Додонова Ю.В. Безопасность строительных систем. Охрана окружающей среды

Подождите немного. Документ загружается.

менее 0,2 м

и комплектоваться ведрами. Асбестовое полотно, войлок (кошма)

необходимо просушивать 1 раз в 3 месяца и очищать от пыли.

На щитах размещается следующий ручной пожарный инвентарь: ломы,

багры, топоры, ведра. Рядом со стендом устанавливаются ящик с песком и лопа-

тами, а также бочка с водой емкостью 200-250 л.

Ломы, багры, топоры должны быть хорошо заточены. Рекомендуемый угол

заточки фаски ломов и багров – 65-70 º, топоров – 45-50º. При пожаре ломы,

багры, лопаты, топоры применяют для разборки деревянных конструкций. Если

огонь проник в междуэтажное перекрытие, штукатурку отбивают кольцом багра.

Топор применяют для перерубания досок, конструктивных элементов, открыва-

ния дверей.

Кошма предназначена для изоляции очага горения от доступа воздуха. Этот

метод очень эффективен, но применяется лишь в небольшом очаге горения. Горя-

щий предмет следует быстро накрыть кошмой, стремясь лучше изолировать от

доступа воздуха, и держать до полного прекращения горения.

8.3. Внутренний пожарный кран

Для тушения пожаров внутри зданий используют противопожарные водопроводы,

снабженные пожарными кранами. Пожарный кран (рис. 16) состоит из пожарного ру-

кава и ствола. Подступы к пожарным кранам должны быть свободными. Пожарный

рукав должен храниться присоединенным к крану и стволу. Рукав скатывается в скат-

ку (круг) или укладывается в гармошку. Шкафчик для хранения пожарного рукава

должен быть закрыт снаружи на задвижку и опломбирован. Работу крана нужно пе-

риодически проверять. Для этого отсоединяют рукав, под кран ставят ведро и откры-

вают кран. Особенное внимание нужно уделять проверке пожарных кранов после ре-

монта водопроводной сети. Причиной течи в кране может быть неисправность сальни-

ка, отсутствие или износ прокладки.

У рукава для соединения с пожарным краном и стволом с обоих концов есть спе-

циальные гайки, снабженные для плотного соединения резиновыми прокладками. Ру-

кава надо периодически очищать от пыли и перекатывать, меняя место продольных

складок. Мокрые рукава необходимо сушить, но не на солнце. В процессе эксплуата-

ции следить, чтобы на рукавах не было потертостей и надрыва ткани. При пожаре от-

крыть шкафчик, взять правой рукой ствол и сильным рывком раскатать рукав, а затем

бежать к месту пожара.

Рис. 16. Внутренний пожарный кран:

1 – место хранения ключа; 2 – пульт дистанционного включения насоса-повысителя; 3 – по-

жарный кран; 4 – пожарный рукав; 5 – ствол

9. Защита от ионизирующих излучений

Одна из грозных экологических проблем, вставших на пути развития чело-

вечества – непрерывное повышение уровня радиационного загрязнения био-

сферы. Если в начале XIX в., когда была открыта радиоактивность и появились

приборы для ее измерения, радиационный фон составлял около 6 микрорентген

в час (мкР/ч), то сегодня уже около 8.

Радиоактивность – явление неновое, появившееся после того, как челове-

чество начало овладевать атомной энергией. И радиоактивность и сопутствую-

щие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарожде-

ния жизни, поскольку источники радиации – радиоактивные химические эле-

менты вошли в состав горных пород, образовавших Землю в момент ее рожде-

ния. Поэтому на Земле все радиоактивно, даже сам человек.

Основные радиоактивные элементы, встречающиеся в горных породах, об-

разовавших Землю, это изотопы: фосфор-31, калий-40, рубидий-87 и члены

двух радиоактивных семейств, берущих начало от изотопа урана-238 и

тория-232. Наиболее «весомым», т.е. вносящим наибольший вклад в продол-

жающееся радиационное загрязнение биосферы, является член семейства тория

– радон-222, существующий в виде газа и выделяющийся из земных недр, а

также природной воды.

Прирост радиационного фона обусловлен тем, что человек, добывая полез-

ные ископаемые (уголь, нефть, металлические руды, сырье для фосфорных

удобрений), выносит на поверхность Земли содержащиеся в них радиоактивные

вещества. Рытье глубоких котлованов, шахт, бурение скважин на воду, газ,

нефть выпускает в атмосферу находящийся в толще земли радон.

В целом, эти горнопроходческие работы обусловливают 80 % прироста

радиационного фона. Оставшиеся 20 % прироста радиационного фона обуслов-

лены широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных изотопов.

И лишь ничтожные доли процента приходятся на атомные станции, причем не

на сами, а на те радиоактивные отходы, которые образуются при «выгорании»

ядерного топлива.

Особенно большой вклад в облучение техногенного происхождения вно-

сят дымы и золошлаковые отвалы угольных теплоэлектростанций. Они высо-

корадиоактивны, поскольку радиоактивен каменный уголь. Даже вдоль желез-

ных дорог, по которым перевозят уголь, радиационный фон повышен.

Радиоактивны нефть, радиоактивна артезианская вода. Если пользоваться

такой водой в плохо вентилируемой ванне, то радиационный фон уже через

3-5 минут может достичь угрожающей величины – 400 мР/час.

Радиоактивны трубы, которые извлекают из земли, после того как скважи-

ны выработали свой ресурс.

Радиоактивна медицинская аппаратура, в которой используются радиоак-

тивные изотопы, другие устройства с ними.

9.1. Радиоактивность

Радиоактивность – явление распада ядер изотопов некоторых элементов.

Термин «радиоактивность» ввела в науку Мария Кюри – полька, ставшая за ис-

следование этого явления, открытие новых химических элементов дважды лау-

реатом Нобелевской премии.

Радионуклиды – это изотопы некоторых химических элементов, ядра кото-

рых способны самопроизвольно распадаться с образованием других элементов

и выделять при этом или протоны или/и альфа-частицы, или/и бета-частицы

или/и испускать гамма-лучи (наряду с этим изотопы некоторых элементов мо-

гут распадаться и с выделением нейтронов и других элементарных частиц).

Ионизирующее излучение – излучение, которое создается при радиоактив-

ном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веще-

стве.

Естественный радиационный фон – доза излучения, создаваемая космиче-

ским излучением в совокупности с излучением, создаваемом природными ра-

дионуклидами.

Техногенно-измененный радиационный фон – естественный радиационный

фон, изменившийся в результате деятельности человека (изменяется лишь в

сторону возрастания).

Эффективная доза – величина воздействия ионизирующего излучения,

используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облуче-

ния (заболеваний) в организме человека или отдельных его органов.

Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего

излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными дейст-

виями персонала, стихийными катаклизмами, актами террора или иными при-

чинами, которые привели или могли привести к облучению людей и радиоак-

тивному загрязнению окружающей среды.

Период полураспада – это время, за которое распадается половина всех ра-

дионуклидов данного вещества.

Поглощенная доза – количество энергии излучения, поглощенное едини-

цей массы тела.

Эквивалентная доза – поглощенная доза, скоррелированная с учетом того,

что различные продукты распада ядер, попадая в организм, приводят к различ-

ным по силе разрушающим воздействиям на него. Так, одно и то же количество

энергии, выделенное альфа-частицами более опасно, чем гамма-лучами.

Экспозиционная доза – это часть энергии гамма-квантов, преобразовав-

шаяся в кинетическую энергию, приобретенную молекулами воздуха при

столкновении с этими гамма-квантами. Именно такие активные молекулы и

воздействуют, в основном, на человека в его жилище, на улице, в поле, в лесу.

9.2. Физическая сущность радиации

Как уже отмечено выше, радиация – это явление распада ядер изотопов.

Напомним, что ядро атома состоит из положительно заряженных частиц – про-

тонов, и частиц, не имеющих заряда, – нейтронов. Число протонов в ядре и оп-

ределяет общий заряд ядра и порядковый номер элемента в периодической сис-

теме, т.е. его химическую индивидуальность.

Число нейтронов в ядре атома одного и того же химического элемента

может быть различным. Это приводит к тому, что масса ядра, при одном и том

же заряде, может быть различной. Атомы, у которых ядра содержат одинаковые

количества протонов, но разные количества нейтронов, получили название изо-

топов. Чтобы отличить изотопы друг от друга к символу элемента приписыва-

ют число, равное сумме протонов и нейтронов в ядре.

Например

: U

238

235

Другой прием обозначения изотопов заключается в том, что число припи-

сывают к названию химического элемента, отделяя дефисом.

Примеры: уран-238, уран-235, иод-137, иод-131. Ядра изотопов предложе-

но называть нуклидами, соответственно, ядра радиоактивных т.е. нестабильных

изотопов – радионуклидами.

В работах ряда ученых, среди которых на первое место надо поставить

Э.Резерфорда, было установлено, что излучение урана и радия сложное, состо-

ит из альфа-, бета- и гамма-лучей. Альфа-лучи – это поток атомных ядер газа

гелия. Эти ядра назвали альфа-частицами.

Бета-лучи – это поток электронов, а гамма-лучи – это поток фотонов, т.е.

квантов электромагнитного поля.

Разные виды лучей сопровождаются высвобождением разного количества

энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказы-

вают неодинаковое воздействие на ткани живого организма.

Альфа-лучи, которые, как уже отмечено, представляют собой поток ядер

атома гелия – сравнительно тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и прото-

нов, задерживаются, например, даже листом бумаги и практически не способны

проникнуть через наружный слой кожи. Поэтому они не представляют опасно-

сти до тех пор, пока радиоактивные вещества, выпускающие частицы, не попа-

дут внутрь организма человека, через открытую рану, с пищей или вдыхаемым

воздухом. Тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-лучи обладают

большей проникающей способностью: проходят в ткани на глубину 1-2 см.

Проникающая способность гамма-лучей, распространяющихся со скоро-

стью света, очень велика, их может задержать лишь толстое препятствие, на-

пример свинцовая или бетонная плиты.

9.3. Радиопротекторы

Существуют средства, которые способны повысить сопротивляемость ор-

ганизма к воздействию излучения. Их называют радиопротекторами.

Одним из них является обыкновенный йод в виде йодной настойки.

Прием йода в чрезвычайной ситуации позволяет насытить щитовидную

железу, которая, как известно, концентрирует йод, поступающий в организм,

йодом-127, нерадиоактивным. Поэтому йод-131 железой поглощаться уже не

будет.

Если бы во время Чернобыльской трагедии людям сообщили о таком ра-

диопротекторе, были бы спасены от тяжелых заболеваний десятки тысяч лю-

дей, особенно детей, ибо йодное поражение было в первые дни трагедии самым

значимым.

Российскими учеными в качестве радиопротектора предлагается препарат

ЭФАЗОЛ на основе соединений палладия.

9.4. Единицы для измерения радиоактивности

Фундаментальной единицей является беккерель (Бк). 1Бк равен одному

распаду в секунду. Названа она так в честь упомянутого выше французского

ученого Беккереля.

Поскольку эта единица мала, то в необходимых случаях используют боль-

шую – Кюри (Ки). 1Ки равен 3,7×10

распадов в секунду.

В беккерелях измеряют (выражают) радиоактивность строительных мате-

риалов – песка, щебня, цемента, поскольку в них тоже содержатся радиоактив-

ные элементы. Особенно большие количества радионуклидов могут содержать-

ся в гранитах – щебне из него, используемом при изготовлении бетонных изде-

лий, асфальта, а также для отделки набережных, зданий и т.п.

Например, радиационный фон вблизи набережных Москва-реки, облицо-

ванных гранитом, выше нормы.

Многие здания в России были построены в то время, когда об этом аспекте

строительных материалов просто не знали, поэтому радиационный фон в них

выше нормы.

В Ки обычно измеряют (выражают) заряженность радионуклидами раз-

личных территорий и обычно относят ее к одному квадратному километру.

Рентген (Р) – это единица для измерения экспозиционной дозы. Количест-

во энергии, заключенное в одном рентгене вычисляется по формуле:

1Р=1,58×10

-4

Дж/кг

Поскольку поражающее действие активных молекул тем выше, чем про-

должительнее их воздействие, то опасность таких частиц измеряют количест-

вом энергии, поглощенным телом (организмом), за единицу времени.

А поскольку рентген достаточно большое количество энергии, то принято

выражать экспозиционную дозу в микрорентгенах в час. Обозначение этой еди-

ницы: мР/час.

Именно в этих единицах измеряют естественный радиационный фон и ра-

диационный фон в селитебных зонах.

Для измерения в СИ (системе единиц) количества энергии излучения, по-

глощенной единицей массы облучаемого тела (тканями организма), т.е. погло-

щенной дозы, используется единица, название которой Грей (Гр).

Для того, чтобы учесть то обстоятельство, что поглощение одного и того

же количества энергии приводит к различной степени поражения организма,

обусловленной различием в биологическом воздействии, производимом разны-

ми продуктами, образующимися при распаде ядра, введена (в СИ) единица «Зиверт»

(Зв).

9.5. Особенности воздействия радиоактивного излучения на организм

человека

Радиоактивные излучения, действуя на живую ткань, вызывают иониза-

цию, повышают реакционную способность атомов, образуют свободные ради-

калы. Последние вступают в реакцию с молекулами белка, ферментов и других

жизненно важных веществ, в результате чего нарушается нормальное течение

биохимических реакций и искажается обмен веществ. В дальнейшем начинают-

ся изменения в физиологических процессах, составе крови, и на конечной ста-

дии при развитии лучевой болезни происходит гибель клеток и всего организ-

ма.

Малые количества поглощенной энергии излучения способны в опреде-

ленных условиях активизировать происходящие в организме человека процес-

сы.

Многократное воздействие малых доз способно суммироваться, накапли-

ваться, т.е. имеет место кумулятивный эффект.

Последствия облучений определяется их частотой. Одноразовое облучение

одной большой дозой вызывает более значительные негативный эффект по

сравнению с многоразовой малой дозой.

После воздействия ионизирующего излучения имеет место инкубацион-

ный период – период мнимого благополучия. Его продолжительность сокраща-

ется при облучении большой дозой.

Ионизирующее излучение воздействует не только на конкретный живой

организм, но и на последующее поколение, имеет место генетический эффект

не в лучшую сторону.

9.6. Допустимые уровни радиационной опасности

Обеспечение безопасности при осуществлении деятельности по выработке

и использованию атомной энергии является безусловным императивом в этой

сфере техники, важнейшей составляющей национальной безопасности России.

Этот императив закреплен в целом ряде правовых документах. Основные

из них следующие: «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99), вступив-

шие в силу в 1999 г. Этот документ особенно необходим строителям, поскольку

в нем заложены нормы по радиоактивности строительных материалов.

Так, согласно НРБ-99, удельная эффективная активность не должна пре-

вышать:

− для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жи-

лых и общественных зданий – 370 Бк/кг;

− для материалов, используемых при возведении производственных со-

оружений, а также для строительства дорог в пределах населенных пунктов и

зон перспективной застройки – 740 Бк/кг;

− для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населен-

ных пунктов – 1500 Бк/кг.

Если у материалов удельная активность располагается в пределах от 1500

до 4000 Бк/кг, то вопрос об их использовании решается в каждом конкретном

случае органами Госпотребнадзора.

Если активность более 4000 Бк/кг, то материалы использовать нельзя.

Эта проблема отражена в Федеральных законах «Об использовании атом-

ной энергии», «О рациональной безопасности населения», «О санитарно-

эпидемиологическом благополучии населения».

Последний закон обязывает производителей и потребителей всех видов

радиоактивных материалов обеспечивать надлежащее с точки зрения радиаци-

онной безопасности качество продукции путем проведения производственного

радиационного контроля.

Технология контроля предусматривает два этапа. На первом проводится

ориентировочная оценка радиационного качества с помощью переносных при-

боров, например, спектрометра «ГАММА-200», которые имеют довольно

большую погрешность. В случаях, когда полученные показатели близки к до-

пустимым, проводится контроль в лабораториях радиационного контроля, ак-

кредитованных Госстандартом.

Наряду с вышеперечисленными документами действуют «Основные сани-

тарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-2000) и

ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной

эффективной активности естественных радионуклидов.

Этим ГОСТом предписывается осуществлять радиационный контроль на

всех стадиях строительства – от землеотвода до приема зданий в эксплуатацию.

9.7. Приборы для обнаружения радиации и ее измерения

Приборы этого назначения делят на три группы: радиометры, дозиметры,

спектрометры.

Радиометры предназначены для обнаружения радиации и измерения ее ин-

тенсивности.

Дозиметры предназначены для измерения накопленной дозы за все время

их эксплуатации (нахождения во включенном состоянии), сохранения инфор-

мации о накопленной дозе при отключенном источнике питания.

Спектрометры предназначены для выявления спектра радиоактивного из-

лучения, т.е. они измеряют величины альфа-, бета- и гамма-радиации.

Дозиметры разделяют на персональные (индивидуальные), переносные,

стационарные.

Дозиметры персональные изготавливают преимущественно в виде автору-

чек, вставляемых в карман одежды или наручных часов.

Так, в России только что началось производство наручных часов-

дозиметров, название которых ECOWatch РМ-1205. Он наделен такими функ-

циями, как непрерывный круглосуточный контроль гамма-излучения, измере-

ние эквивалентной дозы, визуальная и звуковая сигнализация о превышении ус-

тановленных порогов, электронные часы. Масса его всего 40 г.

На АЭС используют стационарные высокоточные дозиметрические уста-

новки, которые контролируют загрязнение на персонале одежды, обуви, от-

дельных частей тела.

В последние годы началось создание автоматизированных систем радиа-

ционного контроля «Антитеррор», предназначенных для предотвращения тер-

рористических актов, которые могут совершаться с применением радиоактив-

ных веществ.

9.8. Защита человека от внешнего и внутреннего облучения

При выполнении работ с радиоактивными изотопами установлены опреде-

ленные нормативы, правила, которые должны выполняться. При выполнении

работ предусматривается три вида защиты:

1) защита расстоянием;

2) экранирование источника;

3) защита временем.

1. Защита расстоянием предусматривает использование дистанционных

инструментов, манипуляторов, захватов, щипцов.

2. Экранирование предусматривает применение соответствующих мате-

риалов – листы из свинца, пластмасс, резины определенной конфигурации, ко-

торые ограждают источник радиоактивного излучения.

3. Защита временем – это ограничение нахождения человека в опасной зо-

не. При этом работник, получивший за любой малый промежуток времени дозу,

превышающую предельно-допустимую, обязан покинуть опасную зону.

При выполнении работ, связанных с применением радиоактивных источ-

ников, рекомендуется использовать специальные защитные средства: пневмо-

костюмы, респираторы, защитные щитки, перчатки, фартуки из поливинилхло-

рида (ПВХ), бахилы из пластиковой ткани.

10. Защита от лазерного излучения

Лазерные излучения используют при сварке, резке, пайке, принцип дейст-

вия лазера – это создание вынужденных электромагнитных излучений за счет

перевода структуры ядра в возбужденное состояние. лазеры генерируют элек-

тромагнитные излучения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диа-

пазонов с длиной. При длине электромагнитной волны 380-1400 нм поражается

сетчатка глаз, при большей длине возникает ожог.

Для исключения негативного воздействия используется экранирование ла-

зерных установок, в помещениях применяется матовая окраска, исключающая

отражение лазерного луча. Операторы лазерных установок должны применять

средства индивидуальной защиты: халаты из хлопчатобумажной ткани светло-

зеленого и голубого цвета, перчатки, противолазерные очки из синезеленого

или оранжевого стекла.

11. Защита от электромагнитных полей

Электромагнитные поля образуются в установках промышленной электро-

термии при индукционной и диэлектрической обработке различных материа-

лов, а также при эксплуатации установок радиовещания, телевидения и персо-

нальной электронно-вычислительной техники. Механизм действия электромаг-

нитного поля на человека заключается в поляризации атомов и молекул тела

человека в электрическом поле, появлении ионных токов и, как следствие, на-

греве тканей тела.

ЭМП характеризуется непрерывным распределением в пространстве, спо-

собностью распространяться со скоростью света, воздействовать на заряжен-

ные частицы и токи, вследствие чего энергия поля преобразуется в другие виды

энергии. ЭМП является совокупностью двух взаимосвязанных переменных по-

лей – электрического и магнитного, которые характеризуются соответствующи-

ми векторами напряженности Е (В/м) и Н (А/м).

Результатом длительного воздействия на человека электромагнитного поля

высокой мощности являются изменение в сердечно-сосудистой системе, по-

мутнение хрусталиков глаз (катаракта), ломкость ногтей и выпадение волос.

Для защиты работающих от воздействия электромагнитных полей чаще

всего применяются защитные экраны. В качестве материалов для изготовления

защитных экранов применяют хорошо проводящие металлы: медь, латунь,

алюминий, сталь и др. В них под воздействием электромагнитных полей обра-

зуются токи Фуко, наводящие вторичное поле, которое препятствует проникно-

вению в материал экрана первичного поля.

При недостаточности действия экранов для снижения напряженности элек-

тромагнитного поля до допустимого уровня применяют средства индивидуаль-

ной защиты: комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, специальные

очки.

11.1. Воздействие ЭМП промышленной частоты

Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые субъ-

ективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной об-

ласти, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражитель-

ность, апатию, боли в области сердца. При постоянном воздействии ЭМП про-

мышленной частоты наблюдаются нарушения ритма и замедление частоты сердеч-

ных сокращений. У работающих в зоне ЭМП промышленной частоты могут на-

блюдаться функциональные нарушения ЦНС и сердечно-сосудистой системы, а

также изменения в составе крови. Поэтому необходимо ограничивать время пре-

бывания человека в зоне действия электрического поля, создаваемого токами

промышленной частоты напряжением выше 400 кВ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие ЭМП про-

мышленной частоты, является электрическая составляющая напряженности. Маг-

нитная составляющая напряженности заметного влияния на организм не оказыва-

ет, так как в действующих установках напряженность магнитного поля промыш-

ленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявля-

ется при напряженностях 150...200 А/м.

Воздействие электрического поля промышленной частоты на организм чело-

века сводится к влиянию электрического поля непосредственно на мозг и цен-

тральную нервную систему. Наряду с биологическим действием электрическое

поле обусловливает возникновение разрядов между человеком и металлическим

предметом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Ток разряда может вы-

звать судороги.

11.2. Воздействие ЭМП радиочастотного диапазона

Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений со-

ставляют радиоволны (3 Гц... 300 ГГц). В зависимости от частоты падающего

электромагнитного излучения ткани организма проявляют различные электриче-

ские свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

Электромагнитное поле воздействует следующим образом: в электрическом

поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, поляр-

ные молекулы (например, воды) ориентируются по направлению распространения

электромагнитного поля; в электролитах, которыми являются жидкие составляющие

тканей, крови и т. п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи.

Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей человека как за счет пере-

менной поляризации диэлектрика (сухожилия, хрящи и т.д.), так и за счет появ-

ления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием поглощения