и газов паром

(объем пара в 1750 раз больше объема испарившейся воды).

Водой нельзя тушить электроустановки под напряжением и

легкие нефтепродукты, так как они плавают на ее поверхности.

Кроме воды применяют для тушения пену - механическую

и химическую. В зависимости от отношения объема пены к

объему образовавшей ее жидкости, пена бывает низкократной

(до 10), средней кратности (до 200) и высокой кратности. Пену

применяют для тушения твердых и жидких веществ, не

взаимодействующих с водой. Инертные гасящие вещества –

углекислый газ, азот, дымовые газы - применяют для тушения

веществ, взаимодействующих с водой, ценных предметов и

электроустановок под напряжением. Углекислый газ не

применяют для тушения щелочных металлов,

кислородсодержащих веществ, а также тлеющих материалов.

Для тушения этих веществ используются азот и аргон.

Применение галлоидированных углеводородов (хладонов)

основано на эффекте торможения скорости химической

реакции в зоне горения. Наибольшее распространение

получили хладон 114В2, бромистый метилен, хладон 13В 1,

бромистый этил.

Порошковые составы являются единственным средством

тушения щелочных металлов и металлоорганических

соединений. Для этих целей применяются порошки на основе

карбонатов и бикарбонатов натрия и калия,

фосфорноаммонийные соли, хлориды натрия и калия.

Ус т ан о в к и газового пожаротушения применяют, как

правило, в легко герметизируемых помещениях, из которых

может быть быстро выведен обслуживающий персонал. При

этом углекислотные установки применяются для тушения

пожаров в помещениях объемом до 3*10

, а хладоновые - до

6*10

В качестве первичного средства тушения пожаров

применяются огнетушители, которые, в зависимости от

используемых веществ, делятся на углекислотные, химические

пенные, воздушно-пенные, хладоповые, порошковые и

комбинированные.

Для тушения пожаров водой применяют специальные

пожарные водопроводы высокого и низкого давления. Из

водопроводов высокого давления вода используется

непосредственно для тушения пожара, из водопровода низкого

давления - через насосы пожарных машин. Выбор типа

водопровода, требуемый расход воды, порядок размещения

пожарных гидрантов и места установки кранов в зданиях

зависят от характера производства, защищаемой территории и

степени огнестойкости зданий.

Тушение пожаров водой может осуществляться с

помощью специальных автоматических установок водяного

пожаротушения -спринклерных и дренчерных. Спринклерные

головки закрываются легкоплавкими замками,

срабатывающими при определенной температуре. В

неотапливаемых помещениях система заполняется воздухом, а

вода поступает в систему только после выхода воздуха.

Дренчерные головки имеют открытые выходные отверстия

и отражатели для разбрызгивания воды. Они предназначены

для тушения пожаров и создания водяных завес, изолирующих

очаг горения. Дренчерные системы приводятся в действие

вручную или с помощью автоматических пожарных

извещателей.

Автоматические пожарные извещатели в зависимости от

того, на какой признак пожара они реагируют, делятся на

тепловые, дымовые, световые, ультразвуковые,

ультрафиолетовые. По характеру реакции на появления очага

горения их делят на максимальные и дифференциальные.

Максимальные срабатывают при достижении заранее

установленного максимального значения контролируемого

параметра, например, температуры в помещении, а

дифференциальные – на скорость изменения этого параметра. В

качестве тепловых извещателей могут применяться

биметаллические пластины или плавкие вставки на заданную

температуру, на изменение линейных размеров и т.п. В качестве

дымовых - оптические, основанные на регистрации рассеяния

света частицами дыма, или ионизационные, срабатывающие

при изменении тока ионизационной камеры, вызванного

поглощением ионов частицами дыма. Ультразвуковые

извещатели могут использоваться одновременно и для

охранной сигнализации. Они имеют источник и приемник

ультразвуковых колебаний и позволяют обнаруживать открытое

пламя так же, как и ультрафиолетовые, основанные на

регистрации ультрафиолетового излучения пламени.

Мероприятия по пожарной профилактике подразделяют на

организационные, технические, режимные и

эксплуатационные.

К организационным относятся: правильная эксплуатация

машин и транспорта, правильное содержание зданий,

территорий, своевременный инструктаж, организация

добровольных пожарных дружин, издание приказов по

обеспечению пожарной безопасности.

К техническим - соблюдение норм и правил при

проектировании зданий, сооружений, устройстве

электропроводки, отопления, вентиляции, освещения,

правильное размещение оборудования.

К режимным - запрет курения в неустановленных местах,

запрет производства огневых и сварочных работ в

пожароопасных помещениях и т.д.

К эксплуатационным - своевременная подготовка ремонта

и испытания оборудования, профилактические осмотры.

ТЕМА 4

. Безопасность и экологичность технических

систем. Экобиозащитная техника.

Экология человека

Человеческое общество, являющееся частью природы,

может существовать только в определенных условиях среды

обитания - окружающей среды, под которой следует понимать

не только природу, находящуюся в естественном состоянии, но

и те компоненты, которые являются следствием человеческой

деятельности. Окружающая среда представляет собой систему

взаимосвязанных естественных и антропогенных (созданных

человеком) физических, химических и биологических

факторов, способных оказывать прямое или опосредованное,

немедленное или отдаленное воздействие на

работоспособность и здоровье людей, на жизнь животных и

растений.

Результаты человеческой деятельности часто имеют

двойственный характер - положительный по достижению

поставленной технической цели и отрицательный по

последствиям для окружающей среды.

Представление о жизни как о сплошной оболочке живого

вещества, покрывающей Землю - биосфере, формировалось в

18-19 веках. Однако только в трудах В.И. Вернадского было

разработано представление о биосфере как о

термодинамической оболочке Земли, в которой осуществляется

постоянное взаимодействие живого-вещества с неживой

материей. Живые существа способны улавливать энергию,

приходящую от внешних источников, удерживать ее в виде

энергии сложных органических соединений (биомассы),

передавать друг другу и трансформировать в механическую,

тепловую, электрическую и другие виды энергий. В основном,

внешним источником энергии для биосферы служит солнечный

свет, но может использоваться и окисление некоторых

неорганических соединений или элементов. Неживая материя

не способна к столь сложным преобразованиям энергии и под

действием солнечного света может лишь изменять свою

температуру. Работа, производимая живым веществом, состоит

в переносе и перераспределении химических элементов в

биосфере, создании из них новых тел, благодаря чему

значительная часть химических соединений, составляющих

неживую материю земной поверхности, находится в

непрерывном биологическом круговороте. Все почвы и

минералы верхних слоев земной поверхности -черноземы,

глины, известняки, месторождения руд, угля, нефти -

образовались и продолжают создаваться под действием живого

вещества. Химический состав природных вод и атмосферы

Земли сформирован также, в основном, живыми организмами.

Границы биосферы формируются физическими

условиями, в которых могут существовать живые организмы.

Нижняя граница жизни в гидросфере (водной среде) условно

проходит на глубине 10 км, в литосфере (земной коре) - на

глубине 2-3 км. В атмосфере верхняя граница распространения

жизни обусловлена слоем озона, который предохраняет живую

материю от коротковолнового ультрафиолетового излучения

Солнца и расположен на высоте 20-25 км над уровнем моря.

Общая масса живого вещества биосферы оценивается в

2,41012 т сухого вещества, что составляет 10

-9

массы Земли.

Глобальные круговороты биогенных элементов

распадаются в биосфере на множество мелких круговоротов,

связанных с локальным местообитанием различных

биологических сообществ, образующих отдельные, как бы

единичные участки биосферы. Для обозначения элементарной

структурной и функциональной единицы биосферы, через

которую не проходит ни одна возможная почвенная,

климатическая или геоморфологическая граница, используют

термин биогеоценоз, под которым понимается участок

биосферы с однородной по составу и продуктивности

растительностью (фитоценоз), однородным животным миром

(зооценоз) и однородным составом микроорганизмов

(микробиоценоз). Системы, включающие в себя устойчивые

сообщества живых организмов со средой их обитания и

осуществляющие достаточно замкнутый круговорот биогенных

элементов, называются экологическими системами

(экосистемами).

Человеческая цивилизация изменила круговорот веществ и

приток энергии в биосферу. Масштабы и результаты

преобразований человеком окружающей среды стали сравнимы

с воздействием геологических процессов, что позволило

Вернадскому определить современное состояние биосферы как

ноосферу - материальную оболочку Земли, измененную в

результате воздействия человека.

Антропогенное загрязнение биосферы представляет собой

одну из самых древних проблем в истории цивилизации. При

этом под термином "загрязнение" понимается воздействие,

которое в той или иной форме разрушает естественную среду,

изменяет распределение приходящей энергии, уровни

радиоактивности, физико-химические свойства окружающей

среды и условия существования организмов. Такие изменения в

определенных условиях могут влиять на здоровье и

работоспособность человека, ухудшать физические и

эстетические свойства предметов, находящихся в его

собственности, условия жизни, отдыха и т.д.

Человеческое общество всегда рассматривало

окружающую среду, в основном, как источник ресурсов.

Наращивая темпы материального производства с целью

улучшения условий жизни и достижения независимости от

окружающей среды, человечество все в большем объеме

возвращает взятые у природы ресурсы в виде отходов и мусора.

Ежегодно для обеспечения одного человека предметами

существования извлекается более 20 тонн сырья, из которого

выход полезного общественного продукта в среднем не

превышает 2%. Интенсивное развитие во второй половине XX

века промышленности, энергетики и средств связи

сопровождалось интенсивным и нерациональным

использованием возобновляемых и невозобновляемых

природных ресурсов, что привело к резкому увеличению

антропогенного загрязнения атмосферы, пресных водоемов,

морей. Мирового океана и недр, вызвало нарушение

почвенного покрова и деградацию крупных массивов земли и

ландшафтов. Происходит истощение водных и лесных

ресурсов, уменьшение видового разнообразия и численности

животных.

Рост хозяйственной деятельности человека приобрел такие

масштабы, когда начинают нарушаться основные принципы

естественного устройства биосферы. Если растения

обеспечивают трансформацию солнечной энергии из

рассеянного состояния в концентрированное, синтезируя

органические вещества, то люди, сжигая органические

вещества, переводят сосредоточенную в них энергию из

концентрированного состояния в рассеянное, вызывая при этом

загрязнение окружающей среды. Топливосжигающие

установки в настоящее время ежегодно выбрасывают в

атмосферу Земли более 200 млн.т окиси углерода, 50 млн. т

углеводородов, 150 млн. т двуокиси серы, свыше 50 млн. т

окислов азота и 250 млн. т мелкодисперсных аэрозолей.

Глобальное поступление в атмосферу углекислого газа от

сжигания всех видов органического топлива оценивается в 20

млрд. т в год. В общем загрязнении атмосферы отходами

производства теплоэнергетические выбросы вредных веществ

составляют по пыли -до 35%, двуокиси серы - до 50 %, окиси

азота - до 35 %.

Не являются экологически чистыми и другие источники

энергии, такие как гидроэнергетика, ветровая энергетика,

геотермальные станции, ядерная энергетика. Воздействие

гидроэнергетики на окружающую среду проявляется прежде

всего в затоплении и подтоплении земель, большая часть

которых относится к высокопродуктивным

сельскохозяйственным и лесным угодьям. В свою очередь,

затопленные плодородные почвы обогащают воду большим

количеством биогенных элементов, что приводит к резкому

ухудшению качества воды. Наличие плотины приводит к

увеличению потерь воды на испарение, изменению

температурного режима воды, локальным изменениям климата,

нарушению режима грунтовых вод и т.д. Существенно более

экологичны бесплотинныс ГЭС малой мощности.

Ядерная энергетика с точки зрения химического

загрязнения атмосферы существенно чище традиционной

теплоэнергетики, так как для работы ядерных реакторов не

требуется затрат кислорода воздуха. Однако ядерная энергетика

оказывает на биосферу влияние, связанное с образованием

радиоактивных отходов, выбросами в атмосферу тепла и влаги,

стоками химических и тепловых загрязнителей, механическим

травмированием организмов на водозаборных сооружениях

систем охлаждения АЭС. Необходимо учитывать возможные

экологические последствия ядерных аварий и воздействие

малых доз ионизирующего излучения.

В сферу хозяйственной деятельности человечества в

настоящее время вовлечены, практически, все элементы

таблицы Менделеева и естественные химические соединения.

Нарастает использование синтезированных искусственным

путем соединений, вызывающих загрязнение биосферы и

нарушение естественного соотношения химических элементов.

Попадая в биосферу, антропогенные загрязнения

переносятся в атмосфере, воде, почве и постепенно

рассеиваются. Однако ряд загрязнителей (тяжелые металлы,

радионуклиды и др.) накапливается в тканях живых организмов

и пищевых цепях экосистем. Причем человек, находящийся в

конце большинства пищевых цепей, использует наиболее

загрязненную пищевую продукцию. Жители индустриальных

центров сейчас вместе с пищей, питьевой водой и

загрязнениями из воздуха получают, например, свинца в

среднем в сорок раз больше, чем в прошлом веке.

Существенное влияние на загрязнение окружающей среды

оказывает стремительный рост численности человеческой

популяции, получивший название "демографический взрыв", и

ускоренные темпы урбанизации населения. Сейчас население

Земли ежегодно возрастает более чем на 50 млн. человек.

Важнейшим механизмом, снижающим отрицательное

воздействие человека на биосферу, является ограничение

поступления антропо-генных загрязнений в окружающую

среду. С этой целью используются системы воздухе- и

водоочистки, позволяющие, с одной стороны, уменьшить

уровень загрязнения потребляемых человеком воздуха и воды, а

с другой - уменьшить вредное воздействие отходов

промышленного производства на окружающую среду. Для

защиты от шума, вибрации, электромагнитных полей и

ионизирующих излучений осуществляется локализация

источников, создание экранирующих и поглощающих

устройств и приспособлений, строительство специальных

сооружений (насыпей, бункеров, заглубление силовых и

энергетических установок) или создание поглощающих и

ослабляющих энергетические загрязнения строительных

конструкций. Защита земли, ландшафтов и почв

осуществляется путем создания малоотходных и безотходных

технологии, рекультивацией земель, экологически правильной

утилизацией и захоронением отходов.После проведения

природоохранных мероприятий окружающая среда в меньшей

степени, но все же подвергается негативному воздействию

остаточного, неуловленного загрязнения, что требует

дополнительных затрат на медицинское и амбулаторное

обслуживание населения, оплату пособий по

нетрудоспособности, на дополнительные услуги коммунально-

бытового хозяйства, на компенсацию количественных и

качественных потерь из-за снижения в результате загрязнения

продуктивности земельных, лесных и водных ресурсов.

Экономический ущерб, наносимый локальной территории

от загрязнения природной среды, складывается из затрат на

возмещение ущерба от всех источников, находящихся в

пределах рассматриваемой территории. Аналогично

определяются затраты на предупреждение и компенсацию

воздействия загрязнения окружающей среды в масштабах

промышленных комплексов и зон.

Нормализация воздушной среды помещений и защита

атмосферного воздуха

Наиболее эффективным средством обеспечения

оптимальных санитарно-гигиенических условий в помещениях

является вентиляция, которая может быть естественной или

искусственной (механической).

Естественная вентиляция не требует почти никаких затрат

на эксплуатацию и позволяет обменивать огромные объемы

воздуха, недостижимые для механической вентиляции. Ее

недостатком является зависимость от ветрового напора и

перепада температур внутри и вне вентилируемого помещения.

Кроме того, при естественной вентиляции выбросы не

подвергаются очистке, что загрязняет прилегающую

территорию, а поступающий в помещение воздух не

подготавливается (т.е. не подогревается, не обеспыливается и

т.п.). Она применяется, в основном, в жилых помещениях и в

цехах, требующих больших объемов воздуха, с постоянным

перепадом температур внутри и вне здания (сталелитейных,

прокатных и т.п.). Естественная вентиляция делится на

организованную (аэрация), которая осуществляется через окна,

фрамуги, вентиляционные колодцы, эжекторы и т.п., и

неорганизованную (инфильтрация), которая осуществляется

через неплотности строительных конструкций.

Механическая вентиляция осуществляется за счет

разрежения или избыточного давления, создаваемого

вентилятором. Ее преимуществом по сравнению с естественной

является независимость от погодных условий, возможность

подготовки подаваемого в помещение и очистки удаляемого из

помещения воздуха, а также возможность подачи воздуха или

его удаления непосредственно из заданной точки помещения.

Недостатками являются высокая стоимость оборудования и

эксплуатации (требуются вентиляторы, калориферы, фильтры и

т.д.), шум, незначительность объемов вентилируемого воздуха.

Механическая вентиляция делается приточной, вытяжной или

приточно-вытяжной и является либо общеобменной, либо

местной (местные отсосы, местные сдувы, душирование и т.п.).

Количество воздуха, подаваемого или отбираемого из

помещения вентиляцией, может быть рассчитано исходя из

количества вредных веществ, тепла и влаги, выделяющихся в

этом помещении.

Если количество вредного вещества, поступающего в

помещение, составляет G [мг/ч], а предельно допустимая

концентрация этого вещества

qп [мг/м

], то требуемый расход воздуха составит L=G/(qп-qв)

[м

/ч] , где qв - концентрация вредного вещества в приточном

воздухе, которая не должна превышать 0,3 qп.

При одновременном наличии в воздухе нескольких

однонаправленно действующих вредных веществ (например

общетоксического действия) соотношение между их

концентрацией и ПДК должно отвечать Ус л о в и ю –

C1/qп1+C2/qп2+C3/qп3+…+Cn/qпn<=1 , где Сi - концентрация

вредного вещества в помещении. В этом случае при расчете

требуемого расхода воздуха в формулу вместо значения q„

подставляется соответствующее значение С,. Для

разнонаправленно действующих вредных веществ требуемый

расход воздуха рассчитывается независимо и в качестве

результата принимается наибольшее из полученных значений.

При выделении в помещении избыточного тепла в

количестве Q [кДж/ч] требуемый расход воздуха L = Q/cp(tу-

tп)[м

/ч], где с - удельная теплоемкость воздуха - 1 кДж/(кг.К), р

- плотность воздуха при температуре tп, tу и tп - соответственно

температура удаляемого и приточного воздуха. При выделении

в помещении избытка влаги в количестве G [г/ч] требуемый

расход воздуха L = G/p(dу-dп)[м

/ч], где р - плотность воздуха

[кг/м

], dу и dп, - содержание влаги соответственно в удаляемом

и приточном воздухе [г/кг]. Влагосодержание воздуха d может

быть получено из значений относительной влажности

приточного и удаляемого воздуха (

и максимальной

влажности воздуха d-max при соответствующих температурах

d=d-max*