Вентиляция предприятий атомной промышленности

20.июн.2015

Одним из важнейших вопросов, решаемых на каждом из предприятий атомной промышленности, является безопасность, составная часть которой — радиационная безопасность. Вопросы радиационной безопасности решаются путем комплексной защиты биологических объектов и, прежде всего, человека для создания безопасной среды обитания, включающей землю, воду и воздух. Вентиляция, как один из способов обеспечения радиационной безопасности, служит для поддержания чистоты воздушной среды и предупреждения ее загрязнения.

Многообразие предприятий атомной промышленности, различных по назначению, применяемой технологии и получаемой продукции определяет необходимость решения задач обеспечения качества вентиляции в помещениях, где используются не только радиоактивные вещества, но и химические соединения различной степени токсичности, а также выделяющие тепло и изменяющие микроклиматический режим.
Вентиляция на предприятиях атомной промышленности предназначена для поддержания нормальной воздушной среды в производственных помещениях. Особенности некоторых производств атомной промышленности, связанные с использованием или получением радиоактивных веществ, определяют значительно более высокие требования, предъявляемые к чистоте воздушной среды. В равной мере это относится и к производствам, где ведутся работы с такими высокотоксичными веществами, как бериллий, ртуть и др., находящими применение в атомной промышленности.

Соответственно, комплекс мероприятий для обеспечения нормального состава воздуха рабочей зоны в производственных помещениях выбирается с учетом типа вещества и в общем случае включает, наряду с вентиляцией, другие санитарно-технические средства и методы, направленные на предупреждение загрязнения воздушной среды, предусматривает определенную планировку рабочих зон, предъявляет специальные требования к оборудованию и организации работ.

Для максимального ограничения уровней и масштабов загрязнения воздушной среды в производственных помещениях необходимо:
применение общеобменной и местной вентиляции;
изоляция оборудования в ограниченных объемах и его герметизация;
разделение рабочих участков на зоны с обеспечением определенных направлений движения воздуха;
создание специальных барьеров между зонами, предупреждающих распространение и перенос веществ, являющихся источником загрязнения.

Составной частью вентиляции на предприятиях атомной промышленности является очистка воздуха с использованием различных средств как на его притоке, так и на вытяжке. Являясь элементом вентиляционной системы, очистные сооружения несут большую профилактическую нагрузку как средства предупреждения загрязнения окружающей среды. В ряде случаев применение очистных устройств оправдано и экономическими соображениями, позволяющими утилизировать весьма ценные продукты, содержащиеся в вентиляционных выбросах.

Основные принципы вентиляции радиоактивных и высокотоксичных производств

Предприятия атомной промышленности многообразны по назначению, применяемым технологиям, используемым материалам и веществам, которые характеризуются различными физическими и химическими параметрами технологических процессов, что определяет условия образования, интенсивность выделения и динамику перемещения примесей в воздушную среду. Соответственно, различны методы, способы и средства предупреждения локализации и рассеяния этих выделений.

В атомной промышленности имеются производства от наиболее простых, не требующих организованной вентиляции, до весьма опасных, на которых комплекс санитарно-технических мероприятий, направленных на охрану воздушной среды, должен соответствовать самым высоким требованиям.

Необходимость предупреждения загрязнения воздуха в производственных помещениях связана с использованием открытых источников ионизирующего излучения, от которых возможно поступление радионуклидов в окружающую среду. В соответствии с физико-химическими характеристиками технологического процесса и его интенсивностью, выбирается комплекс защитных мероприятий, направленных на предупреждение сверхнормативного загрязнения воздуха и обеспечивающих защиту персонала от внутреннего и внешнего облучения.

Комплекс методов и средств, направленных на предупреждение загрязнения воздуха в производственных помещениях зависит от потенциальной опасности веществ и технологии их переработки. Поэтому необходимо предусмотреть не только эффективную вентиляцию, но и специальную планировку помещений, ограничивающую распространение примесей, и обеспечить использование оборудования, характеризующегося минимальными выделениями вредных веществ.

Общеобменная вентиляция служит для улучшения качества воздушной среды, т.е. ее соответствия требованиям санитарии по климатическим параметрам, а также по содержанию физических и химических примесей в воздухе производственных помещений. Она должна обеспечивать перемещение и удаление воздуха в окружающую среду.

Местная вентиляция направлена на ограничение, локализацию и улавливание выделений примесей от оборудования и технологических процессов. Для этого, помимо местной вытяжной вентиляции, предусматриваются различные укрытия, изолирующие и герметизирующие устройства, призванные сократить возможные выделения от источника и обеспечить их удаление.

Планировка производственных помещений в сочетании с организацией вентиляции должна предупреждать возникновение неорганизованных перетоков воздуха, ограничивая распространение примесей в пределах определенной зоны.

Контролируемое движение воздуха в пределах помещений и зон, а также между ними, поддерживается специально оборудованными системами вентиляции, работающими в определенном режиме.

Планировка производственных помещений с разделением их на зоны может быть различной в зависимости от класса опасности перерабатываемых или получаемых веществ. Соответственно, меняется число устраиваемых зон и их назначение.

На радиохимических производствах, а также в ряде отраслей радиационной технологии зональная планировка с соответствующей организацией вентиляции в зонах находит все более широкое применение, а в ряде случаев является обязательным элементом создания безопасных условий труда. Назначение и функциональные нагрузки на зоны различны и, кроме того, они изменяются в ходе технологического процесса на определенных его стадиях, соответственно меняя характеристику той или иной зоны и санитарные требования к ней.

В практике работы с радиоактивными веществами по I классу применяется четырехзональная планировка.

В первой зоне нет опасности загрязнения воздуха. Вход в первую зону не ограничивается; никаких специальных требований к санитарному режиму в ней не предъявляется.

Во второй зоне загрязнение воздуха может достигать определенных уровней, регламентируемых отраслевыми правилами, но при этом концентрации примесей в воздухе не превышают значений, гарантирующих безопасное ведение работ. Санитарный режим в помещениях второй зоны предусматривает использование защитных средств (спецодежды — халатов, обуви) и проведение периодического контроля уровней загрязнения воздуха. Вторая зона является основной, рабочей зоной, где постоянно находится персонал, обслуживающий производственный процесс.

В третьей зоне проводят ряд производственных работ, что определяет повышенный по сравнению со второй зоной уровень загрязнения воздуха. В третьей зоне работы проводятся периодически и сопровождаются перемещением веществ, сменой оборудования и другими производственными операциями, которые могут привести к повышенному загрязнению воздуха. Рабочие, находящиеся в третьей зоне, наряду с применением спецодежды пользуются индивидуальными средствами защиты. Перемещение персонала между второй и третьей зонами требует смены спецодежды с соответствующим контролем уровня загрязнения воздуха.

Четвертая зона предназначена для размещения оборудования и веществ, с которыми проводятся работы. Эта зона создается как физически изолированный объем, вход в который при нормальной работе воспрещен. Если возникает необходимость войти в четвертую зону, ее объем подвергают предварительной очистке от загрязнения. При входе применяются специальные средства индивидуальной защиты (пневмокостюмы, пневмокуртки, скафандры и т.п.); время пребывания ограничено.

Несмотря на принятое разделение производственных помещений на зоны, их функциональное назначение может меняться, что ведет к изменению концентрации примесей в воздухе той или иной зоны и, соответственно, требований к санитарному режиму в ней. Так, при неисправности оборудования, сопровождающейся значительным выделением примесей, часть второй зоны может стать третьей, что регламентирует условия ее посещения и ведение работ в ней в этот период. При этом одновременно изменяются условия и организация контроля загрязнения воздуха в производственных помещениях рассматриваемых зон.

В основу планировочных решений помещений атомных электростанций (АЭС) также положен зональный принцип.

Все помещения АЭС делятся на две зоны доступа:
свободного;
контролируемого.

К зоне свободного доступа относятся вспомогательные помещения, где при нормальной эксплуатации АЭС практически исключается воздействие на персонал радиационных факторов.

Контролируемый доступ осуществляется в производственных помещениях, где возможно воздействие радиационных факторов на персонал группы А.

Все помещения зоны контролируемого доступа при работе АЭС разделяются на три категории:

1. Необслуживаемые помещения, где размещается технологическое оборудование и коммуникации. Условия эксплуатации и радиационная обстановка не допускают пребывания в них персонала.

Необслуживаемые помещения включают боксы, камеры и другие герметичные помещения, в которых размещаются технологическое оборудование и коммуникации, являющиеся основными источниками радиоактивного загрязнения. Пребывание персонала в необслуживаемых помещениях возможно только после остановки технологического оборудования и соответствующей дезактивации помещений. Вход персонала в необслуживаемые помещения осуществляется через специальные санитарные пропускники, оборудованные санитарными шлюзами, с обязательным оформлением допуска и принудительным дозиметрическим контролем. Транспортировка загрязненного оборудования из необслуживаемых помещений должна производиться через специальные транспортные каналы с предварительной его очисткой и дезактивацией.

2. Периодически обслуживаемые помещения, в которых условия эксплуатации и радиационная обстановка допускают ограниченное по времени пребывание в них персонала.

Периодически обслуживаемые помещения включают участки ремонта и вскрытия технологического оборудования, узлы загрузки и выгрузки радиоактивных материалов, временного хранения и удаления радиоактивных отходов. При этом следует предусматривать предварительную очистку оборудования, поступающего для ремонта, в специальных помещениях. Транспортировка загрязненного оборудования к местам ремонта, дезактивации или захоронения не должна осуществляться через помещения постоянного пребывания персонала. Пребывание персонала в периодически обслуживаемых помещениях ограничивается по времени на основании данных дозиметрического контроля. Выход из указанных помещений осуществляется со сменой спецодежды.

3. Помещения постоянного пребывания персонала. Они включают участки, из которых осуществляется управление и контроль за работой отдельных групп радиоактивных систем и оборудования, спецводоочистки, хранилищ радиоактивных отходов и др.

Радиационная обстановка в помещениях допускает возможность постоянного пребывания персонала в течение всего рабочего времени.

Указанное выше разделение помещений в определенной степени условно, их назначение может меняться, что соответственно изменит и требования к санитарному режиму в них.

Вентиляция производственных помещений в зависимости от категории опасности, применяемой технологии и оборудования, планировочных решений, принятых для того или иного помещения, может быть различной.

В общем случае для обеспечения безопасных условий труда в производственных помещениях и предупреждения загрязнения окружающей среды предусматриваются следующие виды вентиляции: общеобменная (приточная и вытяжная), вытяжная местная, ремонтная и технологическая. Их назначение различно, и необходимый комплекс вентиляционных устройств определяется конкретными условиями производства.

Приточная общеобменная вентиляция предназначена главным образом для обеспечения чистым воздухом и поддержания нормируемых показателей микроклимата на рабочих местах, участках и производственного помещения в целом.

Общеобменная вытяжная вентиляция призвана обеспечить удаление возникающих в помещениях загрязнений и избытков теплоты.

Общеобменная приточная и вытяжная вентиляция должны осуществляться раздельными системами.

Приточная вентиляция может частично работать в рециркуляционном режиме при условии непревышения нормируемых параметров загрязнения воздуха в производственном помещении.

Местная вытяжная вентиляция предназначена для локализации загрязнений от возможных источников. В сочетании с общеобменной местная вытяжная вентиляция должна обеспечивать нормируемую санитарными правилами чистоту воздуха в помещении.

Для удаления газообразных и аэрозольных примесей, образующихся при технологических операциях, ликвидации избытков теплоты, и предупреждения выделения из оборудования предусматривается технологическая вентиляция, которая поддерживает разрежение в оборудовании, обеспечивающее нормируемые скорости движения воздуха в технологических проемах.

Для производства ремонтных работ должна предусматриваться специальная вентиляция, особенно при производстве работ непосредственно на рабочем месте. Ремонтная вентиляция предусматривает создание специальных воздуховодов (стационарных или переносных), а также выгородок, шатров и укрытий в местах производства работ.

Весьма эффективными средствами при ведении ремонтных работ являются передвижные вентиляционные агрегаты, локализующие выделение примесей в воздух при производстве различных операций. Подобные агрегаты зачастую снабжаются газоочистными устройствами или шлангами, позволяющими транспортировать загрязненный воздух в магистральный вытяжной воздуховод.

Выбор комплекса вентиляционных систем в том или ином случае определяется конкретными условиями эксплуатации с учетом технологии и условий ведения производственного процесса.

Взаимное сочетание систем вентиляции может предусматривать их последовательное и параллельное расположение и действие, в зависимости от организации работ.

Обязательным условием при зональной планировке является такое соотношение между давлением воздуха в зонах, при котором его перетоки всегда направлены от менее к более загрязненным участкам. Кроме того, устойчивое по направлению движение воздуха должно сохраняться при внезапном выходе из строя одной из вентиляционных систем.

Нормативная база:
НП-001-97 Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97);
ПНАЭ Г-05-035-94. Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты;
ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок;
ПНАЭ Г-7-008-89 (с изменением №1). Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок;
ПНАЭ Г-7-009-89 (с изменением №1). Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка. Основные положения;
ПНАЭ Г-7-010-89 (с изменением №1). Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля;
НП-031-01. Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций;
СП-АС-03. Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций;
НП-036-05. Правила устройства и эксплуатации систем вентиляции, важных для безопасности атомных станций;
НП-040-02. Правила обеспечения водородной взрывозащиты на атомных станциях;
РД-210.006-90. Правила технического проектирования атомных станций (с реактором ВВЭР);
Надежность атомных станций и их оборудования. Общие положения и номенклатура показателей. ГОСТ 26291-84 (с изменениями 1, 2);
Противопожарная защита атомных станций. Нормы проектирования НПБ-114;
Требования к программе обеспечения качества для атомных станций НП-011-99;
Специальные условия поставки оборудования, приборов, материалов и изделий для объектов атомной энергетики от 08.12.1987 г.