Основы дезактивации

Эти ткани должны удовлетворять следующим требованиям: иметь высокие физико-химические свойства, слабо загрязняться и легко подвергаться дезактивации, быть доступными по экономическим соображениям, а также удовлетворять гигиеническим требованиям.

Из различных испытуемых синтетических тканей (лавсана, фторлона, хлорина, нитрона и капрона) лучшие физико-химические свойства показал лавсан, обладающий достаточной химической стойкостью, прочностью и воздухопроницаемостью. На основе лавсана были созданы различные синтетические ткани для защитной одежды.

Загрязнение синтетических тканей обычно сопоставляют с загрязнением тканей, изготовленных из естественных волокон. Такое сопоставление было сделано при загрязнении радиоактивными аэрозолями хлопчатобумажной ткани и синтетической ткани на основе хлористого винила. Загрязнение ткани из естественного волокна колебалось в пределах (12--14)х103 распад/(мин*дм2), а синтетического волокна было примерно в пять раз меньше. Поэтому целесообразно изготовлять защитную одежду из тканей на основе искусственных волокон.

Загрязнение синтетических тканей можно оценить количественно. Для полиакриламидной ткани получили прямую пропорциональную зависимость между ? - потенциалом в растворе КС1 и загрязнением волокна. Загрязнение оценивали посредством относительной величины ?=lgБн/Бк, где Бн и Бк -- белизна ткани до и после загрязнения. В качестве загрязняющего вещества применяли специальную смесь, состоящую в основном из частиц цемента и каолина. Так как в большинстве случаев Бн>Бк, то увеличение ? характеризует рост загрязнения синтетической ткани.

С ростом положительных значений ? - потенциала до 60 мкв ? увеличивается до 0,4. Такое значение ? получается при отрицательных значениях ? - потенциала, равных 17 мкв, т. е. одно и то же загрязнение ткани наблюдается при относительно больших положительных значениях ? - потенциала.

При обработке тканей раствором катионоактивных ПАВ загрязнение зависит от концентрации растворов. Кривые, характеризующие изменение величины ? от концентрации раствора, имеют минимум, причем он соответствует значениям концентрации, при которых ?-потенциал равен 0, а ??0. Неравенство ??0 означает, что на поверхности остаются активные центры, которые обусловливают загрязнение.

Пригодность синтетических тканей для изготовления специальной одежды определяли сопоставлением результатов дезактивации. Загрязнение осуществляли смесью изотопов, а дезактивацию производили раствором, содержащим 2% НС1, 0,3% ОП-7 и 0,4% ГМФН.

Капрон, лавсан и полипропилен получают из расплава; они имеют однородное строение без газовых включений. Поэтому удержание радиоактивных веществ на этих тканях затруднено, а коэффициент дезактивации их выше. Нитрон, хлорин и фторлон получают из растворов; они имеют пористую структуру, что способствует адсорбции и прочному закреплению радиоактивных веществ. Кроме того, нитроновое волокно содержит цианггруппы, которые более электроотрицательны и склонны давать химические связи с катионами радиоактивных элементов.

Усиление связи радиоактивных веществ с тканями, изготовленными из нитрона, хлорина и фторлона, обусловливает снижение коэффициента дезактивации по сравнению с другими синтетическими тканями.

При замене нейтральной загрязняющей среды на кислую, коэффициент дезактивации лавсановых и полипропиленовых тканей увеличивается, а фторлоновой и хлориновой тканей практически не изменяется. В то же время коэффициент дезактивации капроновой и нитроновой тканей в кислой среде резко ухудшается. Дело в том, что полимеры, содержащие аминогруппу (капрон), в кислой среде дают трудно растворимые соединения с радиоактивными веществами. Полиакрилонитрильные волокна (нитрон) под действием разбавленной соляной кислоты образуют амидные и карбоксильные группы, которые взаимодействуют с радиоактивными веществами. Подобные особенности обнаружены при дезактивации пленочных материалов аналогичного состава.

Из всех синтетических волокон, которые эффективно дезактивируются, предпочтение отдается лавсановым волокнам, обладающим лучшими физико-химическими свойствами.

Ткани на основе лавсана. Лавсан вырабатывают из полиэфирной смолы -- полиэтилентерефталата, который является продуктом поликонденсации терефталевой кислоты с этиленгликолем. Полиэтилентерефталатное волокно обладает высокой устойчивостью к действию органических минеральных кислот, окислителей, восстановителей и органических растворителей.

Лавсановое волокно не имеет такой развернутой поверхности, как хлопчатобумажное волокно, в результате через него могут легко проникать радиоактивные загрязнения. Для устранения этого недостатка производят гидро- или олеофобизацию лавсанового волокна.

В связи с широким применением лавсана для средств защиты проводили исследования по его загрязняемоемости и дезактивации. Дезактивацию лавсана, загрязненного смесью изотопов 60Со, 90Sг, 106Ru, 137Сs и 144Се, проводили погружением образцов в емкости с дезактивирующим раствором и последующим их встряхиванием.

Наилучшими защитными свойствами обладают плотные хлопчатобумажные ткани -- они удерживают 75--85% радиоактивных веществ, так как имеют большую ворсистость по сравнению с тканями на основе синтетических волокон. В свою очередь синтетические лавсановые ткани более стойки. Поэтому в качестве защитного материала используют комбинированные ткани, состоящие из хлопчатобумажного и лавсанового волокон. Защитная эффективность комбинированных тканей составляет 80--94%.

Таким образом, ткани на основе лавсана с добавкой хлопчатобумажного волокна обладают достаточной химической стойкостью, повышенной защитной эффективностью и легко дезактивируются. Эти ткани используют для изготовления защитной и специальной одежды.

Защитная одежда из полимерных материалов. Индивидуальные средства защиты изготовляют также из полимерных пленкообразующих материалов.

В качестве индивидуальных средств защиты кожи применяют изолирующий комплект, пневмокостюм, защитный костюм и другие средства. Применение этих средств изменяет соотношение между загрязненностью защитной одежды, белья и кожи. Примерное соотношение между загрязненностью кожи, белья и защитной одежды из полимерных материалов составляет 1:1:400, т. е. кожа и белье загрязняются в 400 раз меньше, чем защитная одежда. В то же время, если одежда изготовлена из синтетической ткани, кожные покровы загрязняются только в 15 раз меньше, чем сама одежда.

К полимерным материалам, предназначенным для изготовления индивидуальных средств защиты, предъявляются требования, которым должны удовлетворять синтетические ткани, и, кроме того, дополнительное требование -- высокая влаго- и воздухопроницаемость.

В заключение можно отметить, что защитная одежда на основе полимерных материалов надежно предотвращает загрязнение белья и кожных покровов человека, но при этом сама защитная одежда подвергается радиоактивному загрязнению. В связи с этим индивидуальные средства защиты должны быть подвергнуты дезактивации.

5. Дезактивация стиркой

По теме данной работы изучаются весьма важные для предприятий атомной энергетики (АЭ) и служб Чрезвычайных ситуаций (СЧС) научные и практические разработки, различных по физической сущности и технико-экономическим показателям, двух технологических процессов: стирка и очистка, дезактивация стиркой.

Первый процесс - это обычная повсеместная стирка (ОПС), очистка белья и спецодежды применяется для бытовых и производственных условий (ручная и механизированная, растворами мыла и стиральных порошков и др.), имеет многовековую историю развития и совершенствования, достигшего уровня современных прачечных комплексов и комбинатов районного и городского обслуживания населения.

Основные конструктивные и технологические особенности такого процесса характеризуются следующими показателями, не отвечающими требованиям специальных видов стирки (СВС):

1. Удаляет загрязнения с поверхностей предметов очистки (ППО) только обычные (нерадиоактивные) виды загрязнения (ОВЗ), удерживаемые на ППО только силами адгезии, гравитации, трения и др.

2. Часть ОВЗ, оставшаяся на ППО после стирки по случайным или уважительным причинам, не оказывает на организм человека значительных негативных воздействий даже при плотном прилежании материала ПО (МПО) к телу человека.

3. Персонал, обслуживающий процессы ОПС и находящийся вблизи и в соприкосании с агрегатами и системами ОПС, не подвергается опасному радиационному воздействию так, как это происходит при выполнении ОПС.

4. Технологический цикл ОПС состоит в основном из трёх стадий: двух стирок в растворах мыла или стиральных порошков, полоскания (в горячей и холодной воде) и отжима предметов, очистки (ПО).

5. Цикл стирки и его технология сравнительно просты и продолжительны в исполнении, характеризуются относительно невысокой стоимостью работ.

Из анализа и сопоставления рассмотренных выше особенностей видно, что применение стиральных машин для дезактивации, не является основанием для уподобления процессов ОПС и ДАС, так как в конструктивном и технологическом содержании ДАС существенно различна от ОПС по следующим показателям:

- главным предметом ДАС является удаление радиоактивных загрязнений (РАЗ), удерживаемых на ППО силами адсорбции, электростатики, адгезии, трения, гравитации и др.;

- оставшаяся на ППО часть РАЗ, по различным причинам, даже в малых объёмах, оказывает значительное пагубное воздействие на организм человека в связи с плотным прилеганием МПО к телу человека;

- персонал, обслуживающий оборудование системы и процессы ДАС, подвергается радиационному облучению и воздействию частиц РАЗ даже при нахождении его на некотором расстоянии от объектов ДАС (ОДАС);

- технологический цикл ДАС состоит из нескольких последовательных стирок (2…5и более) и нескольких (1…3 и более) полосканий после каждой стирки и соответствующих сливов жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и промывной воды (после полоскания), с использованием, для дезактивационных растворов, дорогостоящих реагентов таких как: гексаметафосфат натрия, марганцовокислый калий, щавелевая и лимонная кислоты и др.

Из рассмотренного сопоставления видно, что процессы ДАС существенно отличаются от процессов ОПС. Они более сложны и продолжительны в исполнении, дорогостоящие и небезопасны в их реализации. Вместе с тем ДАС является важным способом обеспечения экологических и радиационно-безопасных условий жизни и работы людей и персонала рабочих предприятий АЭ.

Особо бурное развитие научных и практических основ ДАС происходило в период создания атомного оружия (1940-1950), когда к исследованиям и созданию взрывных веществ и материалов атомного оружия, включая его испытания, привлекалось огромное количество обслуживающего персонала, нательное бельё, спецодежда и обувь, а также средства индивидуальной защиты (СИЗ), которые подлежали ежедневной ДАС. Всё это в целом определяло особую значимость и актуальность ДАС в те периоды её использования.

Уровень важности работ по ДАС не снижается и в настоящее время. Эти работы ежедневно в больших объёмах выполняются на действующих предприятиях по добыче урановых и других видов радиоактивных ископаемых, обогащения и переработку их в тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ), а также на АЭС и АТЭС.

В силу отсутствия до настоящего времени источников альтернативных атомной энергии, есть основания предполагать, что в обозримом будущем объёмы работ по ДАС будут существенно взрастать. Соответственно этому, даже без учёта затрат на ДАС при выполнении её в случаях возникновения ЧС, общие затраты на ДАС будут заметно возрастать и существенно влиять на экономику АЭ.

Таким образом, любые научные и практические разработки и решения, направленные на совершенствование способов и систем ДАС и повышение эффективности ДА, несомненно, являются актуальными и целесообразными.

5.1 Устройство систем ДАС

Каждая система или агрегат для ДАС состоит из двух основных узлов в виде металлических узлов в виде металлических барабанов цилиндрической формы. Один из них не вращающийся (наружный), второй - вращающийся внутри первого барабана.

В зависимости от того, с какой стороны барабанов осуществляется загрузка и выгрузка предметов дезактивации (ПДА), они изготовляются двух типов. Один из них - с двумя подшипниковыми опорами, встроенными в обоих торцах наружного барабана (рис.1), при боковой загрузке ПДА; второй тип - с одной подшипниковой опорой, встроенной только в одном торце наружного барабана (рис.2), при торцевой загрузке ПДА.

Общей особенностью обоих типов систем ДАС является нахождение ПДА в процессе дезактивации внутри вращающихся барабанов, боковые стенки которых перфорированы круглыми отверстиями для непрерывного притока в них дезактивирующих химических растворов из наружного барабана (рис.1.2).

Рис.1. Система дезактивации стиркой с боковой загрузкой ПДА: 1-невращающийся (наружный) барабан; 2-вращающийся (внутренний) барабан; 3-рама (опора); 4-анкер; 5-опора подшипниковая; 6-крышка люка; 7-гребень (полка); 8-клапан сливной; 9-люк заливной; 10-люк загрузочный внутреннего барабана; 11-перфорации внутреннего барабана; 12-электродвигатель; 13-ременная передача; 14-передача зубчатая; 15-фундамент.

Различие между этими типами систем ДАС состоит в том, что оба барабана первого типа снабжены люками (большими проёмами) с крышками, а во втором (одноопорном внутреннем барабане) снабжены люком только наружные барабаны, соответственно вращающиеся барабаны снабжены только проёмом в их торцевой (без опорной) части (рис.1,2).

Рис.2.Система дезактивации стиркой с торцевой загрузкой ПДА:1-барабан наружный; 2-вращающийся (внутренний) барабан; 3-стенка задняя; 4-стенка передняя наружного барабана; 5-люк загрузочный; 6-опора подшипниковая; 7-полуось.

5.2 Принцип действия

Сущность ДАС состоит в усиленном (в сравнении с другими способами ДА), гидро - термодинамическом и циркуляционном воздействии на радиационно-загрязнёные ПДА, в совокупности с обильными потоками химических растворов. Осуществляется такое воздействие за счёт: - предварительного нагрева дезактивирующих растворов 80…90С; - периодически прерывистого и возвратно-вращательного движения (поочерёдного вращения) барабана вместе с находящимися в нём ПДА; - оптимальной частоты вращения и величины диаметра внутреннего барабана систем ДАС, при которых обеспечиваются наибольшие динамические дезактивационные воздействия на ПДА.

Оптимальными являются такая частота вращения, и величина диаметра барабана системы ДАС, при которых достигается наиболее высокое поднятие ПДА вращающимися гребнями к верхней части полости барабана и следующее за ним падение кома к низу полости барабана под действием сил гравитации, превосходящих центробежные силы, действующих на ПДА.

Только при таких условиях достигается наибольшая величина потенциальной энергии падающего кома ПДА, переходящая при его конечном падении в динамическую составляющую процесса ДА кома, и его интенсификация.

При частоте вращения барабана меньше или больше ее оптимального значения термодинамическое воздействие на ком ПДА будет незначительным или полностью отсутствовать, что существенно снижает эффективность ДАС. В первом случае ком ПДА будет только переворачиваться гребнями в нижней части барабана без необходимого поднятия его вверх для обеспечения ударного воздействия на ком. Во втором случае ком ПДА будет постоянно прижиматься к внутренней стенке барабана центробежными силами, не падая вниз для создания необходимого динамического воздействия на ком.

Размер диаметра вращающегося барабана тоже влияет на эффективность ДАС. Чем он больше, тем выше потенциальная энергия падающего кома ПДА и соответственно термодинамическое и циркуляционное воздействие на него потоками дезактивирующих растворов. Поэтому, при равных прочих условиях, диаметр барабана должен быть максимальным и ограничиваться только допускаемым значением вибрации, конструктивного исполнения, режимов, эксплуатации и мощности привода.

5.2 Особенности технологии дезактивации стиркой

На практике ДАС осуществляется в спец прачечных, подчинённых в административном отношении цеху дезактивации (ЦДА).

Дезактивации стиркой подлежат: бельё и полотенца, спецодежда и обувь, средства индивидуальной защиты, различные предметы, подверженные радиоактивному загрязнению.

Общий процесс ДАС на предприятиях АЭС состоит из трёх стадий подготовительных операций; непосредственной дезактивации, включая радиационный контроль, и завершающих операций.

На подготовительных операциях осуществляется:

- приём спецодежды, СИЗ и различных загрязнённых предметов с участков санитарных шлюз и санпропускников;

- радиационный контроль и сортировка по группам, в зависимости от степени загрязнённости: на слабоактивные, средне активные и высокоактивные;

- предметы каждой группы загрязнённости в свою очередь сортируются на группы в зависимости от вида радиоактивности , , и _ -излучений, и взвешивание их для определения сменной загрузки дезактивационных работ.

Вторая стадия общего процесса ДА состоит из:

- выбора соответствующего технологического режима ДА каждой партии процессов дезактивации стиркой (ПДС) и подготовки к проведению ДА;

- непосредственной дезактивации в соответствии с принятым режимом ДА: радиационный контроль ПДС после выполнения первого цикла режима ДА;

- передачи ПДС на повторный цикл ДА, при неудовлетворительных результатах радиационного контроля, или на выполнение завершающих операций.

К завершающим операциям относятся: отжим, сушка, глажение и выдача для повторного использования ПДС.

По мере увеличения загрязнённости предметов стирки от группы І к группе III продолжительность ДА возрастает 90…145 мин.

При загрязнениях, превішающих предел II группы, спецодежда оставляется на 10 дней на выдержку для естественного снижения активности излучений. Если после второй проверки загрязнённость снова будет превышать допустимый предел для второй группы, то такая одежда и другие предметы подлежат захоронению по акту.

После установления группы загрязнения ПДА осуществляется выбор режимов ДА в зависимости от видов предметов дезактивации:

- режим №1 - ДА х/б спецодежды I группы РАЗ, -излучения;

- режим №2 - ДА спецодежды из лавсана, х/б и смешанных тканей I группы РАЗ, -излучения;

- режим №3 - ДА х/б комбинезонов II группы РАЗ, -излучения;

- режим №4 -ДА нательного белья и полотенец из х/б тканей I группы РАЗ;

- режим №5 - ДА нательного белья и полотенец II группы, -излучения;

- режим №6 - ДА СИЗ и ПВХ - плёнки и резины, спецобуви с верхом из лавсановой ткани I группы РАЗ, -излучения;

- режим №7 - ДА х/б костюмов, комбинезонов, халатов, тёмных и белых полотенец II группы РАЗ, -излучения.

Необходимость, объекты и порядок дезактивации стиркой. Бельё и одежда могут загрязнятся как радиоактивной пылью, так и жидкими радиоактивными веществами. В случае загрязнения радиоактивной пылью можно применять безжидкостные способы дезактивации. Коэффициент дезактивации с помощью электровибратора, например, равен 8-10, при механической очистке 2-3. Без снятия одежды радиоактивную пыль можно удалять щётками и пылесосами, а для дезактивации обуви используют различные устройства.

В случае загрязнения одежды растворами радиоативных изотопов коэффициент дезактивации безжидкостными способами ещё ниже. Поэтому безжидкостные способы дезактивации можно применять лишь в том случае, если источником загрязнения является радиоактивная пыль, а исходная загрязнённость незначительна. Во всех других случаях, которые на практике встречаются чаще, применяют жидкостные способы дезактивации.

В связи с тем, что ткани впитывают радиоактивные вещества в большом количестве, необходима многократная их обработка. Наиболее распространённым способом дезактивации, учитывающим спецыфику материала одежды и способности загрязнения, является дезактивация стиркой.

Как правило, дезактивацию стиркой производят в механических прачечных. В качестве объектов дезактивации могут быть: специальная одежда (комбинезоны, костюмы, халаты), изготовленная из хлопчатобумажной и лавсановой тканей, нательное бельё и полотенца; индивидуальные средства защиты (фартуки, нарукавники, костюмы), изготовленные из защитных материалов, перчатки и специальная обувь.

Дезактивация стиркой осуществляется в соответствии с технологическим процессом, основные стадии которого следующие:приемка и сортировка одежды; обработка в стиральных машинах или в барботажных ванных; отжим и сушка.

При приеме в стирку загрязненной одежды приводят дозиметрический контроль и сортировку этой одежды по виду загрязнения (- или - активные препараты), свойствам ткани и степени загрязнения. Необходимость сортировки одежды в зависимости от вида загрязнения возникла в связи с тем, что предельно допустимы уровни загрязнения -активными препаратами ниже, чем -активными. Кроме того, -активные препараты труднее дезактивируются.

Режим стирки определяется свойствами материалов, из которых изготовляется одежда, поэтому одежду сортируют с учетом этих свойств. Кроме того, возможна сортировка по типу одежды: верхняя, защитная и специальная, белье.

Одежда может быть загрязнена в различной степени, что предопределяет режим ее дезактивации. Основой сортировки по степени загрязнения являются три группы одежды (табл.) (каждая группа характеризуется определенной степенью загрязнения). Возможен и другой принцип сортировки загрязненной одежды.

Группа загрязнения	степень загрязнения	распад/(150см2*мин)
	-препараты	-препараты
I	500	25000
II	500-2000	25000-100000
III	2000-7000	100000-500000

Характеристика одежды по степени - и -активными веществами

По степени загрязненияодежда может быть разделена не на три, а на четыре группы: небольшая, средняя, высокая и самая высокая загрязненность.

В настоящее время намечается тенденция сортировки одежды на две группы: первая группа имеет загрязнение ниже допустимого уровня, вторая загрязнена выше допустимого уровня.Сортировку на две группы целесообразной проводить при относительно небольших уровнях загрязнения одежды.

Для различных групп одежды установленны свои предельные уровни загрязнения и режима дезактивации стиркой.

Выбор режима стирки. Основной стадией процесса дезактивации является обработка изделий в стиральной машине, где происходит удаление радиоактивных веществ. Режим стирки зависит не только от свойств обрабатываемых изделий, степени загрязнения и вида радиоактивных веществ, но и от состава дезактивирующих растворов и их температуры.

В случае загрязнения изотопом 131I эффективная дезактивация достигает даже при стирке в воде, однако это исключение. При загрязнении тканей другими изотопами более эффективна стирка с использованием дезактивирующих растворов.

Для каждого изотопа, подобран дезактивирующий раствор, который обуславливает максимальный коэффициент дезактивации стиркой. Так, водный раствор натриевой соли лимонной кислоты наиболее эффективен для хлопчатобумажных тканей, загрязнённых 89Sr. Эффективны растворы на основе ГМФН, причём коэффициент дезактивации повышается при добавке в них либо соды, либо ПАВ.

Дезактивация тканей, загрязнённых другими изотопами, помимо перечисленных, характеризуется рядом особенностей. Хлопчатобумажные ткани, загрязнённые 137Cs, дезактивируют полосканием в воде или в буферном растворе.

Для процессов дезактивации стиркой характерны некоторые общие закономерности: в случае анионных загрязнений удаления некоторого количества радиоактивных веществ можно достигнуть полосканием в воде. Однако даже неоднократное полоскание не обеспечивает надёжной дезактивации, поэтому в качестве дезактивирующих растворов применяют щелочные реагенты. При катионном загрязнении полоскание в воде ещё менее эффективно, чем при анионном; кроме того, в этих условиях возможно вторичное осаждение радиоактивных веществ.

Как и в других случаях, дезактивация стиркой зависит от того, какой находится изотоп. Это можно проследить на примере дезактивации хлопчатобумажных тканей, загрязнённых 89Sr, который входит в различные соединения. Практически полная дезактивация стиркой достигается при загрязнении тканей изотопом 89Sr в виде 89SrCl2 (I) и 89SrCO3 (II) и 89Sr, сорбированном на золе (III), при помощи 1%-ном водном растворе цитрата аммония, коэффициент составляет для загрязнения вида I более 1200, для II-100 и для III - 8,4.

В производственных условиях возможно загрязнение одежды различными изотопами в разнообразном сочетании. Поэтому рекомендуют для практических целей единый дезактивирующий раствор, применение которого обеспечивает необходимую эффективность стирки при загрязнении одежды различными изотопами.

Дезактивация стиркой проводится в несколько стадий. Величина д , характеризующая долю удаляемых радиоактивных веществ, изменяется в зависимости от числа циклов стирки хлопчатобумажной ткани в 0,3% -ном растворе мыла: при загрязнении изотопом 89Sr д = 83% после первой стирки, 2,4 и 0,9% - соответственно после второй и третьей стирок; при загрязнении изотопом 32Р д составляет 95; 0,8 и 0,1% после первой, второй и третьей стирок соответственно.

Уже первая стирка обеспечивает удаление значительной части радиоактивных веществ. Однако ею ограничиваться нельзя, так как часть радиоактивных веществ всё же остаётся, и, кроме того, радиоактивные вещества, перешедшие в водный раствор, могут служить источником вторичного загрязнения изделий. В связи с этим после каждой стирки изделия полоскают для удаления тех радиоактивных веществ, которые обуславливают вторичное загрязнение.

Большая часть радиоактивных веществ удаляется в основном за первый цикл обработки. В последующем удаляются радиоактивные вещества, которые определяют вторичное загрязнение и не были удалены в результате первой обработки.

После четырёх стирок хлопчатобумажной ткани, загрязнённой соединениями урана и тория, коэффициент дезактивации достигает 140. На эффективность дезактивации влияет также продолжительность стирки, которая должна быть в пределах 15-30 минут.

Итак, процесс дезактивации стиркой должен состоять из чередующихся между собой стадий стирок и полосканий. Это необходимо для полного удаления радиоактивных загрязнений и предотвращения их вторичной сорбции. Состав дезактивирующих растворов и продолжительность различных стадий стирки определяются свойствами изделий и радиоактивных изотопов, которыми эти изделия загрязнены.

Стирка хлопчатобумажных изделий. Хлопчатобумажные (Х/Б) изделия, загрязнение которых, соответствует І группе, могут дезактивироваться обычной стиркой, коэффициент дезактивации при этом не превышает 5. Начальное загрязнение одежды, относящейся к ІІІ группе, может быть настолько значительным, что стирка не приводит к желаемому результату. При загрязнении одежды короткоживущими изотопами снижение уровня загрязнения происходит путём естественной дезактивации в результате выдержки в течение некоторого времени (1-3 недели и более). Одежда и бельё, которые по степени загрязнения относятся к ІІ группе, подвергаются дезактивации с наблюдением специальных режимов. Режим стирки определяется числом и продолжительностью последовательных операций, температурой и составом раствора, расходом реагентов на её проведение, а также величиной водного модуля, т. е. Количеством воды на единицу массы одежды. Для практических целей разработано относительно большое число различных режимов.

Ещё раз отметим, что дезактивация стиркой отличается от обычной тем, что происходит ряд последовательных операций стирки и полоскания. По мере увеличения загрязнённости одежды, т. е. При переходе от режима І к режиму ІІІ, увеличиваются, продолжительность стирки с 90 до 145 минут, число операций, а также расширяется ассортимент химических реагентов, вводимых в состав растворов: для дезактивации по режиму І применяют жировое мыло, кальцинированную соду и силикат натрия, а для дезактивации по режимам ІІ и ІІІ используют растворы ОП-7, ГМФН и щавелевую кислоту.

Разработаны и другие режимы дезактивации стиркой. При дезактивации одежды ІІІ группы в некоторых случаях предусматривается предварительная замочка одежды в растворе ГМФН.

Для удаления влаги из обрабатываемых изделий на всех стадиях процесса стирки используют центрофугирование. В конце стирки производится окончательное центрофугирование и сушка изделий.

Стирка синтетических тканей. Как и для дезактивации х/б изделий, разработаны режимы дезактивации стиркой одежды, изготовленной из лавсана, в зависимости от степени загрязнения одежды. Лавсановые изделия после дезактивации стиркой пропитывают парафино - стеариновой эмульсией.

Разработаны также режимы дезактивации спецодежды, изготовленной из синтетических тканей. Эти режимы дифференцированы для І, ІІ и ІІІ групп радиоактивно - загрязнённых изделий. В частности, специальную одежду из синтетических тканей могут подвергнуть дезактивации, которая предусматривает две стирки и четыре полоскания общей продолжительностью 42 минуты.

Число операций и время стирки можно существенным образом сократить, если использовать в качестве дезактивирующих растворов окислительно-восстановительные реагенты.

Для исследования эффективности дезактивации стиркой можно использовать загрязняющий состав на основе препарата, содержащего меченый 14С. использование этого препарата гарантирует безопасность в условиях работы прачечных.

В заключение следует отметить, что стирка изделий из синтетических тканей и полимерных материалов имеет определённые преимущества перед стиркой изделий, изготовленных из хлопчатобумажных тканей. Так, если изделие из х/б ткани теряет за одну стирку 4 - 15% прочности и выдерживает не более 12 стирок, то изделия из синтетических тканей можно подвергнуть значительно большёму числу стирок.

Таким образом, специальная одежда из синтетической ткани защищает бельё и кожу человека от загрязнения радиоактивными веществами, поддаётся эффективной дезактивации и не теряет свои механические свойства после неоднократной стирки. Поэтому применение синтетических тканей для изготовления спецодежды предпочтительно по сравнению с хлопчатобумажными тканями.

5.4 Расчёт рабочих параметров системы ДАС

Исходные данные:

- задание NO;

- масса ПДА в сухом виде за одну рабочую смену - Gс = 160 кг;

- продолжительность исполнения рабочей смены - Тс = 6 ч; цикла ДА-Тц=1,5ч;

- объемный модуль барабана т3 = 14 дм/кг;

- отношение диаметра Д к длине L барабана, Д/L = К2 = 1;

- вид загрузки ПДА (обслуживания барабана) - боковая, характеризуемая коэффициентом Кг - 1,06 (при торцевой загрузке К = 1,03);

- вид ПДА - х/б комбинезоны; А = 95 ? 103 частиц/1,5 дм2;

- удельная радиоактивность загрязнения;

- фактор разделения стадий цикла - F2 = 0,85 при стирке; F2 = 400 при отжиме.

Определить:

- основные конструктивные размеры вращающегося барабана системы ДАС (далее барабана);

- критическую, рабочую и отжимную частоту вращения барабана;

- мощность и частоту вращения вала электродвигателя;

- основные параметры механической (ременной и зубчатой) передачи - двигатель - ось барабана;

разработать технологию ДАС предметов ДА.

Выполнение расчетов:

1)Масса загрузочной партии ПДА

Сз = Gс VTC - 160 -1,5/6 = 40 кг.

2)Полезный (внутренний) объем барабана

Vшл - G3*m3 = 40 ? 14 = 560 дм3.

3)Расчетная вместимость барабана

VB = G.m^ =40-14 -1,06 = 594 дм3;

Диаметр внутреннего барабана

Д = 3 4 -Ув-К2/п = 3 4 -594 -1/3,14 = 9 дм или 900 мм (0,9 м).

5) Высота гребней барабана

h = 0Д6Д = 0,16 -900 = 145 мм;

6)Необходимая частота вращения барабана при стирке и факторе разделения Fj = 0,85

со - 3,6VF/R - 3,6д/0,85/0,45 = 4,65 рад/с;

п = 42,43 Л/Е1 /Д = 42,43 л/0,85/0,9 = 42 об/мин.

7)Критическая частота вращения барабана при радиусе R = 0,45 м

КР = 3,6/VR = 356/VO45 = 5,36 рад/с,

что > п Пкр = 34,6/VR = 34,6/д/О45 = 52 об/мин,

Таким образом, результатами вычислений определено, что оптимизация частоты вращения барабана при стадии стирки соблюдена, так как

соКР>ш и

Частота вращения барабана при стадии отжима и F2 = 400

потж = 42,43 ?2/Д = 42,43 400/0,9 = 729 об/мин.

Определение параметров систем ДАС к расчету мощности электродвигателя

1)Масса мокрого кома ПДА

GM = 3,25G3 = 3,25 -40 = 130 кг.

2)Массовая нагрузка на внутренний барабан с учетом дезактивирующего раствора

EG = 4,25G3 = 4,25 -40 = 170 кг.

3)Крутящий момент, действующий на ось вращения барабана с учётом коэффициента взвешенного состояния кома ПДА К3 - 0,9, параметра Кд = 0,85R и угла р = 30°, плеча вращения кома ПДА «а» составляющего

а = Яд cos 30° = 0,85R -0,87 - 0,74 -0,45 = 0,33 м,

соответственно с этим, крутящий момент от массовой нагрузки EG составляет

М = SGgaK3 = 170 -9,81 -0,33 -0,9 = 500 Нм.

4)Суммарный крутящий момент, действующий на ось барабана при моментах трения в опорах

Мп+ Мс = 0,1 Mt

EGgO,49R = 1,1 -170 -10 -0,74 -0,45 = 623 Нм.

5) Мощность на валу электродвигателя

N = ЕМ -пКР К4/60т1 =623 -52 -1,2/60 -0,75 = 864 Вт,

где К4 - коэффициент, учитывающий увеличение мощности двигателя, связанное с реверсированием вращения барабана, К4 = 1,2.

6) Установленная мощность электродвигателя

Ny = 1,2N = 864 -1,2 = 10,40 Вт или 1,0 кВт.

Принимаем с учетом опытных данных (приложение 3, 5) для системы ДАС асинхронный электродвигатель типа А042-6, мощностью 1,7 кВт, частотой вращения пд= 1000 об/мин.

Определение передаточных чисел передачи двигатель (пд) - барабан (и)

Общее передаточное число

О = пд/п= 1000/42

Общая передача выполняется двумя ступенями.

Зубчатую передачу с учетом опытных данных предусматривается выполнить с передаточным числом i3 = 6.

По конструктивным соображениям с учетом размера диаметра вы выходной части вала двигателя, принимаем наружный диаметр меньшего шкива ременной передачи равным dj = 100 мм, соответственно диаметр большего шкива составляет.

d2 = dj iP= 100 - 4 = 400 мм.

Диаметр шестерни (меньшего колеса) зубчатой передачи принимаем конструктивно равным d3 = 70 мм, соответственно диаметр колеса зубчатой передачи d4 равен.

d4 = d3 i3 = 70 -6 = 420 мм.

При частоте вращения вала электродвигателя равном щ = пд = 1000 об/мин, частота вращения вала колеса d2 ременной передачи составляет :

n2 = nfl/iP= 1000/4 = 250 об/мин.

Соответственно частота вращения зубчатого колеса и барабана системы ДАС составляет:

n = n3 = n2/i3 = 250/6 = 42 об/мин.

Выводы по расчётам

На все оговоренные заданием по РГР-1 условия определены численные значения рабочих параметров системы ДАС с боковым обслуживанием.

Все рабочие параметры согласуются с опытными данными серийно изготовляемых систем ДАС и обеспечивают оптимальные условия их эксплуатации.

Полученные в результате выполнения знания, навыки и умения позволяют не только осуществлять расчеты аналогичных систем, но и производить их настройку и эксплуатацию в наиболее эффективных режимах работы, а также достигать различных усовершенствований их принципов функционирования.

ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ДАС

Согласно условиям на выполнение примерного расчета, уровень загрязнения ПДА, подлежащий дезактивации, составляет А3 = 95 * 103 част/(1,5 дм2 мин1) что, указывает на принадлежность предметов дезактивации по условиям ко второй группе РАЗ.

Предметами дезактивации по условиям примерного расчета являются хлопчатобумажные комбинезоны, дезактивация которых, и с учетом уровня их загрязнения, должна осуществляться по режиму три типовой ДА.

По этому режиму дезактивация осуществляется в следующем порядке:

пять стадий стирки и семь стадий полоскания общей продолжительностью 115 мин;

расходуется 7,72 кг химических реагентов (ОП-7, гексаме-тафосфат, тринатрийфосфат, марганцевокислый калий, щавелевая кислота).

За один цикл такой дезактивации образуется и сливается в хранилища 3,6 м3 жидких радиоактивных отходов для дальнейшей их переработки и захоронения в могильниках.

6. Охрана труда на производстве

Организация охраны труда на предприятии

Охрана труда - система правовых, социально-экономических, организационно-технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение жизни, здоровья и трудоспособности человека в процессе трудовой деятельности.

Конституционное право работников на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности, на надлежащие, безопасные и здоровые условия труда определяет Закон Украины « Об охране труда» от 21.11.2002 г. №224-IV.

Законодательство об охране труда состоит из Закона «Об охране труда», Кодекса Законов о Труде Украины, Закона Украины «Об общеобязательном государственном социальном страховании от несчастного случая на производстве и профзаболевания, которые причинили утрату трудоспособности» и, принятыми в соответствии ними, нормативно- правовых актов.

Государственная политика в отрасли охраны труда определяется в соответствии с Конституцией Украины и направлена на создание надлежащих, безопасных и здоровых условий труда, предотвращение несчастных случаев и профессиональных заболеваний.

Государственная политика в области охраны труда базируется на принципах:

приоритета жизни и здоровья работников, полной ответственности работодателя за создание надлежащих безопасны и здоровых условий труда;

повышение уровня промышленной безопасности путем обеспечения полного технического контроля за состоянием производств, технологий и продукции, а также содействие предприятием в создании безопасных и безвредных условий труда;

комплексного решения вопросов охраны труда на основании общегосударственной, отраслевых, региональных программ по этому вопросу с учетом других направлений экономической и социальной политики, достижений в области науки, техники и охраны окружающей среды;

установление единых требований по охране труда для всех предприятий и субъектов предпринимательской деятельности независимо от форм собственности и видов деятельности;

использование экономических методов управления охраной труда, участия государства в финансировании мероприятий по охране труда, привлечение добровольных взносов и других поступлений.

Собственник предприятия обязан создать в каждом структурном подразделении и на рабочем месте условия труда в соответствии с требованиями нормативных актов, а также обеспечить соблюдение прав работников, гарантированных законодательством об охране труда. С этой целью собственник обеспечивает функционирование системы управления охраной труда, для чего:

- создает соответствующие службы и назначает должностных лиц, обеспечивающих решение конкретных вопросов охраны труда, утверждает инструкции об их обязанностях, правах и ответственности за исполнение возложенных на них функций;

- разрабатывает при участии профсоюзов и реализует комплексные мероприятия для достижения установленных нормативов по охране труда, внедряет прогрессивные технологии, достижения науки и техники, средств механизации и автоматизации производства, требования экономики, положительный опыт по охране труда и т.п.;

- обеспечивает устранение причин, вызывающих несчастные случаи, профзаболевания, и выполнение профилактических мер, определенных комиссиями по итогам расследования этих причин;

- организовывает проведение лабораторных исследований условий труда, аттестации рабочих мест на соответствие нормативным актам об охране труда в порядке и сроки, устанавливаемые законодательством, принимает по их итогам меры по устранению опасных и вредных для здоровья производственных факторов;

- разрабатывает и утверждает положения, инструкции и иные нормативные акты об охране труда, действующие в пределах предприятия и устанавливающие правила выполнения работ и поведения работников на территории предприятия, в производственных помещениях, на строительных площадках, рабочих местах в соответствии с государственными нормативными актами об охране труда, обеспечивает бесплатно работников нормативными актами об охране труда;

- осуществляет постоянный контроль за соблюдением работниками технологических процессов, правил обращения с машинами, механизмами, оборудованием и другими средствами производства, использованием средств коллективной и индивидуальной защиты, выполнения работ в соответствии с требованиями по охране труда;

- организует пропаганду безопасных методов труда и сотрудничество с работниками в области охраны труда;

- в случае возникновения на предприятии чрезвычайных ситуаций и несчастных случаев собственник обязан принять срочные меры для помощи потерпевшим, привлечь при необходимости профессиональные аварийно-спасательные формирования;

- организовывает проведение предварительных (при приеме на работу) и периодически (в течении трудовой деятельности) медицинских осмотров работников занятых на тяжелых работах, работах с вредными или опасными условиями труда, либо таких где необходим профессиональный отбор, а также ежегодного обязательного медицинского осмотра лиц в возрасте до 21 года;

- проводит инструктаж (при принятии на работу и в процессе работы) по вопросам охраны труда, оказания первой медицинской помощи, правил поведения при возникновении аварий;

- проводит специальное обучение и один раз в год проверку знаний соответствующих нормативных актов у работников, занятых на работах с повышенной опасностью;

- создает фонд охраны труда, финансирует мероприятия по охране труда;

- проводит расследование и ведет учет несчастных случаев, профзаболеваний и аварий;

- информирует работников о состоянии охраны труда, причинах аварий, несчастных случаев и о принятых мерах для их устранения и обеспечения на предприятии условий и безопасности труда на уровне нормативных требований.

В связи с вводом в действие в октябре 1992г. Закона Украины «Об охране труда», в ОП ЮУ АЭС в 1993 году создан отдел охраны труда, который подчинен генеральному директору.

В соответствии со ст.13 Закона Украины «Об охране труда» в ОП ЮУ АЭС функционирует система управления охраной труда. Отделом охраны труда разработано «Положение о системе управления охраной труда в ОП ЮУ АЭС».

Отдел охраны труда является структурным подразделением ОП «Южно-Украинская АЭС».

Структура и штатное расписание ООТ разрабатывается подразделением в соответствии с действующими нормативами, с учетом задач и функций возложенных на подразделение, согласовывается с главным инженером и ООТиЗ и утверждается генеральным директором ОП ЮУ АЭС.

Расчет численности ООТ производится на основании «Типового положения о службе охраны труда», утвержденным приказом Госнадзорохрантруда Украины от 03.08.93 г. № 73 и «Типового положения о санитарных лабораториях на предприятиях», утвержденных приказом МЗ Украины от 26.09.69 г. № 822-69.

Основной целью деятельности ООТ - организация исполнения в подразделениях ОП ЮУ АЭС правовых, организационно-технических, санитарно-гигиенических, социально-экономических мероприятий, обеспечивающих создание безопасных условий труда, предотвращение несчастных случаев, профессиональных заболеваний и аварий в процессе труда.

Отдел охраны труда подчинен в административном отношении генеральному директору ОП Ю АЭС.

Отдел охраны труда работает в соответствии с утвержденными генеральным директором ОП ЮУ АЭС годовым и квартальным планами работ.

В своей работе ООТ руководствуется:

- основными законодательными и правовыми актами по охране труда;

- нормативными и методическими документами по организации лабораторного контроля;

Основные задачи отдела охраны труда

Отдел охраны труда совместно с другими подразделениями решает основные задачи:

- обеспечения безопасности производственных и технологических процессов, производственного оборудования;

- обеспечения надлежащих, безопасных и здоровых условий труда;

- санитарно-бытовым обслуживанием работающих;

- нормализации санитарно-гигиенических условий труда;

- обеспечения работающих средствами индивидуальной и коллективной защиты;

- пропаганды вопросов охраны труда;

- учет, анализ и оценка состояния условий и безопасности труда;

- организационно-методическое руководство по вопросам охраны труда на предприятии;

- внедрение положительного опыта по охране труда;

- качественное и своевременное выполнение инструментальных измерений вредных производственных факторов на рабочих местах в соответствии с действующей нормативно-технической документацией на методы измерений;

-оценка степени возможного вредного воздействия производственных факторов на работающих, на основании результатов измерений;

- участие в разработке мероприятий по оздоровлению условий труда и исключению воздействия вредных производственных факторов на работающих;

- контроль за выполнением разработанных мероприятий и определение их эффективности;

- контроль за гигиеническими параметрами производственной среды;

- освоение и внедрение в практику новых методов инструментальных измерений величин производственных факторов.

Функции отдела охраны труда

Выполнение функций отделом охраны труда реализуется с учетом организационной структуры ООТ путем выполнения распределенных функций между группой техники безопасности и промсанлаборатории, входящими в его состав.

Начальник отдела осуществляет функцию управления работой отдела и координацию взаимодействия руководителей групп, персонала входящих в состав ООТ.

Отдел охраны труда выполняет основные функции

Разрабатывает эффективную и целостную систему управления охраной труда, способствует совершенствованию деятельности в этом направлении каждого структурного подразделения и каждого должностного лица.

Проводит оперативно-методическое руководство всей работой по охране труда.

Проводит работникам вводный инструктаж по вопросам охраны труда.

Ведет учет, анализ несчастных случаев, профессиональных заболеваний и аварий, а также ущерб от этих происшествий.

Подготавливает статистические отчеты предприятия по вопросам охраны труда.

Организует работу методического кабинета охраны труда, пропаганду безопасных и безвредных условий труда путем проведения консультаций, смотров, конкурсов, бесед, распространения средств наглядной агитации, оформления информационных стендов и т.п.

Оказывает помощь комиссиям по вопросам охраны труда предприятия в разработке необходимых материалов и реализации ее рекомендаций.

Содействует внедрению в производство достижений науки и техники, прогрессивных технологий, современных средств коллективной и индивидуальной защиты работающих.

Рассматривает письма, заявления, жалобы трудящихся по вопросам охраны труда.

Готовит проекты приказов и распоряжений по вопросам охраны труда, общих для всего обособленного подразделения ЮУ АЭС.

Рассматривает факты наличия производственных ситуаций, опасных для жизни или здоровья работающих, в случае отказа работников от выполнения ими работы по этим причинам.

Организует обеспечение структурных подразделений информацией по вопросам охраны труда, в т.ч. о причинах аварий и несчастных случаев, подготавливает предложения по их предупреждению.

Формирует раздел «Охрана труда» в коллективном договоре и в приказе № 1.

Координирует работу инженеров по охране труда структурных подразделений и осуществляет методическое руководство ими.

Организует ознакомление подразделений с новыми правилами, стандартами, нормами, положениями, инструкциями и другими нормативными документами по охране труда.

Осуществляет связь с ООЗ, СМСЧ-2, научными и другими организациями по вопросам охраны труда, организует внедрение их рекомендаций.

Контролирует:

- соблюдение действующего законодательства, межотраслевых, отраслевых и других нормативных актов, выполнение работающими должностных инструкций по вопросам охраны труда;

- исполнение предписаний органов государственного надзора, ООТиПБ НАЭК «Энергоатом», предложений уполномоченных трудовых коллективов;

- соответствие нормативным актам об охране труда машин. механизмов, оборудования, транспортных средств, технологических процессов, средств противоаварийной, коллективной и индивидуальной защиты работающих;

- наличие технологической документации на рабочих местах;

- своевременное проведение обучения и инструктажей работающих, аттестации и переаттестации по вопросам охраны труда должностных лиц и лиц, выполняющих работы повышенной опасности, а также соблюдение требований безопасности при выполнении этих работ;

- обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты, молоком или равноценными пищевыми продуктами, моющими средствами, санитарно-бытовыми помещениями;

- организацию питьевого режима, предоставление работникам предусмотренных законодательством льгот и компенсаций, связанных с тяжелыми и вредными условиями труда;

-использование труда несовершеннолетних, женщин и инвалидов согласно действующему законодательству;

- прохождение предварительного (при приеме на работу) и периодических (в течение трудовой деятельности) медицинских осмотров работников, занятых на тяжелых работах с вредными или опасными условиями труда, либо таких где есть необходимость в профессиональном отборе, прохождение ежегодных обязательных медицинских осмотров лиц в возрасте до 21 года;

- выполнение мероприятий приказов, распоряжений по вопросам охраны труда, а также мероприятий, направленных на устранение причин несчастных случаев и аварий, указанных в актах расследования.

Отдел охраны труда совместно с другими структурными подразделениями ОП ЮУ АЭС принимает участие:

- в составлении комплексных мероприятий для достижения установленных нормативов безопасности, гигиены труда и производственной санитарии;

- в разработке перспективных и текущих планов работ предприятия по созданию безопасных и безвредных условий труда;

- в проверке знаний по охране труда у персонала ОП ЮУ АЭС;

- в расследовании несчастных случаев и аварий;

- в работе комиссии по охране труда предприятия;

- в работе комиссии по вводу в эксплуатацию законченных строительством, реконструкцией или техническим перевооружением объектов производственного и социального назначения, отремонтированного или модернизированного оборудования;

- разработке положений, инструкций и др. нормативных актов по охране труда, действующих в пределах предприятия;

- работе постоянно действующей комиссии по вопросам аттестации рабочих мест по условиям труда.

Права отдела охраны труда

Работники отдела охраны труда имеют право:

- беспрепятственно в любое время посещать производственные объекты, структурные подразделения предприятия;

- приостанавливать работы, запрещать эксплуатацию машин, механизмов, оборудования, создающих угрозу жизни или здоровью работающих;

- получать от должностных лиц необходимые сведения и объяснения (письменно или устно) по вопросам охраны труда;

- проверять состояние безопасности, гигиены труда и производственной среды на объектах предприятия, выдавать руководителям проверенного объекта, цеха обязательное для исполнения предписание;

- требовать от должностных лиц отстранения от работы лиц, не прошедших медицинский осмотр, обучение, инструктаж, проверку знаний по охране труда, не имеющих допуска к соответствующим работам или нарушающих нормативные акты об охране труда;

- предоставлять руководству предприятия предложения по вопросам, входящим в компетенцию отдела, а также предложения о поощрении отдельных