CC BY
3
УДК 613.5: |628.81:вг-в21.21<57-17)
М. Н. Колядич, А. А. Гринберг, В. П. Жигалов
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМ ДЛЯ НАГРЕВА ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
НИИ гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР, Москва
В СССР применение систем подогрева приточного воздуха за счет сжигания в его потоке природного газа ограничено органами Госсаннадзо-ра нз-за опасности неблагоприятного воздействия па здоровье людей продуктов сгорания газа, в том числе канцерогенных углеводородов. Действительно, в связи с отсутствием специализированных стандартных газогорелочных устройств в период строительства для просушивания зданий иногда применяются разнообразные конструкции без дозированного разбавления продуктов сгорания чистым воздухом, что приводит к интенсивному загрязнению воздушной среды продуктами неполного сгорания газа [1, 3].
Вместе с тем материалы о применении данной технологии в зарубежных странах свидетельствуют о том, что системы газовоздушной вентиляции и отопления широко используются в США, Франции, Бельгии и других странах не только в промышленности, но и в гражданском строительстве—для подогрева приточного вентиляционного воздуха цехов, ангаров, складов, спортивных и выставочных залов, ресторанов и т. п. Гигиенические исследования газогорелочных устройств, проведенные рядом крупных фирм, выпускающих серийную аппаратуру, а также большой опыт эксплуатации этой аппаратуры показали полную безопасность и безвредность систем подогрева воздуха за счет смешения его с продуктами сгорания газа. Это дает большой экономический эффект и рассматривается как важное решение, обеспечивающее оздоровление атмосферы производственных помещений [5].
Для решения вопроса о возможности внедрения подобных систем в отечественное промышленное строительство НИИ гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР совместно с ГПИ «Промстройпроект» Госстроя СССР и ВНПО «Союзпромгаз» были проведены комплексные межотраслевые исследования импортных систем прямого подогрева приточного воздуха, поставляемых в СССР фирмой «Рено» (Франция) в комплекте с технологическим оборудованием для автомобильных заводов, где они применяются для зонального кондиционирования в камерах пульверизационной краски кузовов автомобилей. Сжигание газа осуществляется горелками со струйной стабилизацией фирмы «Максон» (CUJA). Системы производительностью по воздуху МО ООО м3 позволяют автоматически поддерживать температуру воздуха на выходе до 25 °С при изменении температуры наружного воздуха от —40 до +25°С
Был изучен химический состав получаемой га-^Ойозд1ЧПной^смеС1(, а также воздушной среды производственных помещений практически во' всем диапазоне вероятных режимов работы систем. При испытаниях расход газа менялся от 40 до 175 м3/ч. Максимальная разность между температурой нагретого и холодного воздуха составила 41 °С. В газовоздушной смеси с помощью стандартных методик определяли содержание метана, окиси углерода, формальдегида, фосгена, сернистого ангидрида, твердого аэрозоля (сажи, уличной пыли), окислов азота, бенз(а)пирена (БП).
Пробы отбирали в камере сжигания газа, в 9 точках квадратной сетки сечения камеры, выбранного по результатам проведенных аэродинамических и теплотехнических исследований, с учетом выравнивания поля скоростей движения воздуха и температуры, а также в воздуховоде (за первой ступенью очистки получаемой газ<^1 воздушной смеси с помощью фильтра из стекловолокна) и в производственном помещении (после прохождения газовоздушной смеси через два других фильтра из нетканного синтетического материала и стекловолокна). Одновременно исследовали воздух, поступающий в камеру сжигания газа из атмосферы.
Установлено, что концентрация вредных веществ в наружном воздухе ниже ПДК для атмосферного воздуха. В получаемой газовоздушной смеси происходит некоторое возрастание концентрации окиси и двуокиси углерода, окислов азота, твердого аэрозоля и БП, однако количество вредных примесей при номинальных технологических режимах не превышают 30% ПКД для воздуха рабочей зоны, что соответствует гигиеническим требованиям, предъявляемым к приточному вентиляционному воздуху. ^
Метан, цианистый водород, сернистый ангидТ рид, фосген не обнаружены.
В специальных исследованиях установлена высокая эффективность примененных в системах средств очистки воздуха, позволяющих даже при максимальном режиме сжигания газа снижать концентрации твердого аэрозоля и БП в газовоздушной смеси после фильтров третьей ступени очистки ниже ПДК для атмосферного воздуха.
Эти результаты свидетельствовали о принципиальной возможности достижения нормального гигиенического состояния воздушной среды при использовании подобных систем подогрева приточного воздуха и позволили приступить к созданию отечественного оборудования.
В соответствии с постановлением Президиума ВЦСПС и Государственного комитета СССР по науке и технике специалистами ВНПО «Союз-Л?Громгаз» разработан газовый смесительный воздухонагреватель ВГС-1200 мощностью 1,4 Вт (1,2 Гкал/ч), предназначенный для подогрева 60 000 м3/ч воздуха на 65 °С.
Как показали испытания этого нагревателя, лимитирующим гигиеническим показателем оказалось содержание окиси углерода. На рис. 1 и 2 приведены концентрации окиси углерода в газовоздушной смеси в зависимости от коэффициента разбавления и разности температур наружного и нагретого воздуха для двух испытанных воздухонагревателей.
При повышении температуры пламени возрастает количество окислов азота, образующихся в зоне высоких температур, за счет окисления атмосферного азота, и одновременно уменьшается количество окиси углерода в связи с увеличением полноты сгорания топлива, и, наоборот, при снижении температуры пламени повышается содержание окиси углерода и сокращается количество окислов азота. Для снижения концентраций окислов азота в зоне окисления требуется увеличить первичный коэффициент избытка воздуха, .однако такой избыток не должен быть чрезмерно велик, так как может привести к нарушению устойчивости горения и увеличению содержания окиси углерода в продуктах сгорания [2].
Как показали наши исследования, количество и характер выделения вредных примесей при сгорании газа меняются при изменении многих взаимосвязанных условий его сжигания: конструкции газогорелочного устройства, взаимного расположения горелок относительно друг друга, температуры омывающего пламя наружного воздуха, коэффициента разбавления и, по-види-
Ю в 6
<7
2/ /
х/1 / • • > •
А О, ЗПДК
X, У у / к*
А-"*' **
ю
20
ЭО 40
50
вО . 70
ю в
е
2
ч
\ одпдк > 1 -■
\
-—
100
200
зоо
Рис. 1. Концентрации окиси углерода в газовоздушной смеси в зависимости от разности температур холодного и нагретого воздуха. Но оси абсцисс — разность температур холодного и нагретого воздуха (в °С); но оси ординат — концентрации окиси углерода (в мг/м'); I — ВГС-1200; 2 — горелки фирмы «Максон».
Рис. 2. Концентрация окиси углерода в газовоздушной
смеси в зависимости от коэффициента разбавления. Г1о оси абсцисс — коэффициент разбавления. Остальные обозначения те же. что на рис. I.
мому, ряда не учтенных в нашем эксперименте условий, каждое из которых так или иначе влияет на температуру пламени и полноту сгорания газа.
Следовательно, для получения безвредной газовоздушной смеси необходим экспериментальный подбор оптимальных режимов и конструктивных параметров газогорелочного устройства. Трудность такого подбора определяется, с одной стороны, высокими требованиями к чистоте получаемой газовоздушной смеси, с другой — сложностью многомерного технологического процесса получения теплоносителя. Учитывая социальную и гигиеническую значимость применения газовоздушных воздухонагревателей для целей вентиляции, следует стремиться к достижению не нормируемого (30% от ПДК в воздухе рабочей зоны, согласно СН 215—71, и. 5—6 б), а возможно более низкого содержания вредных примесей в воздухе. Поэтому одним из обязательных условий проектирования децентрализованных систем для нагрева приточного воздуха непосредственным сжиганием природного газа является оснащение их установками для очистки воздуха от аэрозолей (сажи, ныли, 3,4-БП) до уровня ПДК в атмосферном воздухе, что технически легко достижимо.
Вместе с тем считаем, что при использовании этих систем в тепловоздушных завесах железнодорожных и автотранспортных ворот производственных зданий норматив содержания вредных примесей в приточном воздухе (за исключением аэрозолей) может быть снижен до уровня ПДК для воздуха рабочей зоны, поскольку в зоне действия завес нет фиксированных рабочих мссг и пребывание людей кратковременно.
В связи с изложенным считаем целесообразным дифференцировать гигиенические требования к степени чистоты вентиляционного приточного воздуха (30 % ПДК в воздухе рабочей зоны) в зависимости от условий применения этого воздуха.
Некоторые исследователи считают, что следует учитывать также характер действия и степень опасности токсичных веществ. Например, А. П. Михайлуц [4] предлагает снизить норму раздражающих неорганических веществ в приточном воздухе до 15% ПДК для воздуха рабочей зоны.
Актуальность дифференцированного подхода к этому основополагающему гигиеническому нормативу, установленному еще в 30-е годы, определяется тем, что он существенно затрагивает экономическую сторону производства.
Имеются предложения проектировщиков по снижению указанного норматива для всех вредных веществ, что обусловлено стремлением сократить таким путем кратность воздухообмена [3]. И с экономической, и с гигиенической точки зрения, конечно, выгодно подавать абсолютно чистый воздух, так как в этом случае уменьшается его количество и не увеличивается концентрация вредностей в помещении. Однако в реальных условиях современного производства это часто трудно реализуемо, поскольку воздух промышленных площадок бывает загрязнен вредными веществами в концентрациях, превышающих нормируемый показатель чистоты приточного воздуха — 0,3 ПДК для воздуха рабочей зоны. Очистка приточного воздуха, забираемого непосредственно на промышленной площадке, с помощью различных средств и способов фильтрации, осаждения, увлажнения и др., а также обеспечение высокой чистоты этого воздуха путем устройства воздухозабора на большом расстоянии от промышленной площадки требуют значительных капитальных затрат.
В связи с этим наряду с предложениями о снижении норматива имеются прямо противополож-
ные рекомендации об увеличении нормы содержания вредных примесей в приточном воздухе с 30% до 50% ПДК, что существенно облегчило бы решение многих технических задач по вентн-ч^ ляционному обеспечению промышленных зданий. Полагаем, что прогноз последствий изменения содержания вредных примесей в приточном воздухе должен быть основан на рассмотрении двух самостоятельных аспектов, которые с гигиенических позиций неравнозначны: о допустимости увеличения содержания в приточном воздухе веществ, присутствие которых на данном производстве обусловлено его технологией; о попадании извне в производственные помещения дополнительных химических веществ, неприсущих данному производству.
Сказанное позволяет сделать вывод о том, что пересмотр норматива допустимого загрязнения используемого для притока воздуха актуален и должен быть осуществлен на основе результатов специальных медико-биологических и экономических исследований.
Литература
1. Девятка Д. Г. Влияние на здоровье рабочих открытого сжигания природного газа в производственных помещениях. Автореф. дис. канд. Львов. 1954. Л
2. Комина Г. П. Исследование продуктов сгорания угле- ^ водородных газов, снижение в них вредных компонентой. Автореф. дис. канд. Л., 1971.
3. Лейкин И. Н. Проектирование вентиляционных и промышленных выбросов в атмосферу. М„ 1970.
4. Михайлуц А. П. Гигиена воздушной среды на территории химических объединений. Автореф. дис. докт. М., 1981.
5. Crottas А.— Neuue technique Snisse, 1971, № 41, p. 841—849.
Поступила 24.09.84
УДК 613.6:612.766.1-053
В. Л. Бузунов
УСЛОВИЯ ТРУДА И ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
Киевский НИИ гигиены труда и профзаболевании
Установление закономерностей формирования иофастнон работоспособности под.влиянием производственных факторов представляет важную научную предпосылку для обеспечения активного трудового долголетия, рационального использования трудовых ресурсов в народном хозяйстве.
Нелыо настоящих исследований являлось установление количественной зависимости возрастных изменении высшей нервной деятельности (ВНД), функционального состояния сердечнососудистой системы (ССС) от комплекса производственных факторов — степени тяжести, нервного н эмоционального напряжения, а также
интенсивности шумового воздействия и температуры воздуха рабочей зоны.
Обследованы работники 10 ведущих профессий современных тепловых электдостанций и предприятий электрических сетей. Профессиональные группы бшпГ подобраны таким образом, что условия труда в них существенно отличались от степени тяжести, нервного и эмоционального напряжения, уровню шумового и теплового воздействия [1].
Показателями ВНД служили латентный период простой зрительно-моторной реакции, объем кратковременной памяти, способность к кон-
