CC BY
7
УДК 613.646 : 669.04
ЗОНИРОВАНИЕ ГОРЯЧИХ ЦЕХОВ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ
ТЕПЛОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ
В. Ф. Рябчич
Уральский научно-исследовательский институт сборных железобетонных изделий
и конструкций, Магнитогорск
Для создания нормальных условий работы в горячих цехах путем применения экранов, водяных завес, воздушных душей и т. д. проектировщики должны точно знать границы распространения лучистых тепловыделений той или иной интенсивности. Однако систематизированных данных по этому вопросу нет.
Сотрудниками лаборатории натурных исследований промышленных зданий нашего института предложен метод зонирования горячих цехов по интенсивности лучистых тепловыделений, основанный на графическом построении линий равной интенсивности облучения. Эти линии, наносимые на план или разрез цеха, названы нами изоактинами.
В качестве примера излагается метод построения изоактин, примененный при натурных исследованиях микроклимата листопрокатного цеха Магнитогорского металлургического комбината. В этом цехе 4 отделения: отделение нагревательных колодцев, слябинг, широкополосный стан «2500» и адъюстаж. По своим размерам и производительности цех является одним из крупнейших в Европе. Большое количество перерабатываемого металла обусловливает на отдельных участках производства весьма высокие интенсивности лучистого тепла.
Изоактины строились в горизонтальной плоскости на уровне зоны дыхания.
При актинометрических измерениях учитывались теоретические и опытные данные о характере распространения инфракрасного излучения от нагретых тел. Эти данные сводились главным образом к следующему: лучистое тепло имеет строго направленный характер; интенсивность теплового облучения данной точки пространства тем больше, чем больше поверхность излучающего тела и чем выше его температура; наиболее интенсивный лучистый поток направлен нормально к излучающей поверхности; каждое излучающее тело создает вокруг себя в пределах свободного распространения лучей кривые поверхности равной интенсивности облучения концентрического характера; при смежных источниках одноименные кривые поверхности взаимно пересекаются; источники лучистого тепла могут быть подвижными и неподвижными, воздействуя на окружающие объекты кратковременно или длительно; стационарное оборудование оказывает экранирующее действие по отношению к объектам облучения (людям); температура воздуха в цехе практически не влияет на интенсивность теплового излучения.
Измерения производились с помощью актинометра конструкции Ленинградского института и гигиены труда и профзаболеваний со шкалой 0—20 кал/см2/мин и ценой деления 0,5 кал!см2!мин.
Техника измерений заключалась в том, что наблюдатель с актинометром обходил последовательно источники излучения и определял интенсивность лучистого тепла на разных расстояниях от них с градацией через 1 кал/см2!мин, а именно 1, 2, 3, 4 кал!см2/мин и т. д. При каждом отсчете по актинометру фиксировалось расстояние от источника; результаты наносились непосредственно на план цеха с учетом линейного масштаба. Количество стоянок обусловливалось стремлением к наиболее достоверному изображению изоактин.
5 Гигиена и санитария, № 8
65
В каждой точке наблюдений положение актинометра определялось следующими соображениями: при одиночном источнике излучения рабочая плоскость актинометра должна быть приблизительно нормальной к воображаемой линии, проведенной от этого источника до наблюдателя; при нескольких рассредоточенных источниках излучения актинометр направляется на более мощный из них; в случае действия на одну и ту же точку двух источников, расположенных с противоположных сторон ее, интенсивность облучения измеряется от каждого источника в отдельности; обычно положение актинометра продиктовано целями достижения максимальных показаний.
При проведении измерений рабочая плоскость актинометра распо-полагалась, как правило, вертикально, что соответствовало положению облучаемой человеческой фигуры.
Если источники излучения находились в движении (слитки на рольгангах, конвейерах, тележках, прокатываемые листы и т. д.), то изоактины строились вдоль всего пути их следования по максимальным показаниям актинометра. Учет максимальных, а не средних показаний был вызван тем, что в прокатном производстве нередки случаи аварийной остановки потока. Тогда горячие слитки или листы довольно продолжительное время могут оставаться на одном месте, подвергая находящиеся поблизости объекты максимальному облучению.
Источниками теплового излучения, возле которых проводилось измерение, были железнодорожные составы со слитками, отдельные ячейки нагревательных колодцев, линия прокатки (от приемного рольганга слябинга до моталок стана «2500»), транспортер обрезков, вагоны с обрезками, поперечный конвейер, уборочные устройства склада слябов, штабеля охлаждаемых слябов, методические печи, конвейер горячекатаных рулонов, штабеля горячекатаных рулонов.
В листопрокатный цех Магнитогорского металлургического комбината свыше 90% слитков поступает в раздетом виде, поэтому изоактины строились для состава с раздетыми слитками. Последние к тому же обладают большими размерами и весом, чем слитки, поступающие в изложницах. При составе длиной около 80 м с раздетыми слитками, температура которых в момент измерения была 630° (слабое свечение), интенсивность облучения, равная 1 кал/см2!мин отмечалась только на расстоянии 10 м от них. Значительная интенсивность лучистого тепла наблюдалась на рабочей площадке нагревательных колодцев в момент, когда колодцы были открыты (температура в колодце 1350°). Продолжительность открытого состояния обычно не превышает 1—2 мин.; за это время находящиеся на расстоянии 5—7 м объекты подвергаются действию лучистого потока интенсивностью 9—10 кал!см2¡мин. При закрытых крышках в непосредственной близости от ячейки актинометр показывал не более 1—2 кал/см2/мин.
При измерениях вдоль линии прокатки лучистое тепло начинала ощущаться только с уровня 1 м от пола (уровень'рольгангов) и постепенно возрастало с подъемом вверх, а затем опять понижалось. Измерения на уровне дыхания показали, что проходящие слябы дают интенсивность тепла в 1 кал/см2/мин на расстоянии 5—6 му а прокатываемые листы — ту же интенсивность на расстоянии 2—3 м от рольганга. Значительная интенсивность лучистого тепла наблюдалась в рабочей зоне склада слябов. На пешеходных дорожках между остывающими штабелями интенсивность облучения часто превышала 11 кал! см2 /мин.
Загрузочные окна методических печей давали интенсивность облучения 5 кал/см2/мин на расстоянии 4—5 м от них.
На складе рулонов не наблюдалось высоких интенсивностей лучистого тепла. Рулоны, сходящие с моталок, за время движения по тоннелю и последующей некоторой выдержки на съемном рольганге кон-
вейера охлаждаются до такой степени, что совершенно теряют свечение с наружной поверхности (температура ниже 500°), сохраняя его лишь во внутренних слоях. Вследствие этого тепловое излучение их резко снижается. Когда на рольганге стояло вплотную 5 только что доставленных рулонов, то против среднего из них на расстоянии 1 м было зафиксировано 3 кал!см2!мин, а на расстоянии 2 м — 1 кал/см2/мин. Установленные в штабеля горячие рулоны быстро остывают за счет полива их водой. Во все дни наблюдений на пешеходных дорожках склада интенсивность облучения не превышала 1 кал/см2/мин.
В результате неоднократных измерений лучистого тепла был получен ряд планов цеха с нанесенными изоактинами. Каждый такой план характеризовал частный случай, частную ситуацию, зафиксированную на определенный день и даже на определенный час измерения. Все эти частные ситуации были тщательно проанализированы, на основании чего были построены огибающие изоактины, показывающие границы зон, куда может проникнуть лучистое тепло той или иной интенсивности. Другими словами, было осуществлено зонирование цеха по интенсивности теплового облучения.
Наиболее обширная зона теплового облучения с высокими интен-сивностями была на участке склада слябов. В здании нагревательных колодцев зоны лучистого тепла оказались меньших размеров, но также характеризовались высокой интенсивностью (за счет открывания колодцев). Вдоль линии прокатки зоны облучения имели узкий и вытянутый вид при сравнительно низких интенсивностях лучистого тепла. На участке склада рулонов отмечалась минимальная интенсивность облучения по сравнению с другими участками, хотя размеры этой зоны довольно велики.
Поступила 25/11 1964 г.
УДК 614.898.5 +621.039.58
К МЕТОДИКЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ
И. П. Коренков, В. Я. Голиков, М. А. Соболевский
Радиологическая группа санэпидстанции Москвы, кафедра общей гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института им. Сеченова, отдел радиационной гигиены Министерства здравоохранения РСФСР
Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений № 333-60 предусматривают проведение дозиметрического и радиометрического контроля во всех учреждениях или предприятиях, где ведутся работы с радиоактивными веществами и различными источниками ионизирующих излучений. Одна из основных задач дозиметрического контроля — определение доз индивидуального облучения для лиц, непосредственно работающих с источниками ионизирующих излучений (категория облучения А).
Индивидуальные дозы облучения можно установить косвенно, путем дозиметрического контроля внешних полей ионизирующих излучений (мощности дозы) с помощью стационарных или переносных приборов. Однако такие данные недостаточно достоверны для характеристики дозы, получаемой каждым работником, так как поля радиации претерпевают изменения во времени и пространстве. Поэтому для характеристики дозы внешнего облучения работников группы А необходим индивидуальный дозиметрический контроль, задача которого — оп-
5*
67
