Основы безопасности жизнедеятельности. БЕЗОПАСНОСТЬ-ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ_наука-образование-практика_матери. Сборник научных статей Редакционная коллегия О. А. Фёдоров, В. В. Моисеев Составители
 Скачать 5.86 Mb.
|
|
Шипика Е. С. г. Санкт-Петербург, Россия ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ИСТОчНИКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ПОДОГРЕВА НАРУЖНОГО ВОЗДУХА ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ Реализация этого способа позволяет снизить потребление традиционных энергоресурсов достигнутых на основе отбора теплоты горных породи подземных вод с помощью теплонасосных установок и подземных аккумуляторов тепловой энергии в подземных структурах в периоды с низким потреблением энергии для последующего использования при ее дефиците. Ключевые слова энергосбережение, теплонасосные установки, аккумуляция состояние экономики страны характеризуется коэффициентом энергоо- беспеченности, который представляет собой отношение собственного производства энергоресурсов к их потреблению. особенностью современного этапа научно-технического прогресса является лавинообразование нарастание экологических проблем, необходимость решения которых становится для общества все более актуальной современные системы кондиционирования воздуха горнодобывающих предприятий, являются крупными потребителями энергетических и материальных ресурсов, что, в свою очередь, определяет их высокую стоимость. например, в условиях севера максимальные удельные энергозатраты на подогрев 1 м воздуха могут достигать 70 кдж, что приводит к годовым затратам энергии, оцениваемым в 10-20 тыс. кдж/м3. снижение всех видов затратна кондиционирование воздуха горнодобывающих предприятий связано с переходом к энергетическими ресурсосберегающим системам регулирования теплового режима, в основе которых лежит широкое вовлечение в процессе регулирования природных и вторичных техногенных) энергетических ресурсов. Природные тепловые ресурсы сосредоточены в солнечном излучении и его части, аккумулированной в гелиотермозоне и поверхностном слое гидросферы, литосфере геотермальная энергия) и гидросфере морская, речная и озерная вода). к вторичным энергоресурсам следует отнести теплоту, выделяющуюся при работе машин и механизмов, от различных экзотермических реакций (например, окисления пород, продуктов и т. п, при охлаждении (нагреве) горных пород в массиве или отбитом состоянии. Энергетический потенциал вторичных тепловых ресурсов сосредоточен вис- ходящей воздушной струе, шахтной и технический воде. следовательно, если теплосодержание исходящей воздушной струи и шахтной воды определяется суммарным тепловым эффектом всех источников энергии, расположенных в горных выработках, то теплосодержание технической воды зависит, главным образом, от характера его практического использования. использование природных и вторичных источников энергии может осуществляться или непосредственно или с предварительным аккумулированием. наиболее технически доступными природными источниками энергии в угольных шахтах следует считать горные породы и шахтную воду. Эти источники теплоты в отличие от других вышеперечисленных природных источников отличаются простотой освоения и стабильностью теплового потенциала в течение годового периода и, что делает целесообразным их непрерывное использование или для подогрева воздуха, или для аккумулирования с возможностью вовлечения в процесс тепловой обработки воздуха при дефиците энергии При температуре породи шахтной воды на современных глубинах добычи угля, составляющей 12–18 с, возможно применение следующих схем интеграции теплоты горных породи шахтной воды в системы подогрева воздуха. Эти схемы характеризуются различными способами транспортировки энергии к месту ее предполагаемого использования, хранения энергии в течение необходимого периода времени, передаче теплоты от теплоносителя к поступающему наружному воздуху. одним из эффективных Рис. 1. – Классификация природных ресурсов [2] 192 способов, обеспечивающих экономию топлива в системах теплоснабжения с одновременной защитой окружающей среды, является преобразование энергии низ- копотенциальных источников с помощью термотрансформаторов. они являются основными агрегатами в составе как тепловых насосов, таки холодильных машин. высокая энергетическая эффективность теплонасосных установок (тну) обеспечила их широкое распространение во многих европейских странах [6]. решения многих задач в этой области могут быть найдены путем использования возобновляемых низкопотенциальных источников энергии и вторичных энергоресурсов. в большинстве случаев это требует значительных капитальных затрат, причем применение источников, использующих энергию солнца, ветра, моря, сдерживается менее материально-технической базой. анализ расчетов и построенного по ним годового графика потребления теплоты позволяет заключить, что с помощью бросового тепла – теплоты шахтных вод – можно покрывать до 20 % от общей тепловой нагрузки шахты в самый холодный период года. для выработки теплоты в таком количестве принимаются к установке 2 теплогенератора REX-600 номинальной теплопроизводительностью 6,2 Мвт и один теплогенератор REX-400 теплопро- изводительностью 4 Мвт. в качестве топлива для котлов используется местное топливо – шахтный метан. для частичного покрытия тепловой нагрузки с целью утилизации бросовой теплоты шахтной воды принимаются к установке 6 тепловых насосов тепловой мощностью 523 квт и общей установленной тепловой мощностью 3 138 квт. доля покрытия тепловой нагрузки с помощью тну за счет теплоты шахтной воды представлена на рисунке 2, годовой график потребления теплоты Повышение эффективности процесса подогрева наружного воздуха возможен в случае повышение температурного потенциала извлекаемого теплоносителя до 40–50 с, что позволяет достигнуть за счет использования тепловых насосов. Положительный опыт их применения, в различных областях промышленности, в том числе в горнодобывающей промышленности подтверждает возможность использования тепловых насосов в системах подогрева шахтного воздуха использование природных источников энергии для подогрева воздуха может также осуществляться с предварительным аккумулированием теплоты в специально созданных резервуарах водоносные пласты, трещинные зоны, отработанные горные выработки и т. п, так называемых подземных аккумуляторах тепловой энергии – ПатЭ (рис. 3). Это дает возможность более рационально использовать имеющиеся энер- Рис. 3. – Классификация ПАТЭ гетические ресурсы в течение годового цикла и нивелировать проблему дефицита энергии, например при аномально низкой температуре атмосферного воздуха, или в периоды ее максимального потребления. таким образом, основными направлениями, позволяющими использовать в системах подогрева воздуха угольных шахт природные источники энергии (теплоту горных породи шахтной воды) применение тепловых насосов и подземных аккумуляторов тепловой энергии на разрабатываемых горизонтах. Список литературы. шувалов, ю. в. регулирование теплового режима шахт и рудников севера / ю. в. шувалов. – изд. лгу, 1988. – 192 с. Экология. Природа – человек-тех- ника : учебник для вузов. – М. : юни- ти-дана, 2001. – 343 с. Электронный ресурс. гендлер с. г. способ регулирования теплового режима подземных сооружений с. г. гендлер, в. в. гущин. – авт. свид. ссср № 1705590. би № 2, 15.01.92. 4. дядькин ю. д. Процессы тепломас- сопереноса при извлечении геотермальной энергии : уч. пособие / ю. д. дядь- кин, с. г. гендлер. – л. : изд-во. лги, 1985. – 92 с. денисова а. е. Модель комплексной альтернативной системы теплоснабжения а. е. денисова, ас. Мазуренко, ю. к. тодорцев // Экотехнологии и ресурсосбережение с. 8–12. 6. горожанкин, с. а. тепловая схема источника теплоснабжения с теплона- сосной установкой на шахтной воде / с. а. горожанкин, д. в. выборнов, си. Монах. – технические науки. – с. 15–20. 7. закиров, д. г. Энергосбережение / д. г. закиров. – Пермь : книга, 2000. 8. шувалов, ю. в. способ комплексного тепло-хладоснабжения глубоких шахт и рудников / ю. в. шувалов, в. н. бобровников / авт.свид. № 1183684. б. и. № 37, Рис. 2. – годовой график потребления теплоты [6] 194 195 воПросы оХраны трУДа и оБесПечение БеЗоПасности жиЗнеДеЯтелЬности в теХносфере пременное условие предупреждения производственного травматизма и профилактики профзаболеваний. на государственном уровне стимулирование охраны труда регулируется законодательными актами и, прежде всего законом об охране труда. Экономический механизм управления охраной труда должен предусматривать систему поощрений для тех работников, которые добросовестно придерживаются требований охраны труда, не допускают нарушений правили норм личной и коллективной безопасности, принимают активное творческое участие в осуществлении мероприятий по повышению уровня охраны труда на предприятии. коллективный договор (соглашение) должен закреплять различного рода моральные и материальные поощрения таких работников оплата труда, премии (в том числе специальные поощрительные премии за достижение высокого уровня охраны труда, вознаграждения за изобретательство и рационализаторские предложения по вопросам охраны труда. большую пользу дает премирование рабочих бригад, участков, цехов за продолжительную работу без нарушений правил охраны труда, без травм и аварий. в случае наличия опасных и вредных производственных факторов, которые постоянно угрожают здоровью работника, ему рекомендуется выплачивать надбавку за повышенную осторожность. кроме материального поощрения, большое значение имеет также и моральное стимулирование, которое успешно используют заграничные фирмы. Формы морального стимулирования могут быть разнообразнейшими от объявления благодарности до организации вечеров отдыха, пикников, круизов для коллективов, которые достигли наилучших результатов по охране труда. рассматривая охрану труда в условиях рыночной экономики особое внимание необходимо обратить на экономические аспекты охраны труда. внедрение мероприятий по улучшению условий и охраны труда осуществляет стимулирующее влияние, как на экономические, таки на социальные результаты производства. к положительным экономическим результатам воздействия условий труда на человека нужно отнести повышение производительности труда, рациональное использование основных производственных фондов. благоприятные условия обеспечивают рост производительности труда за счет, как интенсивных изменений (сокращение затрат рабочего времени на производство единицы продукции, таки экстенсивных (увеличение эффективности использования рабочего времени благодаря снижению целоднев- ных потерь повременной нетрудоспособности и производственном травматизме). следует отметить, что положительные экономические результаты тесно связаны, как с личными факторами (дееспособность, работоспособность, таки с социальными результатами. рост производительности труда связан с сокращением целодневных затрат рабочего времени, обусловленных временной нетрудоспособностью, повышением использования рабочего времени и продолжением периода активной трудовой деятельности. неблагоприятные условия приводят к обратным результатам утомляемость работников разных форм и степеней, Абдулина ЕР, Алиев Н. Ш. г. Ставрополь, Россия К ВОПРОСУ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОХРАНОЙ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИИ В статье раскрываются актуальные вопросы управления охраной труда на предприятии Ключевые слова охрана труда, система управления охраной труда. изучение и решение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий, в которых протекает трудовая деятельность человека − одна из наиболее важных задач в процессе разработки новых технологий и систем производства. исследование и выявление возможных причин производственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров, и разработка мероприятий и требований, направленных на устранение этих причин позволяют создать безопасные и благоприятные условия труда. комфортные и безопасные условия труда − один из основных факторов, влияющий на производительность и безопасность труда, здоровье работников. управление охраной труда на предприятии совокупность действий служебных лиц, которые осуществляются на основании постоянного анализа информации о состоянии охраны труда на всех рабочих местах для улучшения и поддержания его на определенном уровне согласно законодательными нормативным актам. Целью управления охраной труда (уот) − является всестороннее содействие выполнению требований, которые полностью ликвидируют, нейтрализуют или снижают до допустимых норм влияние на работающих опасных и вредных факторов производственной среды, обеспечивают устранение источников опасности, изолирование от них персонала, использование средств, которые устраняют опасные ситуации и повышают техническую безопасность, создают надежные санитарно-гигиенические и эргономические условия. на рисунке 1 показана общая схема управления охраной труда в масштабах предприятия с функциями и задачами. стимулирование охраны труда – не- Рис. 1. – Схема управления охраной труда на предприятии 196 функциональное напряжение организма. к отрицательным экономическим результатам принадлежат недополучение дополнительного продукта, задержка с введением новых фондов, непродуктивное использование рабочей силы, снижение производительности труда. кроме того, необходимо обратить внимание на социальные результаты воздействия условий труда на работников. к положительным социальным результатам можно отнести степень благоприятного влияния трудового процесса на здоровье человека и развитие его личности, состояние здоровья, отношение к работе, социальную активность максимальное удовлетворение одной из наиболее важных потребностей человека − потребности в благоприятных условиях труда и непосредственно связанной с этим потребности в содержательной, творческой, высокопроизводительной работе укрепление здоровья. отрицательный социальный результат включает снижение творческой активности, заинтересованности в работе, ухудшение трудовой дисциплины, увеличение текучести кадров из-за неблагоприятных условий труда изменение состояния условий и охраны труда характеризуется повышением уровня безопасности труда, улучшением санитарно-гигиенических, психофизиологических, эстетичных показателей. улучшение санитарно-гигиенических показателей характеризуется уменьшением содержания вредных веществ в воздухе, улучшением микроклимата, снижением уровня шума и вибрации, усилением освещенности. рост психофизиологических показателей определяется сокращением физических и нервно-психических нагрузок, в том числе монотонности работы. улучшение эстетичных показателей характеризуется рациональным компонованием рабочих мести машин, упорядочением помещений и территории и т. п. изменения состояния производственной среды по факторами оцениваются разностью абсолютных величин дои после внедрения мероприятий, а также сравнением относительных показателей, которые характеризуют степень соответствия тех или иных факторов предельно допустимым концентрациям, предельно допустимым уровням или заданным уровням. комплексная оценка изменения состояния условий труда осуществляется по показателям прироста количества рабочих мест, на которых условия труда приведены в соответствие с нормативными требованиями. социальные результаты мероприятий по улучшению условий и охраны труда определяются следующими показателями увеличением количества рабочих мест, которые отвечают нормативным требованиями сокращением численности работающих в неудовлетворительных условиях труда снижением уровня производственного травматизма уменьшением числа случаев профессиональной заболеваемости, связанной с неудовлетворительными условиями труда сокращением количества случаев инвалидности из-за травматизма или профессиональной заболеваемости уменьшением текучести кадров из- за неудовлетворительных условий тру- да. Экономические результаты мероприятий по улучшению условий и охраны труда выражаются в виде экономии за счет уменьшения ущерба вследствие аварий, несчастных случаев и профессиональных заболеваний как в экономике в целом, таки на каждом предприятии. вопросы состояния охраны труда является одним из важнейших на современном этапе развития нашего общества, в период, когда работодатели ставят для себя такую основопологающую цель, как быстрое и с минимальным вложением средств получение наибольшей прибыли, при этом мало внимания уделяется, а временами и вообще игнорируются требования безопасности труда. охрана труда − это многогранное понятие, под ним следует понимать не только обеспечение безопасности работников вовремя выполнения ими служебных обязанностей, на самом деле оно охватывает различные мероприятия. например, профилактика профессиональных заболеваний, организация полноценного отдыха и питание работников вовремя рабочих перерывов, обеспечение их необходимой спецодеждой и гигиеническими средствами и даже исполнение социальных льгот и гарантий. Правильный подход к организации охраны труда на предприятии, грамотное использование разных нематериальных способов стимулирования работников дают последним необходимое чувство надежности, стабильности и заинтересованности руководства в своих сотрудниках. таким образом, благодаря отлаженной системе охраны труда снижается текучесть кадров, что в свою очередь благотворно влияет на стабильность всего предприятия. Бочкарева С. С. г. Иркутск, Россия ГИБРИДНЫЕ МЕМБРАНЫ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Получены новые мембраны для топливных элементов на основе азотсодержащих высокомолекулярных соединений и органо-неорганических композитов. Измерена их электрическая проводимость. Проведена сравнительная характеристика исследованных материалов. Ключевые слова гибридные орга- но-неорганические полимеры, золь-гель синтез, протонопроводящие мембраны, топливные элементы. топливный элемент (электрохимический генератор) – устройство, которое преобразует химическую энергию топлива (водорода) в электрическую в процессе электрохимической реакции напрямую, в отличие от традиционных технологий, при которых используется сжигание твердого, жидкого и газообразного топлива. Прямое электрохимическое преобразование топлива очень эффективно и привлекательно сточки зрения экологии, поскольку в процессе работы выделяется минимальное количество загрязняющих вещества также отсутствуют сильные шумы и вибрации. для производства электрической энергии может использоваться не только чистый водород, но и другое водородосо- держащие сырье, например, природный газ, аммиак, метанол или бензин. в качестве источника кислорода, также необходимого для реакции, используется обычный воздух. При использовании чистого водорода в качестве топлива продуктами реакции, помимо электрической энергии, является тепло и вода (или водяной пар, то есть в атмосферу не выбрасываются газы, вызывающие загрязнение воздушной среды или вызывающие парниковый эффект. свою популярность тЭ стали приобретать на фоне всеобщей заинтересованности в экологии. Первоначально применявшиеся лишь в космической отрасли, в настоящее время топливные элементы все активней используются в самых разных областях — как стационарные электростанции, автономные источники тепло- и электроснабжения зданий, двигатели транспортных средств, источники питания ноутбуков и мобильных телефонов. исследования в области создания топливных элементов (тЭ) свидетельствуют об устойчивой тенденции к переходу от классических тЭ с жидким электролитом к тЭ на основе полимерной про- тонообменной мембраны. на мембрану налагается ряд требований. Мембрана должна обладать механической прочностью, высокой химической стабильностью, как к окислению, таки к гидролизу, минимальной степенью набухания. большинству из этих требований удовлетворяют мембраны на основе гибридных органо-неорганических полимеров. Формирование мембран проводили из растворов полимеров поли2- метил5-ви- нилпиридина (ПМвП), поливинилпиразо- ла (ПвП), поли 4-винилпиридина (ПвсП) и сополимеров 2-метил5-винилпири- дин-винилхлорида (ПМвП-вх),2-метил5- винилпиридин – винилацетата (ПМвП- ва) в диметилформамиде (дМФа). для повышения эластичности мембран кис- ходному раствору (сополимера добавляли пленкообразователь – поливинил- бутираль. Получение пленок проводили методом полива. активацию поверхности, после высушивания и термической обработки пленок при 110 с, осуществляли допированием сформированных мембран растворами ортофосфорной кислоты. Электропроводность пленок измеряли методом комплексного импеданса в изотермическом режиме. Таблица Протонная проводимость мембран на основе гомополимеров и сополимеров |