РЕФЕРАТ
Дипломна робота _____ с., ______ Рис., _______ Табл., ______
використовуваних джерел
У дипломній роботі були проведені експерименти з удосконалення системи водопідготовки за розробленою технологією. При проведенні експерименту проводився порівняльний аналітичний контроль оборотної води. Експериментальним шляхом була визначена ефективність зміни технології водопідготовки.
ЗМІСТ
РЕФЕРАТ 3
ВСТУП 7
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД 9
Джерела водопостачання 9
Система прямоточного водопостачання 9
1.3. Системи оборотного водопостачання 10
1.4. Процеси охолодження оборотної води в охолоджувачах 11
1.5. Вимоги до якості охолоджуючої води оборотних систем водопостачання 15
1.6. Устаткування застосовується для охлаженія води 23
1.6.1. Градирні 23
1.6.2. Водорозподільні системи 24
1.6.3. Зрошувальні пристрою 26
1.6.4. Водоуловітельние установки 31
1.6.5. Вентиляторні градирні 32
2. ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 38
2.1. Об'єкт дослідження 38
2.2. Методи досліджень 38
2.2.1. Визначення зважених речовин в оборотній воді 38
2.2.2. Визначення загальної жорсткості в оборотній воді 39
2.2.3. Визначення розчинених ортофосфатів у зворотному воді 40
2.2.4. Визначення нафтопродуктів в оборотній воді 42
2.2.5. Визначення хлоридів в оборотній воді 43
2.2.6. Визначення міді в оборотній воді 44
2.2.7. Визначення сульфатів у оборотній воді 45
2.2.8. Визначення вмісту заліза в оборотній воді 46
2.2.9. Контроль за корозією металу за допомогою купонів 48
2.3. Вимоги до якості стічних вод виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер» 51
2.4. Вимоги до якості оборотної води для забезпечення виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер» 51
2.5. Дані про результати аналізів якості річкової води 52
2.6. Опис технологічної схеми водообігового вузла 1838 цеху 46 заводу «Мономер» 53
2.7. Обробка оборотної води на блоці оборотного водопостачання 1838 мідним купоросом та інгібітором корозії ІКБ - 4 «У» 54
2.8. Дані про результати аналізів якості стічних вод при обробці мідним купоросом та інгібітором ІКБ - 4 «У» 57
2.9. Дані про результати аналізів якості оборотної води при обробці мідним купоросом та інгібітором ІКБ - 4 «У» 60
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 61
3.1. Удосконалення методу водопідготовки виробництва етилбензол-стиролу реагентами фірми «Nalco» 61
3.2. Характеристика реагентів фірми «Nalco» 62
3.3. Розрахунок витрати реагентів фірми «Nalco» необхідного для досягнення оптимальних показників якості оборотної води 63
3.4. Результати експерименту із застосуванням реагентів фірми «Nalco» 65
3.5. Узагальнення результатів досліджень 68
4. ЕКОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 71
4.1. Платежі за використання водними об'єктами. 71
4.2. Визначення величини предотвращенного екологічного збитку 72
4.3. Економічна оцінка збитків від забруднення стічними водами 74
5. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ 75
5.1. Виробнича безпека 75
5.2. Захист населення і територій у надзвичайних ситуаціях 81
5.3. Вимоги безпеки при роботі з реагентами застосовуваними для обробки оборотної води 83
ВИСНОВКИ 85
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 86
ВСТУП
Вода є дорогоцінним сировиною, замінити яке неможливо. Запаси і доступність водних ресурсів визначають розміщення виробництв, а проблема водопостачання стає однією з важливих у житті та розвитку людського суспільства.
Республіка Башкортостан відноситься до одних з найбільш промислово розвинених регіонів Російської Федерації. Концентрація промислового виробництва в Башкирії істотно перевищує загальноукраїнські показники, особливо в частині розміщення підприємств нафтопереробки та хімії. Потужний комплекс хімічних і нафтохімічних заводів, що розтягнувся на 270 км вздовж річки Білій від Мелеуз до Благовєщенська, забруднює не тільки прилеглі території, але і за рахунок повітряних і водних переносів негативно впливає на віддалені райони.
Найбільшими водопотребителями в республіці є нафтовидобувна і нафтохімічна промисловість. Раціональне використання води на підприємстві характеризується відсотком водообігу і питомими витратами води на 1 т сировини, що переробляється, для переробки 1 т сировини потрібно 1 м3 свіжої води. Застосування оборотних систем водопостачання вимагає постійного вдосконалення з метою зниження споживання річкової води та покращення якості стічних вод.
Основна частка забруднюючих речовин, що скидаються із стічними водами у поверхневі водні об'єкти, доводиться на хлориди (більше 60%) і сульфати (більше 18%). Джерелами їх надходження у навколишнє середовище є ВАТ «Сода», ВАТ «Каустик», ВАТ «Хімпром», ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез», які є основними забруднювачами річки Білої.
Виробниче водопостачання ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» здійснюється, в основному, оборотною водою. На підприємстві є оборотні системи для всіх технологічних установок і об'єктів, які споживають воду. Витрата води в системах оборотного водопостачання за 2004 рік склав 517669,0 т.м3. Показник водообігу в цілому по підприємству склав 98,4%, що свідчать про технічну досконалість систем оборотного водопостачання у ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез».
Використання води в якості охолоджуючого агента призводить до виникнення проблем корозії, утворення накипу, забруднення, розвитку і росту мікроорганізмів у водооборотних циклах, утворення стічних вод.
Дані проблеми роблять серйозний вплив на процес виробництва, знижуючи ефективність теплопередачі, збільшуючи витрату енергії і підвищуючи експлуатаційні витрати, обсяг і якість стічних вод.
Всі ці проблеми тісно пов'язані між собою і програми обробки оборотної води враховують їх комплексне рішення. Завдання реагентної обробки «На1со» - запобігти випадання солей жорсткості і відкладення мікробіологічних забруднень у теплообмінному обладнанні, а також забезпечити корозійну захист обладнання водооборотних циклів.
Виходячи з вищевикладеного, метою дипломної роботи є дослідження можливості використання в якості реагентної обробки оборотної води цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» реагентами фірми «Nalco» для покращення якості стічних вод і зниження споживання річкової води.
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1. Джерела водопостачання
Джерелами водопостачання НПЗ і НХК можуть бути річки, підземні води, моря, океани, озера.
Моря є більш щедрими джерелами водопостачання, ніж прісні джерела, але використання морської води має специфічні особливості і висуває додаткові вимоги до проектування і експлуатації системи.
На нафтопереробних заводах для технічних цілей проектується оборотна система водопостачання та лише для невеликої кількості об'єктів і апаратів - прямоточна.
Кожна з цих систем має свої переваги і недоліки [3].
1.2.Сістема прямоточного водопостачання
З природних водойм вода забирається насосами і подається в загальнозаводських водопровідну мережу для розподілу по споживачах.
Відпрацьовану воду після конденсаторів і холодильників, промивних апаратів та іншого обладнання направляють в нефтеотделітелі, нафтоуловлювачі і очисні споруди. Очищену від нафтопродуктів відпрацьовану воду скидають у водойму, не охолоджуючи при температурі 45-650С.
Переваги прямоточного водопостачання: простота схеми; менша протяжність трубопроводу; відсутність градирень.
Недоліки прямоточною системи: велика потреба у свіжій воді; значне забруднення водойм; значні витрати на освітлення.
Кожна з оборотних систем водопостачання НПЗ включає водопровідні мережі, прийомні камери відпрацьованої теплою і охолодженої води, насосні, градирні, нефтеотделітітелі, установки для очищення води і освітлення [3].
1.3. Системи оборотного водопостачання
На більшості сучасних нафтохімічних заводах використовують три системи оборотного водопостачання, що розрізняються вимогами до якості води:
I система - для апаратів, в яких охолоджуються або конденсуються продукти, що містять вуглеводні С5 і вище. вода, що використовується для охолодження нафтопродуктів в холодильниках і конденсаторах; вміст нафтопродуктів у водах цієї системи відносно невелике.
II система - для апаратів, в яких охолоджуються або конденсуються продукти, що містять вуглеводні не вище С4. оборотна вода, призначена для апаратів у яких охолоджуються гази і легкі дистиляти холодильних установок і компресорних станцій, сальників і підшипників насосів і ін; в цих водах нафтопродукти практично відсутні. Система поповнюється свіжою водою зі спеціального водопроводу, яке живить також окремі технологічні установки з підвищеними вимогами до якості води.
III система - для апаратів установок, води яких забруднені сірководнем і нафтопродуктами (на проектованих НПЗ у зв'язку із заміною барометричних конденсаторів змішування на поверхневі ця система не передбачається).
IV система - для апаратів, у яких можливе забруднення охолоджуючої води парафинами і жирними кислотами.
Для очищення і кондиціонування оборотної води I і II систем передбачають нефтеотделітелі, в яких за допомогою спеціальних пристроїв уловлюються і збираються нафтопродукти і опади [3].
1.4. Процеси охолодження оборотної води в охолоджувачах
У системах виробничого оборотного водопостачання велике місце займають різні типи охолоджувачів. Найбільш широко використовуються градирні, бризкальні басейни, водосховища-охолоджувачі. Охолодження води в них протікає в результаті сумісної дії процесів тепло - масообміну при безпосередньому зіткненні вільної поверхні рідини з атмосферним повітрям, при цьому рідина і газ обмінюються теплотою завдяки зіткненню і випромінюванню. Крім цього, відбувається поверхневе випаровування рідини.
Велику частину року (весна, літо, осінь) переважну роль відіграє поверхневий випаровування. При низьких зимових температурах роль поверхневого випаровування знижується, і частка отдаваемого водою тепла, яка припадає на тепловіддачу зіткненням, збільшується.
Теплообмін випромінюванням є істотним тільки при великій відкритій поверхні охолоджувальної води. У цьому випадку сонячна радіація значно знижує охолоджувальний ефект, незважаючи на деяку компенсацію за рахунок передачі теплоти водою поверхні за рахунок випромінювання.
Процес випаровування (тепло - масообмін) є комплексним процесом, в якому перенесення теплоти взаємно пов'язаний з перенесенням речовини. При випарному охолодженні води наближено приймається, що парціальний тиск парів води в шарі повітря, що безпосередньо розташованому біля поверхні води, дорівнює тиску насиченої пари Р "Пt при середній температурі води.
Основна маса повітря над поверхнею рідини не насичена водяними парами. Якщо прийняти, що водяна пара підпорядковується законам ідеального газу, то парціальний тиск пари в основній масі повітряного потоку Рпq при температурі 0 ° С, дорівнюватиме:
де j - відносна вологість повітря в частках одиниці;
Р "пq - тиск насиченої пари при температурі основної маси потоку повітря q, С.
Різниця парціальних тисків
є «рушійною силою» або «різницею потенціалів», завдяки якій здійснюється перенесення пара, що утворюється при випаровуванні рідини, від поверхні води в основну масу повітряного потоку.
В умовах роботи випарних охолоджувачів парціальний тиск повітря Р "Пi завжди вище парціального тиску пари Рпq, тому незалежно від того, більше або менше температура води температури навколишнього повітря, величина
При температурі води більше температури повітря тепловіддача за рахунок випаровування і зіткнення (теплопровідність і конвекція) спрямована від води до повітря. Кількість теплоти, що віддається водою, в цьому випадку дорівнює:
Якщо ж температура повітря вище температури води, то потік тепла qa спрямований від повітря до води. У цьому випадку результуючий кількість теплоти, що віддається рідиною, дорівнює:
Температура води буде знижуватися, поки кількість теплоти qb, втрачає рідину завдяки її поверхневому випаровуванню, більше припливу теплоти до води qa. Зниження температури припиниться, коли спрямований від повітря до води потік теплоти qa стане рівним втрат теплоти водою від випаровування qb. Рівновага між qa і qb носить динамічний характер, так як не випаровування рідини, ні підвід теплоти від повітря не припиняються. Однак, щоб процеси тепло - масообміну могли протікати безперешкодно, до поверхні води повинно бути підведено кількість теплоти q, що дорівнює кількості теплоти, що віддається нею в результаті сумісної дії обох процесів. Для цього температура поверхневого шару рідини tf повинна бути нижче температури основний її маси t, тобто повинна існувати позитивна різниця температур
Кількісне співвідношення між тепловіддачею зіткненням і тепловіддачею випаровуванням залежить від конкретних умов. Зі збільшенням температури води загальні тепловтрати зростають, причому тепловіддача випаровуванням збільшується швидше, ніж тепловіддача зіткненням. При зниженні температури води до температури повітря по сухому термометру втрати теплоти зіткненням стають рівними нулю, а при подальшому зниженні температури води потік теплоти qa буде спрямований від повітря до води. Коли температура води, знижуючись, наближається до температури повітря по вологому термометру t, тоді втрати теплоти водою в результаті випаровування qb залишаються позитивними; в той же час негативні втрати теплоти зіткненням зростають за абсолютною величиною. При зниженні температури води до температури повітря по вологому термометру негативні тепловтрати зіткненням qa стають рівними позитивним втрат теплоти при випаровуванні qb. Настає рівноважний динамічний стан, при якому результуюча складова тепловіддачі дорівнює нулю, і вода не знижує свою температуру. Дипломна робота _____ с., ______ Рис., _______ Табл., ______
використовуваних джерел
У дипломній роботі були проведені експерименти з удосконалення системи водопідготовки за розробленою технологією. При проведенні експерименту проводився порівняльний аналітичний контроль оборотної води. Експериментальним шляхом була визначена ефективність зміни технології водопідготовки.
ЗМІСТ
РЕФЕРАТ 3
ВСТУП 7
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД 9
Джерела водопостачання 9
Система прямоточного водопостачання 9
1.3. Системи оборотного водопостачання 10
1.4. Процеси охолодження оборотної води в охолоджувачах 11
1.5. Вимоги до якості охолоджуючої води оборотних систем водопостачання 15
1.6. Устаткування застосовується для охлаженія води 23
1.6.1. Градирні 23
1.6.2. Водорозподільні системи 24
1.6.3. Зрошувальні пристрою 26
1.6.4. Водоуловітельние установки 31
1.6.5. Вентиляторні градирні 32
2. ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 38
2.1. Об'єкт дослідження 38
2.2. Методи досліджень 38
2.2.1. Визначення зважених речовин в оборотній воді 38
2.2.2. Визначення загальної жорсткості в оборотній воді 39
2.2.3. Визначення розчинених ортофосфатів у зворотному воді 40
2.2.4. Визначення нафтопродуктів в оборотній воді 42
2.2.5. Визначення хлоридів в оборотній воді 43
2.2.6. Визначення міді в оборотній воді 44
2.2.7. Визначення сульфатів у оборотній воді 45
2.2.8. Визначення вмісту заліза в оборотній воді 46
2.2.9. Контроль за корозією металу за допомогою купонів 48
2.3. Вимоги до якості стічних вод виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер» 51
2.4. Вимоги до якості оборотної води для забезпечення виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер» 51
2.5. Дані про результати аналізів якості річкової води 52
2.6. Опис технологічної схеми водообігового вузла 1838 цеху 46 заводу «Мономер» 53
2.7. Обробка оборотної води на блоці оборотного водопостачання 1838 мідним купоросом та інгібітором корозії ІКБ - 4 «У» 54
2.8. Дані про результати аналізів якості стічних вод при обробці мідним купоросом та інгібітором ІКБ - 4 «У» 57
2.9. Дані про результати аналізів якості оборотної води при обробці мідним купоросом та інгібітором ІКБ - 4 «У» 60
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 61
3.1. Удосконалення методу водопідготовки виробництва етилбензол-стиролу реагентами фірми «Nalco» 61
3.2. Характеристика реагентів фірми «Nalco» 62
3.3. Розрахунок витрати реагентів фірми «Nalco» необхідного для досягнення оптимальних показників якості оборотної води 63
3.4. Результати експерименту із застосуванням реагентів фірми «Nalco» 65
3.5. Узагальнення результатів досліджень 68
4. ЕКОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 71
4.1. Платежі за використання водними об'єктами. 71
4.2. Визначення величини предотвращенного екологічного збитку 72
4.3. Економічна оцінка збитків від забруднення стічними водами 74
5. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ 75
5.1. Виробнича безпека 75
5.2. Захист населення і територій у надзвичайних ситуаціях 81
5.3. Вимоги безпеки при роботі з реагентами застосовуваними для обробки оборотної води 83
ВИСНОВКИ 85
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 86
ВСТУП
Вода є дорогоцінним сировиною, замінити яке неможливо. Запаси і доступність водних ресурсів визначають розміщення виробництв, а проблема водопостачання стає однією з важливих у житті та розвитку людського суспільства.
Республіка Башкортостан відноситься до одних з найбільш промислово розвинених регіонів Російської Федерації. Концентрація промислового виробництва в Башкирії істотно перевищує загальноукраїнські показники, особливо в частині розміщення підприємств нафтопереробки та хімії. Потужний комплекс хімічних і нафтохімічних заводів, що розтягнувся на 270 км вздовж річки Білій від Мелеуз до Благовєщенська, забруднює не тільки прилеглі території, але і за рахунок повітряних і водних переносів негативно впливає на віддалені райони.
Найбільшими водопотребителями в республіці є нафтовидобувна і нафтохімічна промисловість. Раціональне використання води на підприємстві характеризується відсотком водообігу і питомими витратами води на 1 т сировини, що переробляється, для переробки 1 т сировини потрібно 1 м3 свіжої води. Застосування оборотних систем водопостачання вимагає постійного вдосконалення з метою зниження споживання річкової води та покращення якості стічних вод.
Основна частка забруднюючих речовин, що скидаються із стічними водами у поверхневі водні об'єкти, доводиться на хлориди (більше 60%) і сульфати (більше 18%). Джерелами їх надходження у навколишнє середовище є ВАТ «Сода», ВАТ «Каустик», ВАТ «Хімпром», ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез», які є основними забруднювачами річки Білої.
Виробниче водопостачання ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» здійснюється, в основному, оборотною водою. На підприємстві є оборотні системи для всіх технологічних установок і об'єктів, які споживають воду. Витрата води в системах оборотного водопостачання за 2004 рік склав 517669,0 т.м3. Показник водообігу в цілому по підприємству склав 98,4%, що свідчать про технічну досконалість систем оборотного водопостачання у ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез».
Використання води в якості охолоджуючого агента призводить до виникнення проблем корозії, утворення накипу, забруднення, розвитку і росту мікроорганізмів у водооборотних циклах, утворення стічних вод.
Дані проблеми роблять серйозний вплив на процес виробництва, знижуючи ефективність теплопередачі, збільшуючи витрату енергії і підвищуючи експлуатаційні витрати, обсяг і якість стічних вод.
Всі ці проблеми тісно пов'язані між собою і програми обробки оборотної води враховують їх комплексне рішення. Завдання реагентної обробки «На1со» - запобігти випадання солей жорсткості і відкладення мікробіологічних забруднень у теплообмінному обладнанні, а також забезпечити корозійну захист обладнання водооборотних циклів.
Виходячи з вищевикладеного, метою дипломної роботи є дослідження можливості використання в якості реагентної обробки оборотної води цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» реагентами фірми «Nalco» для покращення якості стічних вод і зниження споживання річкової води.
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1. Джерела водопостачання
Джерелами водопостачання НПЗ і НХК можуть бути річки, підземні води, моря, океани, озера.
Моря є більш щедрими джерелами водопостачання, ніж прісні джерела, але використання морської води має специфічні особливості і висуває додаткові вимоги до проектування і експлуатації системи.
На нафтопереробних заводах для технічних цілей проектується оборотна система водопостачання та лише для невеликої кількості об'єктів і апаратів - прямоточна.
Кожна з цих систем має свої переваги і недоліки [3].
1.2.Сістема прямоточного водопостачання
З природних водойм вода забирається насосами і подається в загальнозаводських водопровідну мережу для розподілу по споживачах.
Відпрацьовану воду після конденсаторів і холодильників, промивних апаратів та іншого обладнання направляють в нефтеотделітелі, нафтоуловлювачі і очисні споруди. Очищену від нафтопродуктів відпрацьовану воду скидають у водойму, не охолоджуючи при температурі 45-650С.
Переваги прямоточного водопостачання: простота схеми; менша протяжність трубопроводу; відсутність градирень.
Недоліки прямоточною системи: велика потреба у свіжій воді; значне забруднення водойм; значні витрати на освітлення.
Кожна з оборотних систем водопостачання НПЗ включає водопровідні мережі, прийомні камери відпрацьованої теплою і охолодженої води, насосні, градирні, нефтеотделітітелі, установки для очищення води і освітлення [3].
1.3. Системи оборотного водопостачання
На більшості сучасних нафтохімічних заводах використовують три системи оборотного водопостачання, що розрізняються вимогами до якості води:
I система - для апаратів, в яких охолоджуються або конденсуються продукти, що містять вуглеводні С5 і вище. вода, що використовується для охолодження нафтопродуктів в холодильниках і конденсаторах; вміст нафтопродуктів у водах цієї системи відносно невелике.
II система - для апаратів, в яких охолоджуються або конденсуються продукти, що містять вуглеводні не вище С4. оборотна вода, призначена для апаратів у яких охолоджуються гази і легкі дистиляти холодильних установок і компресорних станцій, сальників і підшипників насосів і ін; в цих водах нафтопродукти практично відсутні. Система поповнюється свіжою водою зі спеціального водопроводу, яке живить також окремі технологічні установки з підвищеними вимогами до якості води.
III система - для апаратів установок, води яких забруднені сірководнем і нафтопродуктами (на проектованих НПЗ у зв'язку із заміною барометричних конденсаторів змішування на поверхневі ця система не передбачається).
IV система - для апаратів, у яких можливе забруднення охолоджуючої води парафинами і жирними кислотами.
Для очищення і кондиціонування оборотної води I і II систем передбачають нефтеотделітелі, в яких за допомогою спеціальних пристроїв уловлюються і збираються нафтопродукти і опади [3].
1.4. Процеси охолодження оборотної води в охолоджувачах
У системах виробничого оборотного водопостачання велике місце займають різні типи охолоджувачів. Найбільш широко використовуються градирні, бризкальні басейни, водосховища-охолоджувачі. Охолодження води в них протікає в результаті сумісної дії процесів тепло - масообміну при безпосередньому зіткненні вільної поверхні рідини з атмосферним повітрям, при цьому рідина і газ обмінюються теплотою завдяки зіткненню і випромінюванню. Крім цього, відбувається поверхневе випаровування рідини.
Велику частину року (весна, літо, осінь) переважну роль відіграє поверхневий випаровування. При низьких зимових температурах роль поверхневого випаровування знижується, і частка отдаваемого водою тепла, яка припадає на тепловіддачу зіткненням, збільшується.
Теплообмін випромінюванням є істотним тільки при великій відкритій поверхні охолоджувальної води. У цьому випадку сонячна радіація значно знижує охолоджувальний ефект, незважаючи на деяку компенсацію за рахунок передачі теплоти водою поверхні за рахунок випромінювання.
Процес випаровування (тепло - масообмін) є комплексним процесом, в якому перенесення теплоти взаємно пов'язаний з перенесенням речовини. При випарному охолодженні води наближено приймається, що парціальний тиск парів води в шарі повітря, що безпосередньо розташованому біля поверхні води, дорівнює тиску насиченої пари Р "Пt при середній температурі води.
Основна маса повітря над поверхнею рідини не насичена водяними парами. Якщо прийняти, що водяна пара підпорядковується законам ідеального газу, то парціальний тиск пари в основній масі повітряного потоку Рпq при температурі 0 ° С, дорівнюватиме:
|
де j - відносна вологість повітря в частках одиниці;
Р "пq - тиск насиченої пари при температурі основної маси потоку повітря q, С.
Різниця парціальних тисків
|
є «рушійною силою» або «різницею потенціалів», завдяки якій здійснюється перенесення пара, що утворюється при випаровуванні рідини, від поверхні води в основну масу повітряного потоку.
В умовах роботи випарних охолоджувачів парціальний тиск повітря Р "Пi завжди вище парціального тиску пари Рпq, тому незалежно від того, більше або менше температура води температури навколишнього повітря, величина
При температурі води більше температури повітря тепловіддача за рахунок випаровування і зіткнення (теплопровідність і конвекція) спрямована від води до повітря. Кількість теплоти, що віддається водою, в цьому випадку дорівнює:
|
Якщо ж температура повітря вище температури води, то потік тепла qa спрямований від повітря до води. У цьому випадку результуючий кількість теплоти, що віддається рідиною, дорівнює:
|
Температура води буде знижуватися, поки кількість теплоти qb, втрачає рідину завдяки її поверхневому випаровуванню, більше припливу теплоти до води qa. Зниження температури припиниться, коли спрямований від повітря до води потік теплоти qa стане рівним втрат теплоти водою від випаровування qb. Рівновага між qa і qb носить динамічний характер, так як не випаровування рідини, ні підвід теплоти від повітря не припиняються. Однак, щоб процеси тепло - масообміну могли протікати безперешкодно, до поверхні води повинно бути підведено кількість теплоти q, що дорівнює кількості теплоти, що віддається нею в результаті сумісної дії обох процесів. Для цього температура поверхневого шару рідини tf повинна бути нижче температури основний її маси t, тобто повинна існувати позитивна різниця температур
Отже, вода може бути охолоджена до температури більш низькою, ніж початкова температура охолоджуючого її повітря (по сухому термометру); це властиво тільки випарного охолодження. Теоретичним межею охолодження води є температура повітря по вологому термометру.
У загальному вигляді рівняння теплового балансу в випарних охолоджувачах має вигляд
|
де с - питома щільність води, кг/м3;
W = pW '- масова витрата води, кг / с;
r - питома щільність води, кг/м3;
W'-об'ємний витрата води, м3 / с;
Dt - різниця температур гарячої та охолодженої води, ° С;
Т - аналізований період, діб;
R - приплив теплоти від сонячної радіації, Дж.
Процеси, що відбуваються при випарному охолодженні, більш складні, ніж теплообмін через тверду стінку. Останній має місце в охолоджувачах, охолодження в яких відбувається без контакту охолоджувальної води з атмосферним повітрям - через стіни теплообмінників (радіаторів). Такий теплообмін називається конвективним. Він відбувається при одночасній дії конвекції і теплопровідності. Конвективний теплообмін залежить від різноманітних чинників, у тому числі: режиму руху рідини і повітря, вільного чи примусового їх руху, щільності, в'язкості, коефіцієнта теплопровідності і температуропровідності рідини і повітря, форми і розміру що бере участь в конвективної теплообміні поверхні.
Питома кількість теплоти, переданої через стінку радіатора, визначається формулою Ньютона
|
де Qр - питома кількість теплоти, кДж / (м2 / ч);
Ар - загальний коефіцієнт теплопередачі від води до повітря через стінку радіатора, кДж / (м2 × год × ° С)
t - температура води, що проходить через радіатор, ° С;
q-температура повітря, що обтікає радіатор, ° С.
Коефіцієнт Ар визначають за експериментальними даними [4].
1.5. Вимоги до якості охолоджуючої води оборотних систем водопостачання
Вимоги до якості охолоджуючої води визначаються умовами її використання в конкретних технологічних схемах з урахуванням специфіки виробництва. Тим не менше, всі вони зводяться до забезпечення високоефективної роботи теплообмінного обладнання, інженерних споруд і комунікацій, які входять до складу оборотного комплексу. Для успішної реалізації цього завдання необхідно здійснювати проведення таких водних режимів, за яких на поверхні охолоджуючих елементів і в самій системі практично не повинно виникати активних корозійних процесів і утворення будь-яких сольових, механічних і біологічних відкладень. В іншому випадку порушуються нормальні умови теплопередачі, що викликають зниження продуктивності основних технологічних потоків і обладнання, а також якості вироблюваної продукції; збільшуються енергетичні витрати циркуляційних насосних станцій на подолання додаткових гідравлічних опорів в охолоджуючих контурах; різко погіршуються експлуатаційні характеристики оборотних систем; відбувається руйнування конструкційних матеріалів.
Водний режим оборотних систем істотно відрізняється від режиму прямоточних систем. Багаторазовий нагрів оборотної води та її подальше охолодження в градирнях і бризкальних басейнах призводить до втрат рівноважної вуглекислоти та відкладення на поверхні теплообмінників і холодильників головним чином кальцієвих карбонатних відкладень у відповідності з реакцією
Розчинність карбонату магнію значно більше, ніж карбонату кальцію, і тому MgCO3 входить до складу накипу в незначній кількості в результаті співосадження з СаСО3. Однак при обробці додаткової води вапном з метою її пом'якшення при значеннях рН> 10 в результаті гідролізу утворюється малорастворимое з'єднання - гідроокис магнію:
Природні води, що використовуються в схемах технічного водопостачання, в яких не відбувається випадання солей карбонатної жорсткості при температурі 40-60 ° С прийнято називати термостабільними. Для оцінки термостабільності оборотної води застосовують шестибальною шкалою.
Практично карбонатна жорсткість термостабільних вод не перевершує 2-3 мг × екв / л для оборотного водопостачання і 4 мг × екв / л - для прямоточного.
Обмежено термостабільні - природні води, що викликають карбонатні відклади тільки в міру накопичення солей кальцію в результаті упарювання, мають карбонатну жорсткість не більше 4 мг × екв / л.
Нетермостабільние - води з карбонатної жорсткістю понад 4 мг × екв / л, у яких при відносно невеликому нагріванні відразу ж спостерігається випадання СаСО3.
При роботі оборотних систем з обмеженими добавками підживлювальної води, а, отже, при великих коефіцієнтах концентрування солей вміст сульфату кальцію досягає межі розчинності в циркуляційній воді, і він залежно від температури води та наявності в ній певних домішок може випадати з розчину у вигляді дигідрату CaSO4 × 2H2O і ангідриту CaSO4.
Швидкість відкладення карбонату кальцію та інших солей не повинна перевищувати відповідних меж, тому потрібно обмежити карбонатну жорсткість і вміст сульфатів у вигляді витрачається на підживлення охолоджуючих оборотних систем. Крім того, в оборотній і додаткової воді лімітується концентрація зважених речовин, так як завислі речовини можуть формувати в теплообмінниках шар відкладень, знижуючи, таким чином, коефіцієнт теплопередачі. При швидкості руху рідини 1 м / с і концентраціях грубодіспергірованних домішок в оборотній воді 150мг / л і 1000 мг / л коефіцієнт теплопередачі знижується відповідно на 20 і 35%. У свою чергу, збільшення швидкості руху води в трубках теплообмінних апаратів призводить до зменшення інтенсивності утворення механічних відкладень. За деякими даними, мінімальна самоочищаються швидкість руху рідини, що забезпечує винос і транспортування механічних домішок (піску, накипу та інших суспензій) крупністю 0,1-4мм з охолоджуваних елементів, становить 0,01-0,5 м / с. При наявності в оборотній воді окалини швидкість циркуляційного потоку повинна бути не менше 0,8-1 м / с.
Джерелом забруднень оборотної води завислими речовинами є непрояснені води поверхневих водойм, вторинні продукти деструкції корозійних і карбонатних відкладень, біообростання, а також пил мінерального і органічного походження, яка проникає в охолоджувачі з атмосферного повітря. Концентрація пилу в повітрі залежить від регіонального чинника, ступеня забрудненості повітря викидами промислових підприємств, грунтово-кліматичних умов, швидкості вітру і т д. Концентрацію завислих речовин, що вносяться до оборотної воду з повітря, можливо, прогнозувати виходячи з формули
|
де DС - приріст концентрації зважених речовин в оборотній воді при проходженні її через градирню, г/м3,
Звезення - запиленість атмосферного повітря, мг/м3;
К - емпіричний коефіцієнт, що змінюється в межах 0,93-1,45 при щільності зрошення від 10 до 6 м3 / (м2 × год).
Зважені речовини, наприклад, такі, як пісок, осідають в пазухах холодильників, забивають трубну систему теплообмінників, відкладаються на окремих ділянках комунікацій, а дрібнодисперсні включення, що входять до складу карбонатних і сульфатних відкладів, викликають підвищення їх міцності.
Отже, допустима концентрація завислих речовин в циркуляційній воді залежить від гідравлічної крупності частинок і від швидкості руху води в теплообмінних апаратах. Виходячи з вимог щодо змісту зважених речовин, що пред'являються до якості оборотної води, можна визначити їх максимально допустиму концентрацію в підживлювальної воді і таким чином встановити оптимальну кількість механічних домішок, що підлягають виведенню з системи.
Накопичення зважених речовин в холодильниках і комунікаціях спостерігається також при розвитку біологічних обростань, які акумулюють механічні домішки, що знаходяться в оборотній воді.
До складу біологічних обростань входять різноманітні бактерії, водорості, гриби, найпростіші і більш складні організми тваринного походження, що належать до різних систематичних груп. На розвиток біоценозу істотний вплив роблять фізико-хімічні та бактеріологічні показники якості води джерел водопостачання, погодно-кліматичні умови, сезонність, характер виробництва, технологічна схема охолодження і обробки оборотної води і т. д. Із збільшенням змісту в оборотній воді органічних сполук, розчиненого кисню , а також біогенних елементів інтенсивність біообростання різко зростає.
У закритих теплообмінних апаратах і комунікаціях в біоценоз обростань входять слизеобразующие і нитчасті форми, а також сіро-і залізобактерій.
До серобактериями відносяться безбарвні нитчасті, великі овальні та круглі бактерії, спірили, для розвитку яких необхідні сірководень і кисень. Серобактерии в процесі життєдіяльності окислюють H2S до S та за браком сірководню виділяють сірчану кислоту, яка викликає сульфатну корозію, що приводить до руйнування дерев'яних і залізобетонних конструкцій.
Железобактерії витягують з води розчинене закисное залізо і окислюють його до утворення малорозчинної гідрату заліза, що забиває трубопроводи. Вид залізобактерій, що переважають у системах оборотного водопостачання, більшою мірою залежить від вмісту у воді органічних речовин. При перманганатная окислюваності до 5-7 мг / л і значеннях рН, близьких до нейтрального в залізистих водах, в основному розвиваються одноклітинні железобактерии - галліонелла. При окислюваності близько 17 мг / л у обростання домінуюче місце належить нитчасті бактеріям - лептотрікс. За наявності у воді безазотистих органічних речовин основну масу біообростання становить кладотрікс.
Роль залізобактерій в біокорозії металів остаточно не вивчена, тим не менше під обростаннями залізобактерій на поверхні металу зустрічаються каверни діаметром до 15 мм і глибиною до 7 мм.
В анаеробних умовах, що мають місце в щільних густих обростання, розвиваються сульфатвідновлювальних бактерій. Сульфат бактерії окислюють органічні речовини киснем сульфатів і відновлювана при цьому сірка (до H2S) перетворюється в малорозчинні сульфіди заліза. Відкладаються на внутрішній поверхні трубопроводів характерні чорні пластівці розносяться потоком циркуляційної води по всьому тракту.
Аналогічна ситуація складається при зміні умов існування або направленому вплив призводять до загибелі і відмирання біообростання, внаслідок чого також відбувається утворення сірководню і посилення електрохімічної корозії металу.
При розвитку обростань з молюсків, ракоподібних і інших організмів, які будують вапняні раковини, можливо відкладення карбонатів на стінках труб і всередині холодильників.
У теплообмінних апаратах відкритого типу і охолоджувачах у формуванні біоценозу беруть участь бактерії, зелені і синьо-зелені водорості, найпростіші одноклітинні організми, черв'яки, коловертки і гриби. Останні разом з ілообразующімі бактеріями руйнують дерев'яні конструкції градирень.
Серйозні перешкоди при експлуатації відкритих систем оборотного водопостачання створюють водорості. Вони роблять значний вплив на хімічний склад оборотної води, так як в процесі фотосинтезу здатні поглинати розчинену у воді вуглекислоту і виділяти кисень. У зв'язку з цим в охолоджуючих системах протягом доби спостерігаються циклічні коливання рН, стабільності і корозійної активності оборотної води. Крім того, водорості можуть бути живильним середовищем для інших представників біоценозу, стимулюючи, таким чином, їх подальший розвиток і зростання. При обростанні водоростями зрошувачів і водоуловлювач охолоджуюча здатність градирень знижується більш ніж на 15%.
Заростання охолоджуючих водоймищ рослинністю приводить до скорочення поверхні випаровування і підвищенню температури оборотної води, що надходить в теплообмінники.
Таким чином, розвиваються на теплообмінних поверхнях апаратів, в комунікаціях і охолоджувачах біологічні обростання знижують ефективність роботи оборотних систем технічного водопостачання, викликають біологічну корозію металів, надають руйнівний вплив на дерев'яні і залізобетонні конструкції, скорочуючи термін їх експлуатації. Тому величина швидкості росту біологічних обростань теплообмінних апаратів так само, як і інших споруд оборотних систем, повинна бути обмежена допустимою величиною. Для задоволення цих вимог необхідно лімітувати вміст органічних речовин і біогенних сполук, як у зворотному, так і в живить воді.
Охолоджуюча вода не повинна викликати корозію конструкційних матеріалів трубопроводів, теплообмінників та окремих споруд, елементів градирень, виконаних з вуглецевих сталей інших матеріалів.
За зовнішніми ознаками розрізняють загальну і місцеву форми корозійних пошкоджень. Загальна корозія носить рівномірний характер і розповсюджується по всій поверхні металу. Місцева корозія викликає руйнування лише на окремих ділянках металу і може бути виразкової (піттінговой), точкового і у вигляді плям.
Однією з причин корозії металів є їх термодинамічна нестійкість в різних середовищах, в тому числі і водних. У процесі корозії метали переходять в оксиди, які термодинамічно більш стійкі в порівнянні з чистими металами. Корозійні процеси не можуть бути повністю запобігти, тому для забезпечення надійної роботи оборотних систем необхідно, щоб вона протікала рівномірно з невисокою інтенсивністю. Такі умови можна створити, спільно вирішуючи завдання раціонального апаратурного оформлення охолоджуючих систем і вибору відповідних конструкційних матеріалів.
У процесі експлуатації охолоджуючих систем руйнування металу відбувається в основному під дією електрохімічної корозії, що призводить до переходу значної кількості продуктів корозії в циркуляційну воду. На інтенсивність корозії істотний вплив роблять величина рН оборотної води та вміст у ній розчиненого кисню. У лужному середовищі при значеннях рН> 8 корозія вуглецевої сталі зменшується внаслідок утворення на поверхні металу щільною нерозчинної плівки гідроокису. При знижених значеннях рН у присутності вільної агресивної вуглекислоти відбувається розчинення захисних карбонатних і окисних плівок. Експериментально встановлено, що швидкість корозії маловуглецевої сталі, що є основним конструкційним матеріалом теплообмінного обладнання, посилюється із зростанням концентрації сульфатів і хлоридів в оборотній воді. При збільшенні вмісту сульфатів з 50 до 2500 мг / л швидкість корозії сталі збільшується в два рази. Підвищення концентрації хлоридів у присутності невеликих кількостей сірководню, аміаку, нітритів призводить до руйнування латунних конденсаторних трубок у результаті їх обесцінкованія.
Зі збільшенням швидкості руху води інтенсивність корозії зростає, однак в подальшому більш рівномірний розподіл кисню по поверхні металу сприяє його пасивації. При більш високих швидкостях потоку і наявності у воді зважених речовин і абразивних домішок відбувається механічне руйнування захисних плівок.
Підвищення концентрації розчинних солей в оборотній воді призводить до збільшення електропровідності води та активізації корозійних процесів; причому в м'якій воді, яка містить розчинений кисень, корозія конструкційних матеріалів значно вище, ніж у жорсткій воді аналогічної мінералізації, що викликано меншою буферною ємністю м'яких вод. У відсутності інгібіторів граничне солевміст оборотної води не рекомендують допускати вище 2 кг/м3, хоча іноді мінералізація оборотної води перевищує цю величину і досягає 3 кг/м3.
З зіставлення вимог до якості води в охолоджувальних системах оборотного водопостачання слід, що, незважаючи на значне розходження по окремих позиціях, в цілому показники близькі [4].
1.6. Устаткування, що застосовується для охолодження води
1.6.1. Градирні
Градирні використовуються в системах оборотного водопостачання, які потребують стійкого і глибокого охолодження води, і, як правило, проектуються за типовими та індивідуальними проектами, розробленими спеціалізованими організаціями.
Охолоджувальний ефект градирень зростає із збільшенням контакту води з повітрям, який досягається різними способами.
За принципом охолодження води градирні можуть бути випарними та поверхневими.
За способом підведення повітря до охолоджуваної воді випарні градирні поділяють на три основні групи:
- Відкриті або атмосферні, надходження повітря в які відбувається продуванням їх вітром і природною конвекцією;
- Баштові що мають природну тягу повітря за рахунок різниці щільності зовнішнього повітря і нагрітого вологого повітря усередині градирні;
- Вентиляторні, рух повітря в яких відбувається за рахунок тяги, створюваної вентиляторами.
До поверховим відносяться радіаторні (так звані «сухі» градирні), охолодження води в яких відбувається через стінку радіаторів. Рух повітря в цих градирнях забезпечується або вентиляторами, або за рахунок тяги, створюваної вежею.
Більшість випарних градирень, незважаючи на різноманітність конструкцій, мають ряд спільних елементів. До них відносяться: водорозподільні системи, зрошувальні пристрої, водоуловлювач, збірні резервуари [4].
1.6.2. Водорозподільні системи
Водорозподільча система призначена для рівномірного розподілу охолоджувальної води по поверхні зрошення градирні, в результаті якого створюється необхідна поверхню водного потоку, що визначає його охолодження. Розподіл води може здійснюватися як за напірної, так і безнапірної схемами.
Перша являє собою систему трубопроводів, виконану з металевих або азбестоцементних труб, які обладнані розбризкувальними соплами. Підведення води в систему напірного водорозподілу (рис. 1) здійснюється подводящим водоводом 6 до стояка 1, За колекторам 2 і 3 вода надходить у периферійну і центральну зони зрошення, а потім по розподільних трубопроводах 5 підводиться до сопел 4. На кінцях розподільних ліній встановлюють «промивні» сопла 7.
Рис. 1. Схема напірного водораспределітеля
Установка розбризкуючих сопел здійснюється двома способами: спрямованими вниз смолоскипами і спрямованими вгору смолоскипами. У першому випадку відстань від сопла до зрошувача приймається рівним 0,8-1 м, про другий 0,3-0,5 м. Для зменшення небезпеки засмічення, як правило, застосовують евольвентні сопла і ударні відбивачі.
Рис. 2. Насадок (а) і тарілочка (б) для безнапірних систем водорозподілу градирень
Напір перед соплом підтримують у межах 1-3,5 м. водорозподілом здійснюють таким чином, щоб була можливість відключати окремі частини системи, що необхідно для перерозподілу густин зрошення в зимовий час. З цією метою підвідні трубопроводи з установленими на них засувками прокладають у дві-три нитки (див. рис. 1).
При безнапірної системі водорозподілу вода до розбризкують пристроїв надходить по лотках. Розбризкування води в безнапірних системах здійснюється звичайно за допомогою гідравлічних насадок і тарілочок (рис. 2). Тарілочки встановлюються під соплами.
Гідравлічний розрахунок напірних систем полягає у визначенні діаметрів труб і напору води на початку системи. Розрахунку передують визначення типу і розмірів розбризкуючих сопів, їх числа, розробка схеми розташування трубопроводів. Швидкість руху води в трубопроводах приймають у межах 1,5-2,0 м / с. Гідравлічний розрахунок лотків зазвичай не проводять.
Поперечний перетин їх встановлюють по витраті зливних трубок або з конструктивних міркувань. Швидкість руху води приймають в магістральних лотках 0,8 м / с і розподільних до 0,4 м / с.
|
де qmax, qmin, Qср - відповідно максимальна, мінімальна і середня продуктивність розбризкуючих пристроїв.
З метою інтенсифікації процесу охолодження іноді застосовують диференційоване розподілення води зі зменшенням щільності дощу до центру, що досягається застосуванням гідравлічних насадков або сопел різних діаметрів або зміною відстані між ними.
Відстань між тарілочками або соплами визначається з умови рівномірного дощу. Для проведення трудомістких гідравлічних розрахунків спільної дії розбризкуючих пристроїв існують програми розрахунку на ЕОМ.
У вітчизняній і зарубіжній практиці приділяється велика увага розподільних систем без розбризкування води. Розподіл води без розбризкування здійснюється завдяки пуску її через трикутні лотки з бічними отворами, фільтрації через шар пористого матеріалу, пропуску води через щілини з регульованою шириною і ін Ці системи ефективно працюють в умовах дефіциту свіжої води [4].
1.6.3. Зрошувальні пристрої
Напрямок руху повітря по відношенню до охолоджуваної воді в зрошувальних пристроях градирень може бути протиточним і поперечним. Зрошувальні пристрої служать для створення необхідної поверхні охолодження. Вони можуть бути:
- Плівкового типу, тепловіддача в яких відбувається головним чином з поверхні крапель води;
- Плівкового типу, тепловіддача в яких відбувається з поверхні водяної плівки, що утворюється на щитах зрошувального пристрою;
- Крапельно-плівкового типу, тепловіддача в яких відбувається як з поверхні крапель, так і з поверхні плівки.
Рис. 3. Конструкції крапельних зрошувачів з прямокутних (а-е) і трикутних (ж, з) брусків
Краплинний зрошувач (рис. 3, розміри дані в мм) виконується з дерев'яних рейок прямокутного або трикутного перерізу, які розташовуються в певному порядку, що забезпечує їх змочування охолоджуваної водою і можливо менший аеродинамічний опір повітрю. При падінні крапель з рейок верхнього ярусу зрошувача на нижній утворюються факели дрібних бризок, створюють велику поверхню контакту з повітрям, частина води стікає. Вода при щільності зрошення до 1,4 кг / (м2 × с) стікає з однієї рейки на іншу у вигляді крапель.
Зрошувачі з тригранних рейок мають хороші гідравлічні та аеродинамічні показники, але складні у виготовленні. Найбільш широко застосовуються зрошувачі з прямокутних брусків.
Плівковий зрошувач виконують із щитів (дошки товщиною 10 мм), встановлених вертикально або під кутом 85 ° на відстані 30-40 мм одна від одного в кілька ярусів (рис. 4). Вода, стікаючи по щитах, утворює плівку завтовшки 0,3-0,5 мм.
Рис. 4. Плівкові зрошувачі з дерев'яних брусків
Плівкові зрошувачі можуть виконуватися з азбестоцементних листів (мал. 5) і полімерних матеріалів (рис.6). Існують ніздрюваті зрошувачі, які можуть виконуватися з взаємно перехрещуються дощок, поставлених на ребро і утворюють в плані осередки. Ці зрошувачі можуть бути виготовлені також з пластмаси.
На величину поверхні охолодження плівкових зрошувачів сильно впливає змочуваність щитів. Гарне змочування мають зрошувачі з неструганому дощок і азбестоцементу. Щити із пластмас, що володіють гідрофобними властивостями, змочуються неповністю до моменту утворення карбонатної плівки.
Крапельно-плівковий зрошувач виконують як у вигляді комбінації з Решетніков та щитів плівкового типу, так і у вигляді щитів плівкового типу з збільшеними розривами між дошками (рис. 7).
Рис. 5. Плівкові зрошувачі з азбестоцементних аркушів
а - азбестоцементні двоярусні з похилими листами; б - азбестоцементні двоярусні з вертикальними листами, в - плоскі азбестоцементні листи в один ярус
При протіканні води з дошки на дошку утворюються факели розбризкування, що підвищують тепловіддачу. Зрошувачі цього типу мають краще ефектом охолодження, ніж крапельний, але мають більш високу вартість, проте ця вартість нижча вартості плівкового зрошувача. Застосування крапельно-плівкового зрошувача в сукупності з протиточним рухом повітря дозволяє збільшити гідравлічне навантаження в 1,5-2 рази в порівнянні з крапельним зрошувачем, що призводить до підвищення продуктивності градирні.
Рис. 6. Плівкові зрошувачі з пластмас
а - сотоблочний; б - з перфорованого листа; в - з гофрованого листа; г - з хвилястого листа
Рис. 7. Крапельно-плівковий зрошувач з дерев'яних брусків
Плівковий зрошувач застосовують для стійкого і глибокого охолодження води, а також в умовах жаркого клімату з розрахунковою температурою повітря по вологому термометру вище 21 ° С. Його використання дозволяє зменшити площу градирні на 30-40% в порівнянні з крапельним зрошувачем тієї ж продуктивності що є важливою перевагою при будівництві градирень на забудованій території.
Вибір типу зрошувача залежить також від хіміко-фізичного складу охолоджувальної води. Наявність у воді жирів, смол нафтопродуктів, а також зважених речовин перешкоджає застосуванню плівкових зрошувачів, так як може відбуватися засмічення простору між стоять поруч щитами. У цьому випадку спостерігається погана змочуваність щитів і відбувається погіршення охолодження води. У таких умовах застосовуються краплинні зрошувачі або вони не застосовуються взагалі.
Щільність зрошення для крапельних зрошувачів баштових градирень звичайно приймається рівною не менше 0,8 кг / (м2 × с), для плівкових-1,4 кг / (м2 × с). Для вентиляторних градирень щільність зрошення орієнтовно може бути прийнята: при плівковому зрошувачі 2,2 - 3,3 кг / (м2 × с), крапельному зрошувачі 1,7-2,2 кг / (м2 × с) і бризкальних 1,4 - 1,7 кг / (м2 × с) [4].
1.6.4. Водоуловітельние установки
Винесення крапель з градирень викликає втрати води в системах водопостачання промислових підприємств, На деяких підприємствах винос недопустимий з санітарних міркувань та для охорони навколишнього середовища.
Враховуючи, що розміри, потужність і число градирень на промислових майданчиках безперервно зростають, кількість буря з них води дуже велике. З метою зменшення її винесення над водораспределітелямі градирень встановлюють водоуловлювач, що дозволяє знизити винос води з градирні до 0,05-0,2% витрати оборотної води.
З застосовуваних водоуловлювач найбільш поширені водоуловлювач, що виконуються з двох рядів похилих дощок (рис. 8, а) і з хвилястих азбестоцементних листів (рис. 8, б).
Установка водоуловлювача в деякій мірі збільшує аеродинамічний опір градирень, яке залежить від ряду факторів: ступеня заповнення живого перерізу водоуловлювача лопатками, нахилу, форми, їх взаємного розташування, матеріалу.
Рис. 8. Типи водоуловлювач для градирень
Рис. 9 Схеми розташування водоуловлювач в градирнях (стрілками зазначений напрямок нахилу лопаток)
Наявність водоуловлювача в градирні призводить до нерівномірності розподілу потоку повітря перед вентилятором, що може призвести до зниження ККД вентиляторної установки. На рис. 9 наведено рекомендовані схеми розташування водоуловлювач, що дозволяють вирівнювати потік повітря.
Застосування водоуловлювач з хвилястого поліетилену дозволяє виключити недоліки розглянутих конструкцій. Їх аеродинамічний опір нижче опору дерев'яних і азбестоцементних водоуловлювач [4].
1.6.5. Вентиляторні градирні
Вентиляторні градирні застосовують в системах оборотного водопостачання, які потребують стійкого і глибокого охолодження води, при необхідності маневреного регулювання температури охолодженої води, автоматизації для підтримки заданої температури охолодженої води або охолоджуваного продукту, а також при необхідності скорочення обсягів будівельних робіт.
Спорудження вентиляторних градирень дешевше баштових на 50-80% і бризкальних басейнів на 30-50%. У порівнянні з баштовими градирнями вони працюють при більш низьких напорах води, проте для приводу вентиляторів необхідний значний витрата електроенергії, а самі вентилятори та їх приводи потребують постійного догляду та ремонту.
За способом подачі повітря в зрошувач вентиляторні градирні бувають двох типів: нагнітальні і відсмоктують. При верхньому розташуванні вентилятори відсмоктують повітря з градирні, при нижньому - нагнітають. Для градирень використовуються спеціальні осьові відсмоктуючі або нагнітальні вентилятори. Переважне поширення одержали градирні з відсисаючими вентиляторами.
При відсмоктувальних вентиляторах забезпечується більш рівномірний розподіл повітря по поперечному перерізі в підставі градирні, ніж при нагнітальних, відбувається менший підсмоктування вологого теплого повітря! потрапляє в градирню через вхідні вікна.
При нагнітальних вентиляторах повітря з градирні виходить зі швидкістю в 5-6 разів меншою, ніж при відсмоктувальних вентиляторах; навіть слабкий вітер сприяє задування минає вологого теплого повітря вниз, а також до засмоктування його вентилятором, що призводить до різкого погіршення охолоджуючої здатності і потрібне збільшення розмірів градирень. Виходячи з цього нагнітальні вентилятори застосовують для градирень з малою площею зрошення. У холодну погоду лопаті нагнітального вентилятора можуть обмерзає в відсмоктувальних градирнях можливість обмерзання менше, так як лопаті постійно омиваються теплим повітрям.
Монтаж нагнітальних вентиляторів більш простий. Поліпшується доступ до них, простіше з'єднання з електродвигуном, ніж у всмоктувальних вентиляторів. З несучого каркаса градирні знімається навантаження, виключається вібрація.
При використанні відсмоктувальних вентиляторів можливе значне збільшення діаметру робочого колеса, що дозволяє знизити число вентиляторних установок для великих градирень, підвищити їх економічність і понизити шум.
У випадку встановлення осьового нагнітального вентилятора збільшення діаметру робочого колеса пов'язано зі збільшенням висоти подачі води, а отже, і витрати електроенергії на циркуляційні насоси.
Лопаті вентиляторів виготовляють з алюмінієвих сплавів, пластмас, нержавіючої сталі і звичайної сталі з антикорозійним покриттям.
Регулювання вентиляторів здійснюють зміною числа обертів за допомогою гідромуфт, електромагнітних муфт або двошвидкісних багатополюсних електродвигунів, поворотом лопатей.
Для охолодження оборотної води в кількості 100-10000 м3 / год застосовують багатосекційні відсмоктуючі градирні з секціями площею до 200 м2 кожна квадратної або прямокутної форми у плані (рис. 10). При охолодженні оборотної води в кількостях понад 10000 м3 / год застосовуються відсмоктуючі градирні площею зрошення 400 м2 і більше, круглі, квадратні, багатокутні в плані одновентіляторние та секційні.
Схема одновентіляторной градирні площею 400 м2 з вентилятором IВГ-104 наведена на рис. 11. Каркас градирень може бути сталевим або залізобетонним. Для обшивки градирень застосовують дерево, ас-бестоцементние листи, склопластик.
У градирнях застосовують плівкові, крапельно-плівковий, краплинний і бризкальних зрошувачі з протиточним рухом повітря в них. У південних районах, де немає небезпеки обмерзання градирень, можливе застосування відсмоктувальних градирень з поперечним рухом повітря в зрошувачі.
Рис. 10. Схема вентиляторної градирні з пиловідводним вентилятором
1 - вихлопної патрубок, 2 - вентилятор, 3 - водоуловлювач; 4 - водорозподільні пристрій (система); 5-зрошувальне пристрій; 6 - воздухонаправляющій козирок; 7 - повітророзподільні простір; 8 - воздуховходние вікна; 9 - вітрова перегородка, 10 - підвідний водопровід ; 11 - відвідний водовід; 12 - водозбірний басейн, 13 - грязьовий водовід; 14 - переливний водовід
Сумарне аеродинамічний опір поперечно-точних градирень нижче, ніж у протиточних. Капітальні витрати при їх будівництві скорочуються.
Рис. 11. Одновентіляторная градирня площею 400 м2
Область застосування вентиляторних відсмоктувальних градирень визначається наступними параметрами: питома теплове навантаження 90-120 кВт/м2; перепад температури води до 25 ° С і вище; різниця температур охолодженої води і температури атмосферного повітря по змоченій термометру 4-5 ° С.
Наведені дані вказують на те, що вентиляторні градирні можуть охолоджувати воду до більш низьких температур, ніж баштові градирні, і тим більше ніж бризкальні басейни і водосховища-охолоджувачі (при рівних умовах). Таким чином, для досягнення однакового ефекту охолодження вентиляторні градирні вимагають меншої площі забудови в порівнянні з іншими охолоджувачами води.
Однак вентиляторні градирні мають один істотний недолік, який іноді обмежує їх застосування (наприклад, в теплоенергетиці); для приводу вентиляторів потрібна електроенергія, що призводить до збільшення експлуатаційних витрат.
Для охолодження води в кількості від 10 до 800 м3 / г для споживачів, що знаходяться всередині будівель, застосовують нагнітальні вентиляторні градирні з протиточним і поперечним рухом повітря, які розміщують на пласкій покрівлі. Зрошувачі в цих градирнях краплинного і плівкового типу виконані з дерева або пластмаси; каркас градирень - із сталі або алюмініевомагніевих сплавів з азбестоцементної облицюванням. Градирня має піддон для збору охолодженої води шаром 100-150 мм. Необхідний аварійний запас води зберігається в резервуарі, встановленому в будівлі або поза ним. Градирні допускають щільність зрошення від 1,1 до 3,3 кг / (м2 × с) в залежності від вимог до температури охолодженої води.
При виборі типових рішень градирень користуються графіками охолодження, складеними на основі результатів обстежень діючих градирень [4].
2. ДОСЛІДНА ЧАСТИНА
2.1. Об'єкт дослідження
Об'єктом дослідження є водообігового вузол 1838 цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез».
Блок оборотного водопостачання призначений для забезпечення зворотному водою виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер».
2.2. Методи досліджень
2.2.1. Визначення зважених речовин в оборотній воді гравіметричним методом
Сухий залишок характеризує загальний вміст розчинених у воді мінеральних і частково органічних речовин, температура кипіння яких перевищує 110 оС, нелетких з водяною парою і не розкладаються при вказаній температурі [12].
Гравіметричний метод визначення зважених речовин грунтується на виділенні з проби фільтруванням води через мембранний фільтр з діаметром пор 0,45 мкм або паперовий фільтр «синя стрічка» і зважуванні осаду на фільтрі після висушування його до постійної маси.
Визначення загального вмісту домішок (суми розчинених і зважених речовин) здійснюють випарюванням відомого об'єму нефільтрованої аналізованої води на водяній бані, висушуванням залишку при 105 оС до постійної маси і зважуванням.
Хід визначення.
Зважений паперовий фільтр поміщають у воронку, змочують невеликою кількістю дистильованої води для хорошого прилипання і фільтрують відміряних обсяг ретельно перемішаної аналізованої води.
Після закінчення фільтруванні дають воді повністю стекти, потім фільтр з осадом тричі промивають дистильованою водою порціями по 10 см3, обережно виймають пінцетом і поміщають в той же бюкс, в якому його зважували до фільтрування. Фільтр висушують 2 години при 105 оС, охолоджують у ексикаторі і закривши бюкс кришкою зважують. Повторюють процедуру сушіння, поки різниця між зважуваннями буде не більше 0,5 мг при масі осаду 50 мг і менше 1 мг при масі більше 50 мг.
Вміст зважених речовин в аналізованій пробі води
(Мг/дм3) розраховують за формулою:
|
V
де М1 і М2 - маса тигля з фільтром з висушуванням осадом після фільтрування і з чистим фільтром, мг;
V - об'єм проби, взятої для аналізу, мл [12].
2.2.2. Визначення загальної жорсткості в оборотній воді комплексонометричний методом
Загальна жорсткість води обумовлена головним чином присутністю розчинених сполук кальцію і магнію і варіює в широких межах залежно від типу порід і грунтів, що складають басейн водозбору, а також від сезону року.
При жорсткості до 4 мг-екв / л вода вважається не жорсткою; 4-8 мг-екв/л- середньої жорсткості; 8-12 мг-екв/л- жорсткої; більше 12 мг-екв/л- дуже жорсткою [8] .
Метод заснований на утворенні міцного комплексної сполуки при рН 10 іонів кальцію і магнію з етилендіамінтетраацетат натрію (трилон Б). Визначення проводять титруванням проби в присутності індикатора. Мінімально обумовлена концентрація 05 мг-екв / л (при титруванні 100 мл проби)
Хід визначення.
Обсяг досліджуваної води беруть з таким розрахунком, щоб вміст у ньому іонів кальцію і магнію не перевищувало 0,5 мг-екв / л в 100 мл профільтрованої проби. У конічну колбу вносять 100 мл або менший обсяг, розведений до 100 мл дистильованою водою, додають 5 мл буферного розчину, 5-7 крапель індикатора (або 0,1 г сухого індикатора) і відразу ж титрують при сильному перемішуванні 0,05 н. трилоном Б до зміни забарвлення в еквівалентній точці.
Нечітке зміна забарвлення в еквівалентній точці вказує на присутність міді та цинку. Для усунення впливу цих речовин до пробі води до внесення буферного розчину додають 1-2 мл 5% сульфіду натрію, після чого проводять аналіз, як зазначено вище.
|
З = А н До 1000,
V
де А-об'єм розчину трилону Б, витраченого на титрування проби, мл -;
н - нормальність ратвора трилону Б;
К - поправочний коефіцієнт до титру розчину трилону Б;
V - об'єм проби води, взятої для титрування, мл [8].
2.2.3. Фотометричний метод визначення розчинених ортофосфатів в оборотній воді
При взаємодії ортофосфат-іонів з молибдатом в кислому середовищі утворюється жовта гетерополікислот, яка під дією відновників перетворюється в інтенсивно забарвлене синє з'єднання. Були запропоновані різні відновники, але з них найбільш стійкі, постійні за складом продукти реакції дає лише аскорбінова кислота. Однак відновлення аскорбіновою кислотою, порівняно слабким відновлювачем, відбувається тільки при підвищеній температурі, тобто в умовах, коли поліфосфати і органічні ефіри фосфорної кислоти гідролізуються з утворенням ортофосфорної кислоти, тому результати виходять підвищеними. Введення в розчин солі сурми призводить до утворення більш складної сполуки, до складу якого входить сурма у співвідношенні Sb: Р = 1: 1. Реакція відбувається швидко і при кімнатній температурі, підвищується інтенсивність забарвлення, а поліфосфати і складні ефіри фосфорної кислоти в цих умовах в реакцію не вступають, результати показують лише зміст ортофосфат-іонів в пробі.
Оптичну щільність вимірюють при
Хід визначення.
До 50 мл проби, профільтрованої в день відбору (на місці відбору чи лабораторії) через мембранний фільтр № 1 або через щільний паперовий фільтр, доливають 2 мл змішаного розчину і через короткий час - 0,5 мл розчину аскорбінової кислоти. Суміш перемішують. Одночасно проводять неодружене визначення з 50 мл дистильованої води. Якщо аналізована проба містить поліфосфати або органічні сполуки фосфору, вимірюють оптичну щільність розчину в проміжку часу від 5 до 15 хв. Якщо легко гідролізуються сполук немає, цей проміжок часу може бути збільшений до 60 хв.
Оптичну щільність вимірюють по відношенню до холостого розчину. Якщо сама проба була забарвленою або каламутною, треба відняти оптичну щільність розчину, одержуваного після додавання молібдену, але перед введенням аскорбінової кислоти. Вимірювання проводять при
2.2.4. Визначення нафтопродуктів в оборотній воді методом ІКС
Нафтопродукти відносяться до числа найбільш поширених забруднюючих речовин. У воді знаходяться в різних міграційних формах розчинений, емульгований, сорбованих на зважених частках, у вигляді плівки. Нафтопродукти при аналізі води умовно прийнято вважати тільки неполярні і малополярние вуглеводні, розчинні в гексані, тобто суму аліфатичних, нафтенових, ароматичних углеводородв, що складають основну частину нефті./42, 43 /
Метод визначення нафтопродуктів полягає в екстракції емульгованих і розчинених нафтопродуктів з води чотирьоххлористим вуглецем: відділення нафтопродуктів від супутніх органічних сполук інших класів на колонці, заповненій оксидом алюмінію і вимірюванням масової концентрації нафтопродуктів методом ІЧ-спектрометрії.
Хід визначення.
У судину з пробій води доливають сірчану кислоту з розрахунку 2 см3 кислоти на 100 см3 проби і переносять пробу в екстрактор. Посудина, в якому була проба обполіскують 10 см3 чотирихлористого вуглецю і додають цей розчинник в екстрактор. Додають ще 20 см3 СCL4 і включають екстрактор на 4 хв, відстоюють емульсію протягом 10 хв. Після розшарування емульсії нижній шар зливають в циліндр місткістю 100 см3. Екстракт сушать безводним сульфатом натрію протягом 30 хв. Після чого екстракт обережно зливають в циліндр місткістю 50 мл.
У підготовлену хроматографічну колонку наливають 8 см3 СCL4 для змочування, а потім промивають 5 мл цього розчинника. Як тільки розчин досягне верхнього рівня оксиду алюмінію, в колонку вливають невеликими порціями підготовлений екстракт, збирають елюат у мірну колбу місткістю 50 см3, пропускаючи в кінці хроматографування чистий розчинник. Вимірюють обсяг елюата. Елюат заливають у кювету і встановлюють в прилад АН-1 або КН-1. Фіксують показання приладу, які відповідають кількості нафтопродуктів в 1 см3 елюата. Концентрацію нафтопродуктів (мг/дм3) воді обчислюють за формулою:
|
V
де С зм - вміст нафтопродуктів в елюате, виміряний на приладі;
В - об'єм екстракту, який пішов на аналіз, см3;
V - об'єм проби води, взятої для визначення, см3;
К - коефіцієнт розбавлення елюанта [10].
2.2.5. Визначення хлоридів в оборотній воді меркуріметріческім методом
Метод заснований на титруванні хлоридів розчином нітрату ртуті зі змішаним індикатором (діфенілкарбазоном і бромфеноловий синій). При цьому іони ртуті зв'язуються з іонами хлору в молодіссоціірующее з'єднання хлориду ртуті, а надлишок їх утворює з індикатором комплекс фіолетового кольору [13].
Визначенню не заважають кольоровість води. Заважають йодиди і броміди в концентраціях еквівалентних хлоридів, сульфіди і залізо в концентраціях вище 10 мг / л.
Хід визначення.
Відбирають 100 мл досліджуваної води, додають 10 крапель змішаного індикатора, потім по краплях 0,2 н. азотної кислоти до появи жовтого забарвлення (рН 3,6), після чого ще 5 крапель тієї ж кислоти. Титрують розчином нітрату ртуті, до кінця титрування забарвлення набуває помаранчевий відтінок. Для більш чіткого визначення кінця титрування використовують контрольну пробу, до 10 мл якої додають індикатор, 2 мл 0,2 н. азотної кислоти і одну краплю нітрату ртуті.
|
З = А К н 1000
V
де А - обсяг розчину нітрату срібла, витраченого на титрування, мл;
К - поправочний коефіцієнт до титру розчину нітрату срібла, мг;
V - об'єм проби, взятої для визначення, мл [13].
2.2.6 Визначення міді в оборотній воді фотометричним методом з діетилдитіокарбамат свинцю
При збовтуванні розчину, що містить іони міді, з безбарвним розчином діетилдитіокарбамат свинцю в тетрахлориді вуглецю (або хлолроформе) відбувається заміщення свинцю міддю і утворилося діетилдитіокарбамат міді в шарі органічного розчинника забарвлює цей шар в жовто-коричневий колір.
Реакцію можна проводити в досить кислому середовищі (рН = 1-1,5). У цих умовах в шар органічного розчинника перехрдіт тільки вісмут, ртуть і срібло, але останні два елементи утворюють з застосовуваним реагентом безбарвні з'єднання, забарвлення ж з'єднання вісмуту стає помітною лише при концентрації вісмуту перевищує 30 мкг / л, що зустрічається рідко. Якщо, зміст вісмуту вище зазначеного рекомендується збовтати отриманий розчин діетилдитіокарбамат в органічному розчиннику протягом 0,5 хвилин С25 мл 5-6 Н розчину HCl. З'єднання вісмуту тоді руйнується, вісмут (його може бути до 3 мг) переходить у водний розчин, а з'єднання міді залишиться в органічному шарі.
Хід визначення. У ділильну воронку місткістю 200 мл поміщають такий обсяг розчину, отриманого після попередньої обробки проби, щоб у ньому містилося від 0,2 до 6 мкг міді. (Якщо аналізована проба стічної води не містить ні ціанідів, ні будь-яких інших речовин, що утворюють з міддю комплексні з'єднання, то попередню обробку можна не проводити і взяти для аналізу пробу безпосередньо в обсязі, що містить зазначені кількості міді.) Розчин розбавляють приблизно до 100 мл. доливають 5 крапель розбавленої HCl і вводять із бюретки точно 1 або 2 мл розчину діетилдитіокарбамат свинцю в тетрахлориді вуглецю. Суміш енергійно збовтують 2 хвилини.
Після поділу шарів зливають органічний шар в кювету фотометра, забезпечену кришкою і як можна швидше визначають оптичну щільність при
2.2.7 Визначення сульфатів у оборотній воді титриметрическим методом у присутності дитизона як індикатор
Суть методу. Титрування проводять у слабокислой середовищі (рН = 3,5-4,5) в присутності двократного за обсягом кількості ацетону або етилового спирту, додає для зниження розчинності утворюється при титруванні сульфату свинцю. Індикатором кінця титрування служить дитизоном, який утворює з надлишком іонів свинцю забарвлене в червоно-фіолетовий колір комплексне з'єднання. Дитизоном додають у твердому вигляді. Визначенню заважають катіони, що реагують з дитизоном в умовах визначення; їх видаляють, пропускаючи пробу води через катионит а Н-формі. Заважають фосфат-іони в концентраціях що перевищують 5 мг / л, а також інші аніони, обложені іонами свинцю в слабокислом розчині: хромат-, арсенат-, фторид-, йодид-, оксалат-іони.
Хід визначення. Пробу води пропускають через колонку з катионитом в Н-формі для усунення заважають визначенню катіонів. Відкинувши перші порції фільтрату, відбирають такий його обсяг (10-20 мл), що б у ньому містилося не менше 1 мг
Додають подвійне за обсягом кількість ацетону або етилового спирту 20-40 мл і порошок дитизона так, щоб розчин став зеленим. Потім підігрівають до 50 ° С і титрують розчином нітрату свинцю, додаючи його з микробюретки до переходу зеленого забарвлення в червоно-фіолетову [7].
2.2.8. Визначення вмісту заліза в оборотній воді фотометричним методом з сульфосаліцилату натрію
Суть методу. Метод заснований на тому що сульфосаліцилова кислота або її натрієва сіль утворюють з солями заліза забарвлені комплексні сполуки, причому в слабокислою середовищі сульфосаліцилова кислота реагує тільки з солями заліза (Ш) - червоне забарвлення, а в слобащелочной середовищі - з солями заліза (Ш) і ( П) - жовте забарвлення.
Хід аналізу. Визначення загального вмісту заліза. Як і при визначенні фенантролінатним методом. У тих випадках, коли аналізована проба містить відносно велику кількість органічних речовин, що пов'язують залізо в комплексні з'єднання, проводять попередню обробку для руйнування комплексів.
У конічну колбу місткістю 50 мл наливають 10 мл аналізованої води. У цьому обсязі має міститися від 1 до 10 мкг заліза, що відповідає концентраціям від 0,1 до 1 мг / л. Більш концентровані за вмістом заліза стічні соди попередньо розбавляють у мірній колбі так. Щоб вміст заліза в 10 мл отриманого розчину було у зазначених межах. Потім у пробірку доливають 5 мл розчину сульфосаліцилату натрію або сульфосаліцилової кислоти, 5 мл розчину аміаку і перемішують.
Вимірюють оптичну щільність отриманого розчину при
Вміст заліза знаходять по калібрувальної кривої, для побудови якої наливають з микробюретки 0,1; 0,2; ... 1,0 мл стандартного розчину заліза, розбавляють до 10 мл дистильованої водою і продовжує, як при аналізі проби.
Визначення заліза (Ш). Це визначення можна проводити тільки в тих випадках, коли пробу спеціально не обробляли з метою руйнування органічних комплексних сполук, тому що при такій обробці залізо (П) переходить в залізо (Ш).
Визначення проводять так само, як і визначення загального вмісту заліза, за винятком того. Що аналізований розчин попередньо нейтралізують, визначивши необхідну кількість лугу титруванням окремої порції проби, і замість розчину аміаку вводять в аналізований розчин 0,1 мл соляної кислоти. Вимірюють оптичну щільність отриманого розчину при
2.2.9. Контроль за корозією металу за допомогою купонів
Купони (пластинки) з різних матеріалів (вуглецева сталь, мідь, латунь тощо), поміщені в оборотну воду, дають хороше уявлення про умови, що мають місце в даній системі і про вид корозійних процесів. Швидкість корозії розраховується на підставі втрати ваги купона за певний проміжок часу.
Корозійні купони фірми «Налко» зважені, не вимагають обробки перед застосуванням і готові до використання. Для отримання точного результату купони повинні встановлюватися в умовах, що виключають їх забруднення маслами та жирами. Навіть дотик рукою впливає на точність результату.
Купони встановлюються в спеціальних змійовиках показаних на рис.12.
рис.12. Змійовики
Змійовик приєднується до системи за допомогою шланга або труби. Існують два варіанти забезпечення протоку води через змійовик - з вільним зливом або в систему під тиском. У будь-якому випадку, подача води в змійовик повинна бути знизу, а вихід зверху. Вільний кінець купона повинен бути орієнтований у напрямку потоку води. Потік води через змійовик повинен становити близько 1 м / с (близько 30 л / хв). При установці в одному змійовику купонів з різних матеріалів (наприклад, міді і вуглецевої сталі) необхідно розташовувати вуглецеві купони перед мідними, щоб уникнути гальванічної корозії, яка може вплинути на точність результату.
Купони виймають через час, передбачений програмою випробувань (зазвичай це 30, 60, 90 діб). Після зняття купони візуально перевіряють на наявність відкладень, місцевої (локальної) корозії і т.п.
Процедура вимірювання втрат ваги.
1. Очистити купон від відкладень, не використовуючи для цього металеві предмети, щоб не пошкодити поверхню купона.
2. Занурити купон на 30 хвилин у толуол (або будь-який інший розчинник) для видалення можливих слідів масла.
3. Висушити купон на повітрі.
4. Занурити купон на 30 секунд у інгібований соляну кислоту.
5. Промити купон під струменем проточної води.
6. Негайно занурити купон на 10 секунд в насичений содовий розчин для нейтралізації залишків кислоти.
7. Промити купон в дистильованій воді, обробити ацетоном і сушити в сушильній шафі при 40-50 ° С протягом 2 годин.
8. Охолодити купон до кімнатної температури і зважити його.
Швидкість корозії визначається за наступною формулою:
де m - втрати ваги (г);
S - площа поверхні купона (см2);
t-час витримки (сут.).
Щільність металу: Вуглецева сталь - 7.85 кг/м3; Мідь - 8.9 кг/м3; Адміралтейська латунь - 8.17 кг/м3.
У випадку, якщо відкладення з поверхні купона не вдається видалити протягом 30 секунд у ингибированной соляній кислоті, то необхідно повторити процедуру очищення купона застосовуючи поправочний коефіцієнт - на кожне додаткове занурення в кислоту (30 секунд) необхідно віднімати з отриманих втрат ваги 1 мг.
Склад ингибированной кислоти: 300 р. 30%-й формальдегід; 700 р. 10-20%-й розчин соляної кислоти.
Можливо використовувати для виготовлення найпростішого змійовика водопровідні фітинги: коліна, трійники, заглушки. У заглушці свердлиться отвір і нарізається різьба для вворачивания купонодержателя. Купонодержатель повинен бути виготовлений з поліпропілену, тефлону або фторопласта. Купон кріпиться до утримувача за допомогою пластикових гвинтів і гайок. Для кріплення нержавіючих купонів можливе використання нержавіючого кріплення [3].
рис.13. Зразки заглушок з різьбовим поглибленням під купонодержатель.
рис.14. Купонодержатель.
2.3 Вимоги до якості стічних вод виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер»
Норми на якість і кількість стічних вод, що скидаються з цехів і установок на очисні споруди ВАТ «Салаватнефтеогрсінтез» розробляються заступником головного інженера з охорони природи і затверджуються головним інженером об'єднання. Дані якості стічних вод зведені в таблицю 1.
Таблиця 1 [43]
Норми на якість і кількість стічних вод, що скидаються з водообігового вузла 1838 на очисні споруди
| № № | Нормовані показники | Допустима кількість |
| 1 | Нафтопродукти, мг / дм 3 | 25,0 |
| 2 | Мідь, мг/дм3 | 1,0 |
| 3 | Зважені речовини, мг/дм3 | 50,0 |
| 4 | Сульфати, мг / дм 3 | 50,0 |
| 5 | Обсяг стоків, м3 / год | 90,0 |
Норми на якість і кількість оборотної води цеху 46 та установки 1838 цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеогрсінтез» розробляються головним технологом і затверджуються головним інженером об'єднання. Дані якості оборотної води зведені в таблицю 2.
Таблиця 2 [2]
Вимоги пред'являються до якості оборотної води
| № № | Найменування показників | Нормативний зміст |
| 1 | Нафтопродукти, мг / дм 3 не більше | 25 |
| 2 | Загальна жорсткість, мг/дм3 не більше | 1000 |
| 3 | Жорсткість (кальцій), мг/дм3 СаСО3 в межах | 80-900 |
| 4 | Масова концентрація механічних домішок, мг/дм3 не більше | 25 |
| 5 | Масова концентрація «активного хлору», мг/дм3 не менш | 1,0 |
| 6 | Масова концентрація міді, мг/дм3, не більше | 4,0 |
| 7 | Водневий показник, рН в межах | 6,5-9,3 |
| 8 | Лужність, мг/дм3 СаСО3 не більше | 500 |
| 9 | Фосфати органічні, мг/дм3 не більше | 6,9 |
| 10 | Фосфати (орто), мг/дм3 не більше | 2 |
| 11 | Залізо, мг / дм 3 не більше | 1 |
| 12 | Зважені речовини, мг / дм 3, не більше | 25 |
| 13 | Сульфати, мг / дм 3 не більше | 150 |
| 14 | Мікробіологічний тест, кол. / мл не більше | 105 |
| 15 | Швидкість корозії, мм / рік не більше | 0,1 |
| 16 | Хлор вільний, мг/дм3 Сl2 не менше | 0,1 |
Річкова вода має лужне середовище рН = 8,58 і має загальну жорсткість 349 мг/дм3. При цьому кальцієва жорсткість 233 мг/дм3 (66,87% від загальної жорсткості). Такий рівень жорсткості є допустимим для використання річкової води для підживлення водооборотних систем. Незначне вміст завислих речовин. За іншими забруднюючих речовин не зареєстровано перевищення. Якість річкової води відповідає вимогам, які пред'являються до води, що спрямовується в якості підживлення на водообігового вузол виробництва етилбензол - стиролу цеху 46 заводу «Мономер».
Дані про результати аналізів річкової води наведені в табл.3
Таблиця 3
Якість річкової води
| № № | Наімнованіе показників лей якості | Номер проби | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Σср | ||
| 1 | рН | 8,58 | 8,60 | 8,49 | 8,55 | 8,50 | 8,65 | 8,56 |
| 2 | Зважені речовини, мг/дм3 | 10,0 | 13,0 | 12,0 | 16,2 | 17,6 | 15,0 | 13,97 |
| 3 | Жорсткість загальна, мг/дм3 | 330 | 350 | 345 | 385 | 340 | 341 | 349 |
| 4 | Жорсткість кальцівая, мг/дм3 | 232 | 228 | 222 | 238 | 220 | 258 | 233 |
| 5 | Лужність, мг/дм3 | 140 | 120 | 120 | 90 | 110 | 140 | 120 |
| 6 | Сульфати, мг / дм 3 | 25,0 | 33,0 | 36,0 | 35,6 | 32,5 | 24,0 | 31,03 |
| 7 | Нафтопродукти, мг / дм 3 | 0,04 | 0,03 | 0,01 | 0 | 0 | 0,02 | 0,016 |
| 8 | Хлориди, мг / дм 3 | 39,5 | 48,2 | 40,0 | 36,8 | 45,9 | 52,4 | 43,8 |
| 9 | Солевміст, мг/дм3 | 576.4 | 610,1 | 610,7 | 593,3 | 567,9 | 603,6 | 606,0 |
З основного виробництва етилбензол - стиролу на блок оборотного водопостачання (об'єкт 1838) надходить оборотна вода за двома трубопроводами діаметром - 800 мм з параметрами: температура не більше 40 ° С, тиск 2,5 - 3,5 кгс/см2. Оборотна вода надходить у нефтеотделітель. Нефтеотделітель є горизонтальним проточний відстійник, розділений поздовжніми стінками на дві паралельно працюючі секції. Оборотна вода по самостійним трубопроводах подається в кожну секцію нефтеотделітеля, далі через розподільну трубу з патрубками і щілинну перегородку надходить у відстійну частина секції. В кінці відстойної частини вода пропускається під затопленої нефтеудержівающей стінкою і через водозлив надходить в резервуар теплої води. З резервуара теплої води оборотна вода перекачується насосами для охолодження на градирні Г-1, Г-2, Г-3, Г-4. Після охолодження оборотна вода самопливом надходить у резервуар охолодженої води.
З резервуара охолодженої води насосами оборотна вода двома потоками по трубопроводу діаметром - 1200 мм подається на основне виробництво з параметрами: температура не більше 28 ° С, тиск не менше 5 кгс/см2 і витрата не більше 9728 м3 / ч. При необхідності проводиться поповнення системи річковою водою.
2.7. Обробка оборотної води на блоці оборотного водопостачання 1838 мідним купоросом та інгібітором корозії ІКБ - 4 «В»
Інгібування
Інгібітор корозії ІКБ-4 «В» призначений для захисту металів від корозії в нейтральних водних і водно-нафтових середовищах, в циркулюючої охолодженої воді. Захисна дія інгібітора засновано на здатності утворювати адсорбційну плівку на поверхні металів, що служить бар'єром між агресивним середовищем і металом.
Товарний продукт інгібітора ІКБ-4 марки «В» представляє собою 50% пасту.
Фізичні властивості 50% пасти ІКБ-4 «В»:
зовнішній вигляд - мазеподібної паста
колір - від жовтого до темно-коричневого
запах - слабкий специфічний
вміст основної речовини,% 50
щільність, г / см 0,98 - 1,0
в'язкість, сСт 160
температура застигання не вище, ° С 70
температура спалаху, ° С 205
температура займання, ° С 288
Інгібітор подається 10% розчином по трубопроводу діаметром 80мм в ємності. У ємностях здійснюється розведення розчину до 5%, річковою водою. При цьому необхідно нагріти інгібітор до температури плавлення і змішати з водою при 80 - 90 0С ємності подається технічний повітря для сприяння змішування шляхом барботажа. Спочатку, у пусковий період, з метою швидкого створення захисної плівки, 10% розчин інгібітора вводиться в мережу гарячої оборотної води ударною дозою 200 г/м3, протягом 2,5-3 годин. Після обробки всієї оборотної води ударною дозою, інгібітор подається в розрахунку на підживлювальної воду дозою 100 мг / л. Після стабілізації системи - за результатами аналізу, концентрація інгібітора в оборотній воді повинна підтримуватися на рівні 50 мг / л, яка визначається лабораторним аналізом за розробленим графіком. Проби оборотної води на аналіз відбираються з резервуарів.
Хлорування
Гіпохлорит натрію застосовується для дезінфекції оборотної води з метою знищення бактерій, що викликають біообростання обладнання (теплообмінних апаратів, трубопроводів) на технологічних установках цеху 46.
Гіпохлорит натрію - рідина зеленувато-жовтого кольору (у день відвантаження) до червонувато-коричневого кольору (після закінчення 10 діб з дня відвантаження), малотоксичні.
При дезінфекції оборотної води відбувається наступна реакція:
3NaOCl + 3H2O = 3NaOH + НС1О3
Новоутворена хлорнуватиста кислота НС1О3 нестійка і розкладається НС1Оз = НС1 + ЗО, звільнився кисень окисляє речовини, що входять до складу платоплазми клітин, внаслідок чого мікроорганізм гине.
Гіпохлорит натрію на блок оборотного водопостачання надходить в автоцистернах і закачується в ємності. З ємностей насосів дозувань подається в резервуари охолодженої води і в мережі теплої води, що подають воду на градирні.
Хлорування здійснюється гіпохлоритом натрію 2-6 разів на добу. Для попередження біологічного обростання мікроорганізмами, водоростями градирень (водорозподільні трубопроводи, зрошувач, каркас, обшивка і резервуар) застосовується додаткове хлорування 3-4 рази на місяць протягом 1 години.
Доза хлору повинна забезпечувати вміст залишкового активного хлору в оборотній воді в межах I мг / л.
Купоросірованіе
Мідний купорос є порошкоподібною речовиною синього кольору, є малотоксичних речовиною. Обробка води мідним купоросом спрямована головним чином на боротьбу з водоростями, що розвиваються на градирнях (водорозподільні трубопроводи, зрошувач, каркас, обшивка і резервуар). Дія міді на водорості в воді можна представити наступним чином:
Запроваджена у воду сірчано - кисла мідь дисоціює на іони:
CuS04 = Cu2 + + SO42-
Іони міді (Cu2 +) швидко проходять через оболонку клітини водорості і діють на внутрішньоклітинний речовина або здійснюють коагуляцію на ній білка, внаслідок чого порушується обмін речовин між зовнішнім середовищем і організмом, і організм гине.
Концентрація робочого розчину 4%. Ємність мідного купоросу розрахована на одну обробку. Для сприяння розчинення мідного купоросу у воді в ємність подається технічний повітря для перемішування шляхом барботажа.
Концентрація іонів міді в оборотній воді в перші години після введення повинна бути 1 - 4 мг / л.
Введений у воду реагент вступає в реакцію або сорбується біологічними обростаннями, в результаті концентрація його у воді зменшується, при цьому зниження концентрації іонів міді в оборотній воді в перші години проходить швидше, ніж у наступні [2].
2.8. Дані про результати аналізів якості стічних вод при обробці оборотної води мідним купоросом та інгібітором ІКБ-4 «В»
На блоці оборотного водопостачання є системи виробничої, зливової, фекальної каналізації.
Стоки виробничої каналізації формуються за рахунок спорожнення градирень, нефтеотделітеля при підготовці до капітального ремонту, переливу з нефтеотделітеля і організованих зборів при продувці та відводів витоків води через сальникові ущільнення насосів.
Стоки зливової каналізації формуються за рахунок талих і дощових вод, переливу з чаш градирень.
Таблиця 4
Якість стічних вод при обробці оборотної води мідним купоросом та інгібітором ІКБ-4 «В»
На блоці оборотного водопостачання є системи виробничої, зливової, фекальної каналізації.
Стоки виробничої каналізації формуються за рахунок спорожнення градирень, нефтеотделітеля при підготовці до капітального ремонту, переливу з нефтеотделітеля і організованих зборів при продувці та відводів витоків води через сальникові ущільнення насосів.
Стоки зливової каналізації формуються за рахунок талих і дощових вод, переливу з чаш градирень.
Таблиця 4
Якість стічних вод при обробці оборотної води мідним купоросом та інгібітором ІКБ-4 «В»
| № № | Нормовані показники | Кількість |
| 1 | Нафтопродукти, мг / дм 3 | 30,0 |
| 2 | Мідь, мг/дм3 | 3,0 |
| 3 | Зважені речовини, мг/дм3 | 16,0 |
| 4 | Сульфати, мг / дм 3 | 57,0 |
| 5 | Обсяг стоків, м3 / год | 85,0 |
Таблиця № 5
Стічні води водообігового вузла 1838 цеху 46.
Стічні води водообігового вузла 1838 цеху 46.
| № п / п | Найменування стоку | Кількісні освіти стічних вод, м3 / ч. | Періодичність скидання. | Місце скидання. | Встановлена норма вмісту забруднювачів стоків, мг/дм3 не більше |
| 1 | Вода після охолодження сальникових ущільнень насосів | 0,6 | Постійно | У виробничу каналізацію колодязь КГ -13. | Нафтопродукти - 25; Мідь - 1; Зважені речовини - 50; Сульфати-50. |
| 2 | Вода при звільненні нефтеотделітеля | 70,0 | Періодично при підготовці до капітального ремонту. | У виробничу каналізацію колодязь КГ -13. | Нафтопродукти - 25; Мідь - 1; Зважені речовини - 50; Сульфати-50. |
| 3 | Вода з нефтеотделітеля при переливі | 25,0 | Періодично | У виробничу каналізацію колодязь КГ-13. | Нафтопродукти - 25; Мідь - 1; Зважені речовини - 50; Сульфати-50. |
| 4 | Вода при звільненні градирень і резервуарів під час продування | 85,0 | Постійно | Виробнича каналізація КГ - 37 | Нафтопродукти - 25; Мідь - 1; Зважені речовини - 50; Сульфати-50. |
| 5 | Вода з чаш градирень при переливі | 25,0 | Періодично | У зливову каналізацію колодязь № 14 | Нафтопродукти - 25; Мідь - 1; Зважені речовини - 50; Сульфати-50. |
рис. 15. Схема освіти стічних вод на водообігового вузлі 1838 цеху 46.
2.9. Дані про результати аналізів якості оборотної води при обробці мідним купоросом та інгібітором ІКБ - 4 «В»
Дані про результати аналізів оборотної води наведено в табл. 6. Оборотна вода характеризуються високим водневим показником рН = 8,6 і значними органічними забрудненнями, при чому необхідно зазначити, що велика кількість органічних забруднень знаходиться в розчиненому вигляді. Вміст зважених речовин становить 5,01 мг / л. Зареєстровано перевищення показників якості оборотної води по нафтопродуктах, швидкості корозії.
Таблиця 6
Якість оборотної води при обробці мідним купоросом та інгібітором ІКБ-4 «В»
| № № | Наімнованіе показників лей якості | Номер проби | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Σср | ||
| 1 | Нафтопродукти, мг / дм 3 | 37,0 | 25,0 | 35,8 | 14,0 | 23,0 | 30,0 |
| 2 | Загальна жорсткість, мг/дм3 | 220 | 230 | 210 | 300 | 280 | 248 |
| 3 | Жорсткість (кальцій), мг/дм3 СаСО3 | 200 | 160 | 130 | 200 | 190 | 176 |
| 4 | Масова концентрація механічних домішок, мг/дм3 | 17,0 | 10,4 | 8,3 | 25,0 | 15,0 | 15,1 |
| 5 | Масова концентрація вільного хлору, мг/дм3 | 0,78 | 0,92 | 1,17 | 0,36 | 1,10 | 0,87 |
| 6 | Масова концентрація міді, мг/дм3 | 3,36 | 2,91 | 2,56 | 2,30 | 3,02 | 3,0 |
| 7 | Водневий показник, рН | 8,6 | 8,9 | 8,7 | 8,5 | 8,6 | 8,6 |
| 8 | Лужність, мг/дм3 СаСО3 | 244 | 340 | 268 | 280 | 404 | 307 |
| 9 | Залізо, мг/дм3 | 0,81 | 0,65 | 0,72 | 0,59 | 0,75 | 0,70 |
| 10 | Зважені речовини, мг/дм3 | 11,, 3 | 15,9 | 18,7 | 19,05 | 14,2 | 16,0 |
| 11 | Сульфати, мг / дм 3 | 56 | 49 | 61 | 48 | 60 | 57 |
| 12 | Мікробіологічний тест, кол. / мл | - | - | - | - | - | - |
| 13 | Швидкість корозії, мм / рік | 0,10 | 0,16 | 0,17 | 0,09 | 0,12 | 0,15 |
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1. Удосконалення методу водопідготовки виробництва етилбензол-стиролу реагентами фірми «Nalco»
Вода є основним охолоджуючим агентом, що використовуються в усіх галузях промисловості. Використання води в якості охолоджуючого агента призводить до виникнення проблем корозії, утворення накипу, забруднення, розвитку і росту мікроорганізмів у водооборотних циклах, утворення стічних вод.
Дані проблеми роблять серйозний вплив на процес виробництва, знижуючи ефективність теплопередачі, збільшуючи витрату енергії і підвищуючи експлуатаційні витрати, приводячи до скорочення або повним зупинок виробництва.
Всі ці проблеми тісно пов'язані між собою і програми обробки оборотної води враховують їх комплексне рішення. Завдання реагентної обробки «На1со» - запобігти випадання солей жорсткості і відкладення мікробіологічних забруднень у теплообмінному обладнанні, а також забезпечити корозійну захист обладнання водооборотних циклів.
У охолоджуючих системах оборотного водопостачання циркуляційна вода виконує роль охолоджуючого агента, відводячи надлишкову теплоту з поверхні нагрівання теплообмінних апаратів, машин, агрегатів та іншого обладнання встановленого в цеху № 46 заводу «Мономер».
З метою можливості використання в якості реагентної обробки оборотної води цеху 46 реагентами фірми «Nalco» і гіпохлоритом натрію замість купоросірованія і інгібування були змодельовані процеси перекладу обробки води вищевказаними реагентами.
3.2. Характеристика реагентів фірми «Nalco» [44]
NALCO 73424 - «повністю органічний» інгібітор корозії і відкладень для відкритих рециркуляційних охолоджуючих систем. Розроблений для застосування в умовах високої лужності, дозволяючи мінімізувати або виключити подачу кислоти. Завдяки своїй формулі реагент ефективний для широкого спектру робочих параметрів. Найбільше підходить для обробки води, коли лужність у рециркуляційних системах концентрується природним чином або де її можна відрегулювати в межах від 300 - 500 мг / л. NALCO 73424 є сумішшю спеціальних органічних плівкоутворювачів, органічних фосфорних сполук і органічних полімерів. Корозійний захист обладнання реагент забезпечує за рахунок використання присутніх в оборотній воді лужності і жорсткості, тобто за рахунок утворення на поверхні металу захисної плівки, що складається з фосфатів заліза і кальцію, а також карбонатів кальцію. Тому робота застосовуваної програми обробки в діапазоні лужності вище 300 мг / л СаСО3 є необхідною умовою ефективності роботи реагенту, тому що низькі лужність та кальцієва жорсткість оборотної води знижують утворення захисної плівки на поверхні металу.
Призначення:
- Запобігає утворенню відкладень в сильнощелочной середовищі;
- Забезпечує ефективний захист від корозії вуглецевої сталі і кольорових металів;
- Відмінна здатність диспергувати частинки;
- Нормалізує показники якості води: регулює підвищений рівень заліза у воді підживлення, сприяє швидкому відновленню необхідного рівня рН;
- Знижує або виключає подачу кислоти.
Колір - коричневий, рН-3, 2; щільність - 1,25 кг / л; точка замерзання мінус 12 ° С.
NALCO 8506 - є дисперсантів нафтопродуктів і мікробіологічних шламових відкладень. Як дісперсанти NALCO 8506 блокує формування відкладень зважених часток, нафтопродуктів і мікроорганізмів, підтримуючи їх у зваженому стані. NALCO 8506 підвищує ефективність використання біоцидів (хлору чи брому), забезпечуючи краще проникнення біоциди в масу відкладень.
Призначення:
- Диспергує і запобігає відкладення слизу;
- Збільшує ефективність теплопередачі;
- Підвищує ефективність процесу хлорування й біоцидні обробки;
- Допомагає зменшити витрати на ремонт і продовжує термін служби устаткування.
Колір темно-коричневий, рН-7, 5; щільність 1,07 кг / л; точка замерзання - мінус 7 ° С.
3.3. Розрахунок витрати реагентів фірми «NALCO» необхідного для досягнення оптимальних показників якості оборотної води
Важливо відзначити, що якісний і кількісний склад циркуляційний води, що знаходиться в обігу, з плином часу зазнає істотні зміни в результаті фізико-хімічних та біологічних процесів, що протікають в системі. Оборотна вода багаторазово і послідовно нагрівається, охолоджується, упарюють, частково втрачається при випаровуванні, крапельному віднесенні в атмосферу і стає більш мінералізованою і збагаченої завислими речовинами, при цьому відбувається порушення її стабільності, внаслідок чого вода набуває корозійні або здатність до відкладення солей.
Для досягнення вимог за якістю до оборотній воді, що спрямовується на виробництво, з метою заміни реагентів (мідного купоросу і інгібітору корозії ІКБ - 4 «В») були проведені досліди по обробці оборотної води реагентами фірми «NALCO» 8506, 73424.
Приймаються витрати реагентів з розрахунку показників роботи водообігового вузла:
- Об'єм системи - 10000м3;
- Циркуляція в системі - 12600 м3/год;
- Різниця температур оборотної води
- Коефіцієнт упарювання в системі - 4;
- Випаровування в системі - 135 м3/год;
- Продування в каналізацію - 85 м3/год;
- Підживлення системи річковою водою - 180 м3/год.
Процес досліджували при різних концентраціях реагентів фірми «NALCO» 8506, 73424 Контролювали параметри: фосфати органічні, фосфати (орто), нафтопродукти, мідь, рН, сульфати, жорсткість загальна, жорсткість кальцієва, лужність, завислі речовини, залізо.
Динаміка процесу вивчалася безпосередньо на водообігового вузлі.
Програма випробувань:
1. Спочатку, у пусковий період, з метою швидкого створення захисної плівки виробляли шокову подачу реагенту NALCO 8506 в приймальну камеру циркуляційних насосів з дозуванням 30 мг / л (300 кг).
2. Через 2 години після подачі реагенту відбирали проби оборотної води і робили аналізи на вміст заліза. У випадку, якщо рівень заліза перевищував 2 мг / л збільшували продувку і доводили вміст заліза в оборотній воді до рівня менше 2 мг / л.
3. Після обробки всієї оборотної води ударною дозою, інгібітор NALCO 8506 подавали в розрахунку на підживлювальної воду дозою 5, 10, 15 мг/дм3 (це відповідає витраті 0,225; 0,45; 0,675 кг / год). Відбір проб на аналіз оборотної води проводився з трубопроводу зворотної води.
4. Спочатку, у пусковий період, з метою швидкого створення захисної плівки виробляли шокову подачу реагенту NALCO 73424 з розрахунку вмісту реагенту 100 мг / л в обсязі оборотної води (близько 1000 кг).
5. Після обробки всієї оборотної води ударною дозою, інгібітор NALCO 73424 подавали в розрахунку на підживлювальної воду дозою 50,00; 60,00; 70,00 мг/дм3 (це відповідає витраті 2,30; 2,70; 3,20 кг / год ). Відбір проб на аналіз оборотної води проводився з трубопроводу зворотної води.
6. Гіпохлорит натрію дозували в приймальну камеру циркуляційних насосів двічі на день подавали 500 кг гіпохлориту натрію.
3.4. Результати експерименту із застосуванням реагентів фірми NALCO
Проаналізували отримані результати експериментів. За результатами досліджень (табл.8) при зміні дози реагентів фірми NALCO змінюються показники якості оборотної води. Згідно вимог що пред'являються до якості оборотної води (табл. № 2) оптимальною дозою для реагенту NALCO 73424 є 60,00 мг/м3; для реагенту реагенту NALCO 8506 є 10 мг/м3.
Таблиця № 7
Витрата реагентів на підтримку необхідної концентрації
| Реагент | Дозування | Витрата | Витрата |
| мг/дм3 | кг / год | кг / рік | |
| NALCO 73424 | 60,0 | 2,7 | 21600 |
| NALCO 8506 | 10,0 | 0,5 | 3600 |
Для ефективної роботи реагентів фірми «NALKO» є наступні параметри оборотної води:
- РН - 8,6 - 9,3;
- Жорсткість Са - 80-900 мг/дм3;
- Лужність - 300-550 мг/дм3.
Запропонована програма обробки забезпечує корозійну захист обладнання за рахунок утворення на поверхні металу захисної плівки, що складається з фосфонатів заліза і кальцію, а також карбонатів кальцію. Саме тому робота пропонованої програми в правильному діапазоні лужності і жорсткості є необхідною умовою ефективності роботи реагенту, так як низькі лужність та кальцієва жорсткість оборотної води знижують утворення захисної плівки на поверхні металу.
У зв'язку з цим для забезпечення ефективності роботи пропонованої програми реагентної обробки та захисту обладнання від корозії необхідно підтримувати лужність у оборотній системі на рівні не нижче 300 мг/дм3 СаСО3 за рахунок продування.
Таблиця № 8
Результати експерименту із застосуванням реагентів фірми NALCO 8506, 73424
| Доза реагенту NALCO 73424, кг / год | Концентрація реагенту NALCO 73424 мг/дм3 | Доза реагенту NALCO 8506, кг / год | Концентрація реагенту NALCO 8506 мг/дм3 | Найменування показників якості оборотної води | ||||||||||||
| Фосфати органічні мг/дм3 | Фосфати (орто) мг/дм3 | Нафтопродукти мг/дм3 | Мідь мг/дм3 | Водневий показник, рН | Сульфати мг/дм3 | Загальна жорсткість мг/дм3 | Жорсткість (кальцій) мг/дм3 СаСО3 | Лужність, мг/дм3 СаСО3 | Мікробіологічний тест, кол. / мл | Швидкість корозії, мм / рік | Хлор вільний, мг/дм3 Сl2 не менше | Залізо, мг/дм3 | ||||
| 2,30 | 50,00 | 0,23 | 5,00 | 4,00 | 1,00 | 2,00 | - | 9,30 | 25,00 | 600 | 360 | 388 | 106 | 0,06 | 0,13 | 1,50 |
| 2,70 | 60,00 | 0,45 | 10,00 | 5,89 | 1,79 | 1,60 | - | 8,76 | 27,00 | 370 | 200 | 320 | 104 | 0,03 | 0,17 | 0,89 |
| 3,20 | 70,00 | 0,68 | 15,00 | 7,89 | 4,40 | 1,45 | - | 8,47 | 26,00 | 110 | 60 | 90 | 103 | 0,03 | 0,18 | 0,67 |
Узагальнені результати зміни якості стічних вод при обробці оборотної води мідним купоросом з інгібітором корозії ІКБ - 4 «В» і реагентами фірми «NALCO» наведені в таблиці 9.
Таблиця № 9
Показники якості стічних вод водообігового вузла № 1838 цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» до застосування реагентів фірми «NALCO» і після їх застосування
| № п / п | Найменування показників якості | Од.виміру. | Нормативне зміст | Фактичне зміст після обробки оборотної води | ||
| Мідним купоросом та інгібітором корозії ІКБ - 4 «В» | реагентами фірми «NALCO» | |||||
| 1. | Нафтопродукти | мг/дм3 | 25,0 | 30 | 1,6 | |
| 2. | Мідь | - / - | 1,0 | 3,0 | - | |
| 3. | Сульфати | - / - | 50 | 57 | 27 | |
| 4. | Зважені речовини | - / - | 50 | 16 | 14 | |
| 5. | Обсяг | м3 / год | 90 | 85 | 80 | |
Узагальнені результати зміни якості оборотної води при обробці мідним купоросом з інгібітором корозії ІКБ - 4 «В» і реагентами фірми «NALCO» наведені в таблиці 10.
Таблиця № 10
Показники якості оборотної води водообігового вузла № 1838 цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» до застосування реагентів фірми «NALCO» і після їх застосування
| № п / п | Найменування показників якості | Нормативне зміст | Фактичне зміст після обробки оборотної води | |
| Мідним купоросом та інгібітором корозії ІКБ - 4 «В» | реагентами фірми «NALCO» | |||
| 1 | Нафтопродукти, мг / дм 3 не більше | 25,0 | 30,0 | 1,60 |
| 2 | Загальна жорсткість, мг/дм3 не більше | 1000 | 248 | 370 |
| 3 | Жорсткість (кальцій), мг/дм3 СаСО3 в межах | 80-900 | 176 | 200 |
| 4 | Масова концентрація міді, мг/дм3 не більше | 4,0 | 3,0 | - |
| 5 | Водневий показник, рН | 6,5-9,3 | 8,60 | 8,76 |
| 6 | Лужність, мг/дм3 СаСО3 не більше | 500 | 307 | 320 |
| 7 | Залізо, мг / дм 3 не більше | 1,0 | 0,70 | 0,89 |
| 8 | Сульфати, мг / дм 3 не більше | 150 | 57 | 27 |
| 9 | Мікробіологічний тест, кол. / мл не більше | 105 | - | 104 |
| 10 | Фосфати органічні мг/дм3 не більше | 6,9 | - | 5,8 |
| 11 | Фосфати (орто) мг/дм3 не більше | 2,0 | - | 1,79 |
| 12 | Швидкість корозії, мм / рік не більше | 0,1 | 0,15 | 0,03 |
| 13 | Хлор вільний, мг/дм3 Сl2 не менше | 0,1 | 0,87 | 0,17 |
У зв'язку з цим для забезпечення ефективності роботи пропонованої програми реагентної обробки та захисту обладнання від корозії необхідно підтримувати лужність у оборотній системі на рівні не нижче 300 мг/дм3 СаСО3 за рахунок продування.
4. ЕКОЛОГО - ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
4.1. Платежі за використання водними об'єктами
У Росії діє досить розгалужена система платежів за користування природними ресурсами. Для суб'єктів господарської діяльності платним є користування всіма основними природними ресурсами: земельними, лісовими, об'єктами тваринного світу і водними біологічними ресурсами, родовищами корисних копалин [34].
В даний час в Російській федерації, згідно Федерального закону «Про плату за користування водними об'єктами» плата справляється за:
- Забір води з водних об'єктів;
- Задоволення потреб у воді гідроенергетики;
- Використання акваторії водних об'єктів для лісосплаву, видобутку корисних копалин, організованою рекреації, розміщення плавальних засобів, комунікацій, будівель, споруд, установок і обладнання для проведення бурових, будівельних та інших робіт;
- Здійснення скидання стічних вод у водні об'єкти.
При цьому мінімальні і максимальні ставки плати за користування водними об'єктами по басейнах річок, озер, морів, економічних районах Росії встановлюються централізовано Урядом РФ. Так, в даний час за паркан з поверхневих водних джерел 1 тис.м3 води мінімальна та максимальна ставки відповідно рівні 30,0-176,0 руб. На цій основі законодавчими (представницькими) органами суб'єктів Російської Федерації визначаються конкретні ставки плати за категоріями платників у залежності від виду користування водними об'єктами, їх стану і т.п. Суми плати включається в собівартість продукції (робіт, послуг) [44].
Платежі за збір води з водних об'єктів, а також за скидання стічних вод доводяться до платників у сукупності з лімітами водокористування (місячними та річними). При перевищенні цих лімітів ставки плати відповідно до Закону «Про плату за користування водними об'єктами» збільшуються в 5 разів в порівнянні з базовим рівнем. Одночасне застосування платежів і екологічних нормативів є прикладом спільного використання економічних і адміністративних підходів до управління природокористуванням. І такий порядок покликаний стимулювати охорону і раціональне використання водних ресурсів. Користування водними об'єктами, як і надрами, здійснюється на основі ліцензійного договору. При його відсутності ставки платежів також збільшуються в 5 разів.
Платежі за користування водними об'єктами зараховуються федеральний і бюджет суб'єкта РФ в пропорції 40 і 60% відповідно. Централізуемие в результаті цього кошти не менш ніж на половину повинні спрямовуватися на заходи по відновленню і охороні водних об'єктів.
4.2. Визначення величини предотвращенного екологічного збитку
Запобігання екологічний збиток від забруднення водних ресурсів являє собою оцінку в грошовій формі можливих негативних наслідків водних ресурсів (матеріальні і фінансові втрати та збитки в результаті зниження біопродуктивності водних екосистем, погіршення споживчих властивостей води як природного ресурсу, додаткових витрат на ліквідацію наслідків забруднення вод і відновлення якості , а також виражений у вартісній формі шкоди здоров'ю населення), що у розглянутий період часу вдалося уникнути (запобігти, не допустити) в результаті проведення комплексу організаційно-економічних, контрольно-аналітичних та техніко-технологічних заходів з охорони водних ресурсів.
Формула розрахунку предотвращенного екологічного збитку водним ресурсам у розглянутому r-му регіоні в результаті здійснення n-го напрямки природоохоронної діяльності з k-ому об'єкту (підприємству) протягом періоду часу має такий вигляд:
де
- Приймаємо
- Приймаємо
де
i - вид забруднюючої речовини або групи речовин;
n - число забруднюючих речовин.
Mвnk = (1,90 · 20,00) + (0,20 · 550,00) + (2,00 · 0,05) = 148,10 руб / рік
Yіпrn = (9712,00 · 148,10) · 1,10 = 158662,27 руб
4.3. Економічна оцінка збитків від забруднення стічними водами
Економічна оцінка збитку водойм здійснюється за формулою:
де: ρ-грошова оцінка одиниці скидів у усл.т.руб. / усл.т.
ρ = 6000 руб. / усл.т.;
β - коефіцієнт дозволяє врахувати особливості водойми,
схильного шкідливому впливу (додаток 1, таблиця 3)
Di - коефіцієнт приведення домішки виду i до монозагрязнітелю,
усл.т / т;
νi - маса скидання i-го виду домішки, т.
zводн = 6000 · 1,2 · [(15 · 1,9) + (25 · 0,2) + (0,05 · 2,0)] = 579544 руб.
5. Безпека життєдіяльності
Техніка безпеки праці вивчає питання безпеки і нешкідливості праці на виробництві і є системою організаційних і технічних заходів і засобів, за допомогою яких не допускається вплив на працюючих небезпечних виробничих факторів. Вона безперервно пов'язана з технікою виробництва і організацією праці і займається вивченням не тільки виробничого обладнання та виробничих умов, а й трудових процесів, поведінки людей на роботі [36].
5.1. Виробнича безпека
Виробничий шум
Шум - це безладне поєднання звуків різної частоти та інтенсивності (сили), що виникають при механічних коливаннях у твердих, рідких або газоподібних середовищах, що сприймаються органами слуху людини і викликають неприємне суб'єктивне відчуття.
Характер виробничого шуму залежить від виду джерел: механічний - в результаті роботи різних механізмів; ударний - кування, клепка; аеродинамічний - при русі повітря по трубопроводах, вентиляційних систем; вибуховою - при роботі двигунів внутрішнього згоряння, дизелів.
Несприятливий вплив шуму на організм залежить від кількох факторів: тривалості, інтенсивності, спектрального складу, супутніх шкідливих виробничих факторів.
Розрізняють 4 ступеня шуму:
1 ступінь - шум з інтенсивністю до 40-50 дБ, при якому виникають психічні реакції;
2 ступінь - шум з інтенсивністю до 60-80 дБ, при якому спостерігаються розлади вегетативної нервової системи;
3 ступінь - 90-100 дБ - відзначається зниження слуху;
4 ступінь - рівень шуму вище 120 дБ - пошкодження органів слуху.
Людське вухо сприймає звукові коливання з частотою f = 16 ... 20000 Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц (інфразвук) і вище 20000 Гц (ультразвук) не сприймаються органами слуху, хоча вони певною мірою мають шкідливий вплив на організм людини.
Вплив інтенсивного шуму призводить до головного болю, запаморочення несистематичного, зниження пам'яті, зниження слухових функцій і глухоти, порушень сну, зниження продуктивності праці, значного порушення розумової працездатності.
Нормування допустимих рівнів шуму проводиться відповідно до ГОСТ 12.1.003 - 88 "Шум. Загальні вимоги безпеки "і СН 3223 - 85" Санітарні норми допустимих рівнів шуму на робочих місцях ".
У результаті вимірювань шуму отримані такі значення звуку:
L1 = 54 дБ, L2 = 52 дБ, L3 = 50 дБ.
Нам необхідно визначити середній рівень звуку, середні октавні рівні звукового тиску постійного шуму, еквівалентні рівні звуку. Середнє значення рівнів звукового тиску визначається за формулою:
Lср = Lсумм - 10 lgn
Підсумовування виміряних рівнів L1, L2, L3 ... Ln проводиться попарно і послідовно.
1) за різницею двох рівнів L1 і L2 з табл. 12 визначаємо величину добавки DL;
2) величину добавки DL додаємо до більшого рівня, в результаті чого отримуємо рівень L1, 2 = L + DL;
3) рівень L1, 2 таким же чином сумують з рівнем L3 і отримують рівень L1, 2,3 і т.д.
4) результат Lсумм. Округлюють до цілого числа;
5) за табл. 13 знаходимо величину 10 lgn для трьох рівнів і обчислюємо остаточний результат.
Таблиця 11
Величина добавки
Таблиця 12
Значення 10 lgn в залежності від n
Результати розрахунків: 54 - 52 = 2 дБ, тобто DL = 2,2;
L1, 2 = 54 + 2,2 = 56,2 дБ;
56,2 - 50 = 6,2 дБ, тобто DL = 1
Lсумм. = 56,2 + 1 = 57 дБ;
Значення 10 lgn для трьох рівнів дорівнює 5.
Остаточний результат 57 - 5 = 52 дБ.
Висновок: рівень звуку в межах норми.
Виробниче освітлення.
Освітлення - використання світлової енергії сонця і штучних джерел світла для забезпечення зорового сприйняття навколишнього світу. У виробничих приміщеннях використовується три види освітлення: природне (джерелом є сонце), штучне (коли використовуються лише штучні джерела світла), поєднане або змішане (одночасне поєднання природного і штучного освітлення).
Спільне освітлення застосовується в тому випадку, коли тільки природне освітлення не може забезпечити необхідні умови для виконання виробничих операцій.
Основним кількісним показником освітлення є: світловий потік, сила світла, освітленість і яскравість.
Для того, щоб забезпечити вимоги, які пред'являються діючими нормами (СниП 23-05-95) до висвітлення виробничих приміщень (як природного, так і штучного), потрібно проводити розрахунок обраної системи освітлення. Метою таких розрахунків є забезпечення на робочих місцях достатнього рівня освітлення відповідного нормативного значення якісних показників систем освітлення.
Природне освітлення
Розрахунок природного освітлення зводиться до визначення необхідної площі світлових прорізів (вікон, світлових ліхтарів), що забезпечують нормовані значення к.е. (коефіцієнт природного освітлення), тобто достатній рівень освітлення.
К.п.о. - Це відношення освітленості в даній точці приміщення до одночасної зовнішньої освітленості в умовах розсіяного світла, виражене у відсотках.
Необгрунтоване збільшення засклених поверхонь, наприклад, суцільне скління зовнішніх стін може привести до дискомфорту, погіршення видимості.
"Будівельними нормами і правилами" (СниП 23-05-95) рекомендується визначати необхідну площу светопроемов наступним чином:
4.1. Платежі за використання водними об'єктами
У Росії діє досить розгалужена система платежів за користування природними ресурсами. Для суб'єктів господарської діяльності платним є користування всіма основними природними ресурсами: земельними, лісовими, об'єктами тваринного світу і водними біологічними ресурсами, родовищами корисних копалин [34].
В даний час в Російській федерації, згідно Федерального закону «Про плату за користування водними об'єктами» плата справляється за:
- Забір води з водних об'єктів;
- Задоволення потреб у воді гідроенергетики;
- Використання акваторії водних об'єктів для лісосплаву, видобутку корисних копалин, організованою рекреації, розміщення плавальних засобів, комунікацій, будівель, споруд, установок і обладнання для проведення бурових, будівельних та інших робіт;
- Здійснення скидання стічних вод у водні об'єкти.
При цьому мінімальні і максимальні ставки плати за користування водними об'єктами по басейнах річок, озер, морів, економічних районах Росії встановлюються централізовано Урядом РФ. Так, в даний час за паркан з поверхневих водних джерел 1 тис.м3 води мінімальна та максимальна ставки відповідно рівні 30,0-176,0 руб. На цій основі законодавчими (представницькими) органами суб'єктів Російської Федерації визначаються конкретні ставки плати за категоріями платників у залежності від виду користування водними об'єктами, їх стану і т.п. Суми плати включається в собівартість продукції (робіт, послуг) [44].
Платежі за збір води з водних об'єктів, а також за скидання стічних вод доводяться до платників у сукупності з лімітами водокористування (місячними та річними). При перевищенні цих лімітів ставки плати відповідно до Закону «Про плату за користування водними об'єктами» збільшуються в 5 разів в порівнянні з базовим рівнем. Одночасне застосування платежів і екологічних нормативів є прикладом спільного використання економічних і адміністративних підходів до управління природокористуванням. І такий порядок покликаний стимулювати охорону і раціональне використання водних ресурсів. Користування водними об'єктами, як і надрами, здійснюється на основі ліцензійного договору. При його відсутності ставки платежів також збільшуються в 5 разів.
Платежі за користування водними об'єктами зараховуються федеральний і бюджет суб'єкта РФ в пропорції 40 і 60% відповідно. Централізуемие в результаті цього кошти не менш ніж на половину повинні спрямовуватися на заходи по відновленню і охороні водних об'єктів.
4.2. Визначення величини предотвращенного екологічного збитку
Запобігання екологічний збиток від забруднення водних ресурсів являє собою оцінку в грошовій формі можливих негативних наслідків водних ресурсів (матеріальні і фінансові втрати та збитки в результаті зниження біопродуктивності водних екосистем, погіршення споживчих властивостей води як природного ресурсу, додаткових витрат на ліквідацію наслідків забруднення вод і відновлення якості , а також виражений у вартісній формі шкоди здоров'ю населення), що у розглянутий період часу вдалося уникнути (запобігти, не допустити) в результаті проведення комплексу організаційно-економічних, контрольно-аналітичних та техніко-технологічних заходів з охорони водних ресурсів.
Формула розрахунку предотвращенного екологічного збитку водним ресурсам у розглянутому r-му регіоні в результаті здійснення n-го напрямки природоохоронної діяльності з k-ому об'єкту (підприємству) протягом періоду часу має такий вигляд:
де
- Приймаємо
- Приймаємо
де
i - вид забруднюючої речовини або групи речовин;
n - число забруднюючих речовин.
Mвnk = (1,90 · 20,00) + (0,20 · 550,00) + (2,00 · 0,05) = 148,10 руб / рік
Yіпrn = (9712,00 · 148,10) · 1,10 = 158662,27 руб
4.3. Економічна оцінка збитків від забруднення стічними водами
Економічна оцінка збитку водойм здійснюється за формулою:
де: ρ-грошова оцінка одиниці скидів у усл.т.руб. / усл.т.
ρ = 6000 руб. / усл.т.;
β - коефіцієнт дозволяє врахувати особливості водойми,
схильного шкідливому впливу (додаток 1, таблиця 3)
Di - коефіцієнт приведення домішки виду i до монозагрязнітелю,
усл.т / т;
νi - маса скидання i-го виду домішки, т.
zводн = 6000 · 1,2 · [(15 · 1,9) + (25 · 0,2) + (0,05 · 2,0)] = 579544 руб.
5. Безпека життєдіяльності
Техніка безпеки праці вивчає питання безпеки і нешкідливості праці на виробництві і є системою організаційних і технічних заходів і засобів, за допомогою яких не допускається вплив на працюючих небезпечних виробничих факторів. Вона безперервно пов'язана з технікою виробництва і організацією праці і займається вивченням не тільки виробничого обладнання та виробничих умов, а й трудових процесів, поведінки людей на роботі [36].
5.1. Виробнича безпека
Виробничий шум
Шум - це безладне поєднання звуків різної частоти та інтенсивності (сили), що виникають при механічних коливаннях у твердих, рідких або газоподібних середовищах, що сприймаються органами слуху людини і викликають неприємне суб'єктивне відчуття.
Характер виробничого шуму залежить від виду джерел: механічний - в результаті роботи різних механізмів; ударний - кування, клепка; аеродинамічний - при русі повітря по трубопроводах, вентиляційних систем; вибуховою - при роботі двигунів внутрішнього згоряння, дизелів.
Несприятливий вплив шуму на організм залежить від кількох факторів: тривалості, інтенсивності, спектрального складу, супутніх шкідливих виробничих факторів.
Розрізняють 4 ступеня шуму:
1 ступінь - шум з інтенсивністю до 40-50 дБ, при якому виникають психічні реакції;
2 ступінь - шум з інтенсивністю до 60-80 дБ, при якому спостерігаються розлади вегетативної нервової системи;
3 ступінь - 90-100 дБ - відзначається зниження слуху;
4 ступінь - рівень шуму вище 120 дБ - пошкодження органів слуху.
Людське вухо сприймає звукові коливання з частотою f = 16 ... 20000 Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц (інфразвук) і вище 20000 Гц (ультразвук) не сприймаються органами слуху, хоча вони певною мірою мають шкідливий вплив на організм людини.
Вплив інтенсивного шуму призводить до головного болю, запаморочення несистематичного, зниження пам'яті, зниження слухових функцій і глухоти, порушень сну, зниження продуктивності праці, значного порушення розумової працездатності.
Нормування допустимих рівнів шуму проводиться відповідно до ГОСТ 12.1.003 - 88 "Шум. Загальні вимоги безпеки "і СН 3223 - 85" Санітарні норми допустимих рівнів шуму на робочих місцях ".
У результаті вимірювань шуму отримані такі значення звуку:
L1 = 54 дБ, L2 = 52 дБ, L3 = 50 дБ.
Нам необхідно визначити середній рівень звуку, середні октавні рівні звукового тиску постійного шуму, еквівалентні рівні звуку. Середнє значення рівнів звукового тиску визначається за формулою:
Lср = Lсумм - 10 lgn
Підсумовування виміряних рівнів L1, L2, L3 ... Ln проводиться попарно і послідовно.
1) за різницею двох рівнів L1 і L2 з табл. 12 визначаємо величину добавки DL;
2) величину добавки DL додаємо до більшого рівня, в результаті чого отримуємо рівень L1, 2 = L + DL;
3) рівень L1, 2 таким же чином сумують з рівнем L3 і отримують рівень L1, 2,3 і т.д.
4) результат Lсумм. Округлюють до цілого числа;
5) за табл. 13 знаходимо величину 10 lgn для трьох рівнів і обчислюємо остаточний результат.
Таблиця 11
Величина добавки
| Різниця доданків рівнів L1 і L2, дБ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 |
| Добавка додає-травня до більшого з рівнів. ДБ | 3 | 2,5 | 2,2 | 1,8 | 1,5 | 1,2 | 1 | 0,8 | 0,6 | 0,4 |
Значення 10 lgn в залежності від n
| Число рівнів або джерел, n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 20 | 30 | 50 | 100 |
| 10 lgn, АЕ | 0 | 3 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 13 | 15 | 17 | 20 |
L1, 2 = 54 + 2,2 = 56,2 дБ;
56,2 - 50 = 6,2 дБ, тобто DL = 1
Lсумм. = 56,2 + 1 = 57 дБ;
Значення 10 lgn для трьох рівнів дорівнює 5.
Остаточний результат 57 - 5 = 52 дБ.
Висновок: рівень звуку в межах норми.
Виробниче освітлення.
Освітлення - використання світлової енергії сонця і штучних джерел світла для забезпечення зорового сприйняття навколишнього світу. У виробничих приміщеннях використовується три види освітлення: природне (джерелом є сонце), штучне (коли використовуються лише штучні джерела світла), поєднане або змішане (одночасне поєднання природного і штучного освітлення).
Спільне освітлення застосовується в тому випадку, коли тільки природне освітлення не може забезпечити необхідні умови для виконання виробничих операцій.
Основним кількісним показником освітлення є: світловий потік, сила світла, освітленість і яскравість.
Для того, щоб забезпечити вимоги, які пред'являються діючими нормами (СниП 23-05-95) до висвітлення виробничих приміщень (як природного, так і штучного), потрібно проводити розрахунок обраної системи освітлення. Метою таких розрахунків є забезпечення на робочих місцях достатнього рівня освітлення відповідного нормативного значення якісних показників систем освітлення.
Природне освітлення
Розрахунок природного освітлення зводиться до визначення необхідної площі світлових прорізів (вікон, світлових ліхтарів), що забезпечують нормовані значення к.е. (коефіцієнт природного освітлення), тобто достатній рівень освітлення.
К.п.о. - Це відношення освітленості в даній точці приміщення до одночасної зовнішньої освітленості в умовах розсіяного світла, виражене у відсотках.
Необгрунтоване збільшення засклених поверхонь, наприклад, суцільне скління зовнішніх стін може привести до дискомфорту, погіршення видимості.
"Будівельними нормами і правилами" (СниП 23-05-95) рекомендується визначати необхідну площу светопроемов наступним чином:
Sο = Sn Ен η КЗД / 100 το r1, де
Sο - площа світлових прорізів вікон, м2;
Sn - площа підлоги, м2;
Ен - нормоване значення к.п.о., лк;
η - світлова характеристика вікна, рівна площі світлового прорізу у% від площі підлоги при к.п.о. = 1% (обумовлена залежно від співвідношення довжини приміщення до його глибини, а також відстані від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна);
το - загальний коефіцієнт світлопропускання, який визначається як произведе-ня приватних коефіцієнтів світлопропускання;
το = τ1 · τ2 · τ3, де
τ1, τ2, τ3 - відповідно коефіцієнти, що враховують втрати світла у світлопропускній матеріалі внаслідок затінення палітурками, від шару забруднення скла, внаслідок затінення несучими конструкціями;
r1 - коефіцієнт, що враховує підвищення к.п.о. при бічному освітлення-ванні за рахунок світла, відбитого від внутрішніх поверхонь приміщення (стін, стелі, робочих поверхонь).
КЗД - коефіцієнт, що враховує затінення вікон ворогуючими рен-нями;
Зробимо розрахунок:
το = 0,8 · 0,6 · 0,7 = 0,336
Sο = 40 · 1,5 · 11 · 1 / 100 · 0,336 · 1,73 = 11,55 м2.
Це і є необхідна площа світлових прорізів.
Штучне освітлення
Джерелами світла при штучному освітленні є газорозрядні лампи та лампи розжарювання.
Газорозрядні лампи кращий для застосування в системах штучного освітлення. Світловий потік від газорозрядних ламп за спектральним складом близький до природного освітлення і тому більш сприятливий для зору. Однак ці дампи мають суттєві недоліки до числа яких належить пульсація світлового потоку, завдяки якій виникає стробоскопічний ефект, який проявляється у спотворенні зорового сприйняття об'єктів. Це явище веде до збільшення небезпеки виробничого травматизму і робить неможливим виконання деяких виробничих операцій.
Лампи розжарювання, в яких світіння виникає шляхом нагрівання нитки розжарення до високих температур. Недоліком цих ламп є низька світлова віддача і переважання випромінювання в жовто-червоної частини спектру, що спотворює колірне сприйняття. Дедалі більшого поширення набувають лампи розжарювання з йодним циклом - галогенові лампи, які мають найкращий спектральний склад світла.
5.2 Захист населення і територій від надзвичайних ситуацій
21.12.1994 р. Був прийнятий закон "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру".
Відповідно до нього Міністром РФ у справах цивільної оборони, надзвичайних ситуацій і ліквідації наслідків стихійних лих була затверджена "Програма підготовки робітників, службовців, працівників сільського господарства та непрацюючого населення до дій у надзвичайних ситуаціях" [40].
27.07.1995 р. Постановою Уряду РФ № 738 визначено порядок підготовки населення у сфері захисту від надзвичайних ситуацій, який встановлює, що підготовка населення від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру повинна здійснюватися на підприємствах, в установах, організаціях, незалежно від їх організаційно-но -правової форми, а також за місцем проживання, за відповідними віковими чи соціальним групам.
У результаті великих аварій, катастроф на хімічних та радіаційно небезпечних об'єктах, під час перевезення сильнодіючих отруйних речовин люди, навколишнє середовище, будівлі, споруди, транспортні засоби та техніка, вода, продовольство і харчова сировина можуть бути уражені СДОР і РМ. Необхідність знезараження виникає також при масових інфекційних захворюваннях людей і тварин.
Для того щоб виключити шкідливий вплив на людину і тварин радіоактивних, отруйних, сильнодіючих речовин і болезнетвор-них мікробів, забезпечити нормальну життєдіяльність, необхідно виконати комплекс робіт із знезараження територій, приміщень, техніки, приладів, обладнання, меблів, одягу, взуття, відкритих частин тіла. Причому робити це треба тільки в засобах індивідуального захисту (протигазах, респіраторах, рукавичках, фартуху, чоботях), при суворому дотриманні заходів безпеки [44].
Знезараження передбачає перш за все механічне видалення, а також нейтралізацію хімічним, фізичним способами шкідливої речовини і знищення хвороботворних мікробів, що загрожують здоров'ю і життю людей. Воно включає виконання таких робіт як: дезактивація, дегазація, дезинфекція заражених поверхонь, а також проведення санітарної обробки людей.
Дегазація
Дегазація - це знищення (нейтралізація) сильнодіючих отруйних і отруйних речовин або їх видалення з поверхні таким чином, щоб зараженість знизилася до припустимої норми або повністю зникла.
Відомо чимало способів дегазації, але найчастіше вдаються до механічного, фізичного або хімічного.
Механічний - видалення отруйної або сильнодіючої речовини з будь-якої поверхні, території, техніки, транспорту та інших окремих предметів. Зазвичай заражений шар грунту зрізають і вивозять у спеціально відведені місця для поховання або засипають піском, гравієм, щебенем.
При фізичному способі верхній шар пропалюють паяльною лампою або спеціальними огнеобразующімі пристосуваннями. З розчинників використовують дихлоретан, бензин, спирт, гас, чотирихлористий вуглець.
Найбільшого поширення знайшов хімічний спосіб дегазації, заснований на застосуванні речовин окисляє і хлорують дії-хлорного вапна, двоосновний солі гіпохлориту кальцію (ДС-ГК), дветретіосновной солі гіпохлориту кальцію (ДТС-ГК), хлористого сульфур (ХС), монохлорамін Б (ДТ- 1), діхлорамін Б (ДТ-2), а з речовин основного характеру - їдкого натру, аміаку, гашеної вапна, сірчистого натрію, вуглекислого натрію, двовуглекислого амонію [40].
5.3 Вимоги безпеки при роботі з реагентами застосовуваними для обробки оборотної води
Вимоги безпеки при застосуванні інгібіторів.
Вплив на людину, загальні характеристики:
- Малотоксичні речовини, трансформується в навколишньому середовищі;
- Дратує очі і шкіру (при тривалому контакті), викликає подразнення слизових оболонок при попаданні в шлунково-кишковий тракт.
Шляхи впливу на організм: при попаданні на шкіру та слизові оболонки очей або проковтуванні. Вражаються органи, тканини і системи: очі, шкірні покриви, шлунково-кишковий тракт.
Спостерігаються ознаки і симптоми:
- Сльозотеча, почервоніння і набряклість, що супроводжуються підвищенням чутливості до болю і відчуттям різі в очах;
- При тривалому контакті зі шкірою - сухість, розтріскування і лущення шкіри;
- При ковтанні: печіння і болючість по ходу стравоходу, різі в животі.
Заходи першої допомоги:
- При попаданні на шкіру, промити шкіру водою з милом, при наявності симптомів подразнення - звернутися за медичною допомогою.
- При попаданні в очі, негайно промивати очі протягом 15 хвилин великою кількістю води, якщо подразнюючу дію продовжує зберігатися, звернутися за медичною допомогою.
- При попаданні в середину до органів травлення, дати постраждалому випити склянку води з активованим вугіллям, звернутися за медичною допомогою.
Засоби першої допомоги: промислова аптечка.
Приміщення, де проводяться роботи з продуктом, обладнані безперервно діє припливно-витяжною вентиляцією.
Заходи безпеки при роботі з гіпохлоритом натрію:
- Технічний гіпохлорит натрію є сильним окислювачем, викликає роздратування шкірних покривів і слизової оболонки, гіпохлорит натрію при попаданні на шкіру може викликати опіки, а при попаданні в очі - сліпоту;
- При нагріванні вище 350 ° С гіпохлорит натрію розкладається з утворенням хлоратів і виділенням кисню;
- Гіпохлорит натрію негорючий і не вибухонебезпечний, проте в контакті з горючими органічними речовинами може викликати самозаймання.
Засобом індивідуального захисту є спецодяг, гумові рукавички, окуляри захисні і протипилові респіратори.
Індивідуальний захист персоналу повинна здійснюватися із застосуванням спеціального одягу і індивідуальних засобів захисту органів дихання і зору - фільтруючий протигаз з коробкою марки «БКФ».
Розлитий продукт необхідно змити великою кількістю води.
Гіпохлорит натрію не допускається зберігати з органічними продуктами, горючими матеріалами і кислотами.
Заходи безпеки при поводженні з мідним купоросом.
Мідний купорос відноситься до речовин третього класу небезпеки. Потрапляючи в організм людини, мідний купорос викликає шлунково-кишкові розлади, при попаданні в слизові оболонки викликає опіки. Гранично - допустима концентрація пилу мідного купоросу в повітрі робочої зони - 0,5 мг/м3.
Мідний купорос негорючий, пожежо-взривобезоопасен.
Роботи з мідним купоросом повинні проводитися в спец. одязі і спец. взуття. Для захисту органів дихання повинні застосовується респіратор типу «Лепесток» або протигаз з коробкою марки «БКФ», для захисту очей - окуляри.
ВИСНОВКИ
1. Вироблено обстеження водообігового вузла № 1838 цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез», системи обробки оборотної води методом купоросірованія і інгібування інгібітором корозії ІКБ - 4 «В». Істотним недоліком цієї системи є: високий вміст міді, сульфатів і нафтопродуктів у стічних водах, високу солеотложенія в теплообмінному обладнанні, корозійна здатність оборотної води.
2. Запропоновано замінити обробку оборотної води реагентами фірми «Nalkо».
3. Екперементальним шляхом була підібрана доза реагентів фірми «Nalkо» для обробки системи оборотної води. Оптимальною дозою для реагенту NALCO 73424 є 60,00 мг/м3; для реагенту реагенту NALCO 8506 є 10 мг/м3.
4. Використання реагентів фірми «Nalkо» призводить до значного зниження концентрації міді, сульфатів, нафтопродуктів у стічних водах.
5. Застосування реагентів фірми «Nalkо» дозволяє скоротити споживання річкової води на 5 м3/год, знижує утворення солеотложенія, увелечение тепловіддачі, зменшення витрат електроенергії, призводить до зниження корозії устаткування, призводить до пригнічення розвитку росту мікроорганізмів.
6. Зроблено розрахунок предотвращенного екологічного збитку, який складе 158662,27 рублів.
Список літератури
1. Галлією М.А., Шаретдінов Е.Ф. Екологія Башкортостану: Підручник для студентів вузів. - К.: Видавництво «Республіканський навчально-науковий методичний центр Держкомітету РБ з науки, вищої і середньої професійної освіти», 2001. 174 с.
2. Аналіз природоохоронної діяльності ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» за 2004 рік.
3. Олько П.Л. Водопостачання нафтопереробних заводів. - Уфа.: Уфимський нафтовий інститут, 1998. 68С.
4. Сомов М.А. Водопровідні системи і споруди. Підручник для вузів. - М.: Стройиздат, 1988. 399с.
5. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань масової концентрації іонів міді в природних і стічних водах фотометричним методом з діетилдитіокарбамат свинцю. ПНД Ф 14.1:2.48-96. - М.: ГУАК Мінприроди РФ, 1996.
6. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань рН у водах потенціометричним методом. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97. - М.: ГУАК Мінприроди РФ, 1997.
7. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань вмісту сульфатів у пробах природних та очищених стічних вод титруванням сіллю свинцю в присутності дитизона - М.: Госкомекологія РФ, 1996.
8. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань жорсткості в пробах природних та очищених стічних вод титриметрическим методом. - М.: Госкомекологія РФ, 1996.
9. Інструкція № 107-02. Методика виконання вимірювань масової концентрації хлор-іонів у водах. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
10. Методичними інструкція № 864-84. Методика визначення вмісту нафтопродуктів в оборотній воді методом ІКС. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
11. Інструкція № 1142. Методика визначення вмісту заліза в оборотній воді фотометричним методом з сульфосаліцилату натрію. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
12. Інструкція № 109-01.Методіка визначення зважених речовин в оборотній воді гравіметричним методом. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
13. Лур'є Ю.Ю. Аналітична хімія промислових стічних вод. - М.: Хімія, 1984. 448с.
14. Державний доповідь про стан навколишнього природного середовища РБ в 2003 році. - Уфа.: Державний комітет РБ з охорони навколишнього середовища, 2004.
15. Карелін Я.А. Очищення виробничих вод. - М.: Стройиздат, 1980. 153с.
16. Шіцкова А.П., Новіков Ю.В., Гурвич Л.С., Клімкіна Н.В. Охорона навколишнього середовища в нафтопереробній промисловості. - М.: Хімія, 1980р. 176с.
17. Тимчасові методичні рекомендації до використання доочі-чених стічних вод у технічному водопостачанні. - М., Хімія, 1988. 7 с.
18. Черкінський С. М. та інших Гігієна і санітарія. -1995. с. 11-14.
19. Шабалін А. Ф. Оборотне водопостачання промислових підприємств. - М., Стройиздат, 1996. 296 с.
20. СНиП 2.04.02-84. Водопостачання. Зовнішні мережі і споруди. - М.: Стройиздат. 1986. 120с.
21. Алфьорова А.А., Нечаєв А.П. Замкнуті системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів. М.: Стройиздат, 1997.
22. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Гранично допустимі концентрації хімічних речовин у навколишньому середовищі. Л.: Хімія, 1990.
23. Ласкорін Б.М., Громов Б.В., Циганков А.П., Сенін В.М. Проблеми розвитку безвідходних виробництв. М.: Стройиздат, 1995.
24. Родіонов А.І., Клушин В.М., Торошечніков Н.С. Техніка захисту навколишнього середовища. М.: Хімія, 1989.
25. Гвоздяк П.І., Дмитрієнко Т.М., Куліков М.І. Очищення промислових стічних вод. / / Хімія і технологія води 1995 т.9. № 1.
26. Майстренко В.М., Хамітов Р.З., Будніков Г.К. Еколого-аналітичний моніторинг супертоксикантів. М.: Хімія, 1996.
27. Драгінскій В.Л., Алексєєва Л.П. Освіта токсичних продуктів при використанні різних окислювачів для очищення води. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2.
28. Смирнов А.Д., Міркін В.І., Кантор Л.І. Углеваніе води при екстраординарних забрудненнях вододжерела - р.Уфа. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. №.
29. Петошіна Н.П. Поетапне запобігання забруднень водойм стічними водами. / / Водопостачання та санітарна техніка 1999 р. № 6.
30. Бєляєва С.Д., Гюнтер Л.І., Агранонік Р.Я. Комплексні підходи до вирішення проблеми обробки та розміщення осадів стічних вод. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2.
31. Чертес К.Л., Стрільців А.К., Биков Д.Є. та ін Утилізація опадів стічних вод в якості матеріалу для ізоляції ТПВ. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 6.
32. Новіков Ю.В., Ласточкін К.Щ. Методи дослідження якості води водоемов.-М.: Медицина, 1998.
33. Бризгалов В.А. Методи визначення забруднюючих речовин у поверхневих водоемах.-Л.: Гідрометіздат, 1987.
34. Макар С.В. Основи економіки природокористування. М.: Інститут міжнародного права і економіки ім. А.С. Грибоєдова, 1998.
35. Інструктивно-методичні вказівки щодо справляння плати за забруднення навколишнього середовища (в ред. Наказу Госкомекологіі РФ від 15.02.2000 р. № 77).
36. Кукін П.П., Лапін В.Л., Пономарьов Н.Л., Сердюк Н.І. Безпека життєдіяльності. Безпека технологічних процесів і виробництв (охорона праці). М.: Вища школа, 2001.
37. Трудовий кодекс РФ 2003.
38. Бобков А.С., Блінов А.О., Роздін І.А., Хабарова Є.І. Охорона праці та екологічна безпека в хімічній промисловості. М.: Хімія, 1998
39. Міхєєв Г.М., Ісмагілов Ф.Р., Абдюкова Г.М. Безпека життєдіяльності. Захист населення в надзвичайних ситуаціях. Уфа: Юніграф, 2002.
40. Стихійні лиха, аварії, катастрофи. Правила поведінки і дії населення. / Збірник методичних розробок для проведення занять з населенням за тематикою ГО і НС / М., 1998.
41. Коробкін В.А., Передільське Л.В. Екологія .- Ростов на Дону: видавництво «Фенікс», 2000.-576.
42. Малікова Т.Ш., Туктарова Р.Р., Хабібуллін Р.Р. Економіка і прогнозування промислового природокористування: Навчально-методичний посібник для студентів спеціальності «Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів» - Уфа: Уфимський державний інститут сервісу, 2005. - 52 с.
43. Норми на якість і кількість стічних вод, що скидаються з цехів і установок на очисні споруди ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез».
44. Завод «Мономер», сервісний звіт представників фірми «онде Налко» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез», 19 березня 2004р.
45.Федеральний закон РФ Про охорону навколишнього середовища. М.: 2002. 63 с.
46.Журнал. Нафтопереробка і нафтохімія № 3. М.: НІІТЕнефтехім, 2004. 67 с.
47. Гринін А.С., Новіков В.М. Промислові та побутові відходи. М.: ФАИР - ПРЕС, 2002. 336 с.
48. Журнал. Екологія № 3. М.: Наука, 2004. 240 с.
49. Коробкін В.І., Передільське Л.В. Екологія. Ростоу-на-дону.: ФЕНИКС, 2003. 576 с.
50. Всеросійський економічний журнал № 1. М.: ЕКО, 2005. 192 с.
51. Журнал. Нафтопереробка і нафтохімія № 3. М.: ЦНІІТЕнефтехім, 2004. 62 с.
52. Державний доповідь за станом забруднення навколишнього середовища в Республіці Башкортостан за 2004.
Sο - площа світлових прорізів вікон, м2;
Sn - площа підлоги, м2;
Ен - нормоване значення к.п.о., лк;
η - світлова характеристика вікна, рівна площі світлового прорізу у% від площі підлоги при к.п.о. = 1% (обумовлена залежно від співвідношення довжини приміщення до його глибини, а також відстані від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна);
το - загальний коефіцієнт світлопропускання, який визначається як произведе-ня приватних коефіцієнтів світлопропускання;
το = τ1 · τ2 · τ3, де
τ1, τ2, τ3 - відповідно коефіцієнти, що враховують втрати світла у світлопропускній матеріалі внаслідок затінення палітурками, від шару забруднення скла, внаслідок затінення несучими конструкціями;
r1 - коефіцієнт, що враховує підвищення к.п.о. при бічному освітлення-ванні за рахунок світла, відбитого від внутрішніх поверхонь приміщення (стін, стелі, робочих поверхонь).
КЗД - коефіцієнт, що враховує затінення вікон ворогуючими рен-нями;
Зробимо розрахунок:
το = 0,8 · 0,6 · 0,7 = 0,336
Sο = 40 · 1,5 · 11 · 1 / 100 · 0,336 · 1,73 = 11,55 м2.
Це і є необхідна площа світлових прорізів.
Штучне освітлення
Джерелами світла при штучному освітленні є газорозрядні лампи та лампи розжарювання.
Газорозрядні лампи кращий для застосування в системах штучного освітлення. Світловий потік від газорозрядних ламп за спектральним складом близький до природного освітлення і тому більш сприятливий для зору. Однак ці дампи мають суттєві недоліки до числа яких належить пульсація світлового потоку, завдяки якій виникає стробоскопічний ефект, який проявляється у спотворенні зорового сприйняття об'єктів. Це явище веде до збільшення небезпеки виробничого травматизму і робить неможливим виконання деяких виробничих операцій.
Лампи розжарювання, в яких світіння виникає шляхом нагрівання нитки розжарення до високих температур. Недоліком цих ламп є низька світлова віддача і переважання випромінювання в жовто-червоної частини спектру, що спотворює колірне сприйняття. Дедалі більшого поширення набувають лампи розжарювання з йодним циклом - галогенові лампи, які мають найкращий спектральний склад світла.
5.2 Захист населення і територій від надзвичайних ситуацій
21.12.1994 р. Був прийнятий закон "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру".
Відповідно до нього Міністром РФ у справах цивільної оборони, надзвичайних ситуацій і ліквідації наслідків стихійних лих була затверджена "Програма підготовки робітників, службовців, працівників сільського господарства та непрацюючого населення до дій у надзвичайних ситуаціях" [40].
27.07.1995 р. Постановою Уряду РФ № 738 визначено порядок підготовки населення у сфері захисту від надзвичайних ситуацій, який встановлює, що підготовка населення від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру повинна здійснюватися на підприємствах, в установах, організаціях, незалежно від їх організаційно-но -правової форми, а також за місцем проживання, за відповідними віковими чи соціальним групам.
У результаті великих аварій, катастроф на хімічних та радіаційно небезпечних об'єктах, під час перевезення сильнодіючих отруйних речовин люди, навколишнє середовище, будівлі, споруди, транспортні засоби та техніка, вода, продовольство і харчова сировина можуть бути уражені СДОР і РМ. Необхідність знезараження виникає також при масових інфекційних захворюваннях людей і тварин.
Для того щоб виключити шкідливий вплив на людину і тварин радіоактивних, отруйних, сильнодіючих речовин і болезнетвор-них мікробів, забезпечити нормальну життєдіяльність, необхідно виконати комплекс робіт із знезараження територій, приміщень, техніки, приладів, обладнання, меблів, одягу, взуття, відкритих частин тіла. Причому робити це треба тільки в засобах індивідуального захисту (протигазах, респіраторах, рукавичках, фартуху, чоботях), при суворому дотриманні заходів безпеки [44].
Знезараження передбачає перш за все механічне видалення, а також нейтралізацію хімічним, фізичним способами шкідливої речовини і знищення хвороботворних мікробів, що загрожують здоров'ю і життю людей. Воно включає виконання таких робіт як: дезактивація, дегазація, дезинфекція заражених поверхонь, а також проведення санітарної обробки людей.
Дегазація
Дегазація - це знищення (нейтралізація) сильнодіючих отруйних і отруйних речовин або їх видалення з поверхні таким чином, щоб зараженість знизилася до припустимої норми або повністю зникла.
Відомо чимало способів дегазації, але найчастіше вдаються до механічного, фізичного або хімічного.
Механічний - видалення отруйної або сильнодіючої речовини з будь-якої поверхні, території, техніки, транспорту та інших окремих предметів. Зазвичай заражений шар грунту зрізають і вивозять у спеціально відведені місця для поховання або засипають піском, гравієм, щебенем.
При фізичному способі верхній шар пропалюють паяльною лампою або спеціальними огнеобразующімі пристосуваннями. З розчинників використовують дихлоретан, бензин, спирт, гас, чотирихлористий вуглець.
Найбільшого поширення знайшов хімічний спосіб дегазації, заснований на застосуванні речовин окисляє і хлорують дії-хлорного вапна, двоосновний солі гіпохлориту кальцію (ДС-ГК), дветретіосновной солі гіпохлориту кальцію (ДТС-ГК), хлористого сульфур (ХС), монохлорамін Б (ДТ- 1), діхлорамін Б (ДТ-2), а з речовин основного характеру - їдкого натру, аміаку, гашеної вапна, сірчистого натрію, вуглекислого натрію, двовуглекислого амонію [40].
5.3 Вимоги безпеки при роботі з реагентами застосовуваними для обробки оборотної води
Вимоги безпеки при застосуванні інгібіторів.
Вплив на людину, загальні характеристики:
- Малотоксичні речовини, трансформується в навколишньому середовищі;
- Дратує очі і шкіру (при тривалому контакті), викликає подразнення слизових оболонок при попаданні в шлунково-кишковий тракт.
Шляхи впливу на організм: при попаданні на шкіру та слизові оболонки очей або проковтуванні. Вражаються органи, тканини і системи: очі, шкірні покриви, шлунково-кишковий тракт.
Спостерігаються ознаки і симптоми:
- Сльозотеча, почервоніння і набряклість, що супроводжуються підвищенням чутливості до болю і відчуттям різі в очах;
- При тривалому контакті зі шкірою - сухість, розтріскування і лущення шкіри;
- При ковтанні: печіння і болючість по ходу стравоходу, різі в животі.
Заходи першої допомоги:
- При попаданні на шкіру, промити шкіру водою з милом, при наявності симптомів подразнення - звернутися за медичною допомогою.
- При попаданні в очі, негайно промивати очі протягом 15 хвилин великою кількістю води, якщо подразнюючу дію продовжує зберігатися, звернутися за медичною допомогою.
- При попаданні в середину до органів травлення, дати постраждалому випити склянку води з активованим вугіллям, звернутися за медичною допомогою.
Засоби першої допомоги: промислова аптечка.
Приміщення, де проводяться роботи з продуктом, обладнані безперервно діє припливно-витяжною вентиляцією.
Заходи безпеки при роботі з гіпохлоритом натрію:
- Технічний гіпохлорит натрію є сильним окислювачем, викликає роздратування шкірних покривів і слизової оболонки, гіпохлорит натрію при попаданні на шкіру може викликати опіки, а при попаданні в очі - сліпоту;
- При нагріванні вище 350 ° С гіпохлорит натрію розкладається з утворенням хлоратів і виділенням кисню;
- Гіпохлорит натрію негорючий і не вибухонебезпечний, проте в контакті з горючими органічними речовинами може викликати самозаймання.
Засобом індивідуального захисту є спецодяг, гумові рукавички, окуляри захисні і протипилові респіратори.
Індивідуальний захист персоналу повинна здійснюватися із застосуванням спеціального одягу і індивідуальних засобів захисту органів дихання і зору - фільтруючий протигаз з коробкою марки «БКФ».
Розлитий продукт необхідно змити великою кількістю води.
Гіпохлорит натрію не допускається зберігати з органічними продуктами, горючими матеріалами і кислотами.
Заходи безпеки при поводженні з мідним купоросом.
Мідний купорос відноситься до речовин третього класу небезпеки. Потрапляючи в організм людини, мідний купорос викликає шлунково-кишкові розлади, при попаданні в слизові оболонки викликає опіки. Гранично - допустима концентрація пилу мідного купоросу в повітрі робочої зони - 0,5 мг/м3.
Мідний купорос негорючий, пожежо-взривобезоопасен.
Роботи з мідним купоросом повинні проводитися в спец. одязі і спец. взуття. Для захисту органів дихання повинні застосовується респіратор типу «Лепесток» або протигаз з коробкою марки «БКФ», для захисту очей - окуляри.
ВИСНОВКИ
1. Вироблено обстеження водообігового вузла № 1838 цеху 46 заводу «Мономер» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез», системи обробки оборотної води методом купоросірованія і інгібування інгібітором корозії ІКБ - 4 «В». Істотним недоліком цієї системи є: високий вміст міді, сульфатів і нафтопродуктів у стічних водах, високу солеотложенія в теплообмінному обладнанні, корозійна здатність оборотної води.
2. Запропоновано замінити обробку оборотної води реагентами фірми «Nalkо».
3. Екперементальним шляхом була підібрана доза реагентів фірми «Nalkо» для обробки системи оборотної води. Оптимальною дозою для реагенту NALCO 73424 є 60,00 мг/м3; для реагенту реагенту NALCO 8506 є 10 мг/м3.
4. Використання реагентів фірми «Nalkо» призводить до значного зниження концентрації міді, сульфатів, нафтопродуктів у стічних водах.
5. Застосування реагентів фірми «Nalkо» дозволяє скоротити споживання річкової води на 5 м3/год, знижує утворення солеотложенія, увелечение тепловіддачі, зменшення витрат електроенергії, призводить до зниження корозії устаткування, призводить до пригнічення розвитку росту мікроорганізмів.
6. Зроблено розрахунок предотвращенного екологічного збитку, який складе 158662,27 рублів.
Список літератури
1. Галлією М.А., Шаретдінов Е.Ф. Екологія Башкортостану: Підручник для студентів вузів. - К.: Видавництво «Республіканський навчально-науковий методичний центр Держкомітету РБ з науки, вищої і середньої професійної освіти», 2001. 174 с.
2. Аналіз природоохоронної діяльності ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез» за 2004 рік.
3. Олько П.Л. Водопостачання нафтопереробних заводів. - Уфа.: Уфимський нафтовий інститут, 1998. 68С.
4. Сомов М.А. Водопровідні системи і споруди. Підручник для вузів. - М.: Стройиздат, 1988. 399с.
5. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань масової концентрації іонів міді в природних і стічних водах фотометричним методом з діетилдитіокарбамат свинцю. ПНД Ф 14.1:2.48-96. - М.: ГУАК Мінприроди РФ, 1996.
6. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань рН у водах потенціометричним методом. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97. - М.: ГУАК Мінприроди РФ, 1997.
7. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань вмісту сульфатів у пробах природних та очищених стічних вод титруванням сіллю свинцю в присутності дитизона - М.: Госкомекологія РФ, 1996.
8. Кількісний хімічний аналіз вод. Методика виконання вимірювань жорсткості в пробах природних та очищених стічних вод титриметрическим методом. - М.: Госкомекологія РФ, 1996.
9. Інструкція № 107-02. Методика виконання вимірювань масової концентрації хлор-іонів у водах. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
10. Методичними інструкція № 864-84. Методика визначення вмісту нафтопродуктів в оборотній воді методом ІКС. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
11. Інструкція № 1142. Методика визначення вмісту заліза в оборотній воді фотометричним методом з сульфосаліцилату натрію. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
12. Інструкція № 109-01.Методіка визначення зважених речовин в оборотній воді гравіметричним методом. - Салават: «Салаватнефтеоргсинтез», 2004.
13. Лур'є Ю.Ю. Аналітична хімія промислових стічних вод. - М.: Хімія, 1984. 448с.
14. Державний доповідь про стан навколишнього природного середовища РБ в 2003 році. - Уфа.: Державний комітет РБ з охорони навколишнього середовища, 2004.
15. Карелін Я.А. Очищення виробничих вод. - М.: Стройиздат, 1980. 153с.
16. Шіцкова А.П., Новіков Ю.В., Гурвич Л.С., Клімкіна Н.В. Охорона навколишнього середовища в нафтопереробній промисловості. - М.: Хімія, 1980р. 176с.
17. Тимчасові методичні рекомендації до використання доочі-чених стічних вод у технічному водопостачанні. - М., Хімія, 1988. 7 с.
18. Черкінський С. М. та інших Гігієна і санітарія. -1995. с. 11-14.
19. Шабалін А. Ф. Оборотне водопостачання промислових підприємств. - М., Стройиздат, 1996. 296 с.
20. СНиП 2.04.02-84. Водопостачання. Зовнішні мережі і споруди. - М.: Стройиздат. 1986. 120с.
21. Алфьорова А.А., Нечаєв А.П. Замкнуті системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів. М.: Стройиздат, 1997.
22. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Гранично допустимі концентрації хімічних речовин у навколишньому середовищі. Л.: Хімія, 1990.
23. Ласкорін Б.М., Громов Б.В., Циганков А.П., Сенін В.М. Проблеми розвитку безвідходних виробництв. М.: Стройиздат, 1995.
24. Родіонов А.І., Клушин В.М., Торошечніков Н.С. Техніка захисту навколишнього середовища. М.: Хімія, 1989.
25. Гвоздяк П.І., Дмитрієнко Т.М., Куліков М.І. Очищення промислових стічних вод. / / Хімія і технологія води 1995 т.9. № 1.
26. Майстренко В.М., Хамітов Р.З., Будніков Г.К. Еколого-аналітичний моніторинг супертоксикантів. М.: Хімія, 1996.
27. Драгінскій В.Л., Алексєєва Л.П. Освіта токсичних продуктів при використанні різних окислювачів для очищення води. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2.
28. Смирнов А.Д., Міркін В.І., Кантор Л.І. Углеваніе води при екстраординарних забрудненнях вододжерела - р.Уфа. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. №.
29. Петошіна Н.П. Поетапне запобігання забруднень водойм стічними водами. / / Водопостачання та санітарна техніка 1999 р. № 6.
30. Бєляєва С.Д., Гюнтер Л.І., Агранонік Р.Я. Комплексні підходи до вирішення проблеми обробки та розміщення осадів стічних вод. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2.
31. Чертес К.Л., Стрільців А.К., Биков Д.Є. та ін Утилізація опадів стічних вод в якості матеріалу для ізоляції ТПВ. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 6.
32. Новіков Ю.В., Ласточкін К.Щ. Методи дослідження якості води водоемов.-М.: Медицина, 1998.
33. Бризгалов В.А. Методи визначення забруднюючих речовин у поверхневих водоемах.-Л.: Гідрометіздат, 1987.
34. Макар С.В. Основи економіки природокористування. М.: Інститут міжнародного права і економіки ім. А.С. Грибоєдова, 1998.
35. Інструктивно-методичні вказівки щодо справляння плати за забруднення навколишнього середовища (в ред. Наказу Госкомекологіі РФ від 15.02.2000 р. № 77).
36. Кукін П.П., Лапін В.Л., Пономарьов Н.Л., Сердюк Н.І. Безпека життєдіяльності. Безпека технологічних процесів і виробництв (охорона праці). М.: Вища школа, 2001.
37. Трудовий кодекс РФ 2003.
38. Бобков А.С., Блінов А.О., Роздін І.А., Хабарова Є.І. Охорона праці та екологічна безпека в хімічній промисловості. М.: Хімія, 1998
39. Міхєєв Г.М., Ісмагілов Ф.Р., Абдюкова Г.М. Безпека життєдіяльності. Захист населення в надзвичайних ситуаціях. Уфа: Юніграф, 2002.
40. Стихійні лиха, аварії, катастрофи. Правила поведінки і дії населення. / Збірник методичних розробок для проведення занять з населенням за тематикою ГО і НС / М., 1998.
41. Коробкін В.А., Передільське Л.В. Екологія .- Ростов на Дону: видавництво «Фенікс», 2000.-576.
42. Малікова Т.Ш., Туктарова Р.Р., Хабібуллін Р.Р. Економіка і прогнозування промислового природокористування: Навчально-методичний посібник для студентів спеціальності «Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів» - Уфа: Уфимський державний інститут сервісу, 2005. - 52 с.
43. Норми на якість і кількість стічних вод, що скидаються з цехів і установок на очисні споруди ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез».
44. Завод «Мономер», сервісний звіт представників фірми «онде Налко» ВАТ «Салаватнефтеоргсинтез», 19 березня 2004р.
45.Федеральний закон РФ Про охорону навколишнього середовища. М.: 2002. 63 с.
46.Журнал. Нафтопереробка і нафтохімія № 3. М.: НІІТЕнефтехім, 2004. 67 с.
47. Гринін А.С., Новіков В.М. Промислові та побутові відходи. М.: ФАИР - ПРЕС, 2002. 336 с.
48. Журнал. Екологія № 3. М.: Наука, 2004. 240 с.
49. Коробкін В.І., Передільське Л.В. Екологія. Ростоу-на-дону.: ФЕНИКС, 2003. 576 с.
50. Всеросійський економічний журнал № 1. М.: ЕКО, 2005. 192 с.
51. Журнал. Нафтопереробка і нафтохімія № 3. М.: ЦНІІТЕнефтехім, 2004. 62 с.
52. Державний доповідь за станом забруднення навколишнього середовища в Республіці Башкортостан за 2004.