Авіаційний шум і захист від нього

Метод очищення вентиляційних викидів в атмосферу від забруднюючих речовин

Способи очищення газових викидів в атмосферу

Список використаної літератури

Поняття про авіаційну шумі на місцевості, одиниці його оцінки

Акустика авіаційна - розділ науки, присвячений вивченню виникнення, поширення та впливу шуму, що виникає при експлуатації літального апарату, і що знаходиться на стику аеродинаміки, акустики і динаміки пружних конструкцій.

Виділення акустики авіаційної в самостійний розділ науки відбулося в 60 х рр.. XX ст. у зв'язку з необхідністю вирішення завдань щодо зниження шуму літального апарату до рівнів, які забезпечують нормальну життєдіяльність людей, а також працездатність систем і устаткування і витривалість конструкції апарату.

Потреба у збільшенні вантажопідйомності літальних апаратів і швидкості їхнього польоту призвела до збільшення тяги силових установок, в результаті чого різко зросла звукова потужність, створювана апаратами. Збільшення інтенсивності експлуатації літаків цивільної авіації (збільшення числа злетів і посадок в аеропортах) призвело до того, що в зонах розміщення аеропортів жителі виявилися під несприятливим впливом високих рівнів шуму. Боротьба з шумом в авіації стала частиною загальної програми боротьби людства за чистоту навколишнього середовища.

Рішення задач авіаційної акустики здійснюється шляхом комплексного виконання низки заходів з урахуванням технічних можливостей і економічних витрат. Основна увага приділяється зниження шуму в джерелі, вибору раціональної з точки зору акустики компонування апарату, застосування методів зниження шуму на шляху його поширення.

Основними шуму джерелами літального апарату є аерогазодинамічні потоки в силовій установці, повітряний потік, оточуючий апарат, і газові потоки бортових систем устаткування. Т.ч., аероакустіка в основному має справу зі звуком, створюваним аеродинамічними силами і збуреннями, які виникають в самому потоці. Оскільки освіта аеродинамічного шуму є наслідком переходу енергії від вихрових збурень до акустичних коливань, то успішне вирішення завдань аероакустікі багато в чому пов'язане з досягненнями аеродинаміки нестаціонарних течій, і особливо турбулентних потоків.

Хоча рішення ряду основних задач авіаційної акустики ще далеко від завершення, але в інженерній практиці вже отримані обнадійливі результати, що дозволили створити методи розрахунку характеристик основних джерел шуму літального апарату, розробити заходи щодо зниження шуму методом активного впливу на процес шумоутворення та застосуванням пасивних способів зниження вже утворився шуму, тобто використанням звуковбирних матеріалів, вибропоглощающих покриттів.

Це дозволяє створювати літальні апарати з акустичними характеристиками, що задовольняють вимогам Норм шуму літального апарату.

Норми обмежують допустимий шум, створюваний літаками і вертольотами на місцевості, і шум у салонах і кабінах літального апарату. Шум на місцевості регламентується міжнародними стандартами Міжнародної організації цивільної авіації, тому на міжнародних авіалініях перевагу віддають тим літакам, які мають сертифікат по шуму. Т.ч., виконання норм по шуму пасажирськими літаками і вертольотами є необхідною умовою їх успішної експлуатації.

У Росії з її величезними відстанями повітряному транспорту відводиться особлива роль. Перш за все, він розвивається як пасажирський транспорт і посідає друге (після залізничного) місце в пасажирообігу всіх видів транспорту у міжміському сполученні. Щорічно освоюються нові повітряні лінії, вводяться в дію нові і реконструюються діючі аеропорти. Частка повітряного транспорту у вантажних перевезеннях невелика. Але серед вантажів, що перевозяться цим видом транспорту, основне місце займають різні машини і механізми, вимірювальні прилади, електротехнічне та радіотехнічне обладнання, апаратура, особливо цінні, а також швидкопсувні вантажі.

Серйозні проблеми виникають через неприпустимо високого шумового впливу повітряних суден на прилеглі до аеропортів цивільної авіації території житлової забудови. Характеристики шуму сучасних вітчизняних літаків, які тривалий час знаходяться в експлуатації, істотно поступаються аналогічним характеристикам зарубіжних літаків. Це призводить до помітного зростання частки населення, яке потерпає від географії аеропортів, які приймають літаки більш гучних типів (Іл-76Т, Іл-86 та інші) у порівнянні з типами повітряних суден, що експлуатуються в них раніше.

В даний час приблизно 2-3% населення Росії схильні до дії авіаційного шуму, що перевищують нормативні вимоги.

Експлуатація літаків великого тоннажу з потужними турбореактивними і турбогвинтовими двигунами, збільшення інтенсивності їх польотів, зростання парку та розширення сфери застосування цивільних вертольотів призводять до значної "зашумленості" околиць аеропортів і територій під повітряними трасами.

Авіаційний шум робить істотний вплив на шумовий режим території в околицях аеропортів, який залежить від напрямку злітно-посадочних смуг і трас прольотів літаків, інтенсивності польотів протягом доби, сезонів року, від типів літаків, що базуються на даному аеродромі, та інших факторів. При цілодобовому інтенсивної експлуатації аеропортів рівні звуку на території житлової забудови досягають в денний час 80 дБА і в нічний час - 78 дБА, максимальні рівні коливаються від 92 до 108 дБА.

У деяких містах за рівнями створюваного шуму і загальної площі зашумленості території перше місце серед усіх джерел шуму займає повітряний транспорт. Аеродроми місцевих повітряних ліній розташовані, як правило, в межах міста, безпосередньо серед житлової забудови, що створює вкрай несприятливі акустичні умови для населення.

Підвищення рівня звуку в літній час обумовлено збільшенням інтенсивності польотів, а зниження його в деяких точках - за рахунок екрануючого ефекту щільних зелених насаджень.

Жителі будинків, розташованих в околицях аеропорту, відзначають, що стали нервовими, дратівливими. Раптовий шум від пролітають літаків порушує сон: багато хто не може довго заснути або часто прокидаються. Скарги на відчуття тривоги, страху, на вібрацію будинку або посуду пред'являють мешканці будинків, близько розташованих до траси злетів і посадок літаків і до майданчиків випробування двигунів. Реакція населення, виявлена ​​опитуванням, показала, що ставлення до одних і тих же рівнях авіаційного шуму різна. Так, вдень при рівні шуму 66 дБА число скарг становить 33%, а вночі при такому ж рівні шум турбує 92% населення. Відсоток скарг визначається максимальними рівнями шуму та інтенсивністю польотів літаків, що протягом доби, так і протягом усього року.

Високий рівень шуму при зльоті, посадці, прольоті літаків відзначений в численних селищах сільського типу, розташованих на невеликій відстані від аеропортів. Значний шум створюють аеропорти місцевих авіаліній і авіація спеціального призначення.

Перша реакція населення на авіаційний шум - це скарги, кількість яких зростає з року в рік. Фізіолого-гігієнічні дослідження, проведені у Франції, показали, що шум пролітають літаків надає не тільки суб'єктивне, але й об'єктивне вплив на організм людини. Для виявлення реакції населення на дію авіаційного шуму було опитано по спеціально розробленою анкетою близько 3000 чоловік в 34 населених пунктах міського і сільського типу, розташованих у радіусі 30 км від аеропорту. Опитані наголошували, що авіаційний шум дратує, стомлює, викликає головний біль, серцебиття, порушує сон і відпочинок, не дає зосередитися на виконанні будь-якої роботи.

Для авіаційного шуму, як ні для якого іншого, характерний подразнюючий ефект. Шум літаків при раптовому виникненні на тихому шумовому фоні викликає в людей почуття страху, особливо в нічний час. Діти дошкільного віку вночі часто прокидаються від шуму, з переляку скрикують. Внаслідок цього нічні повітряні операції завдають населенню більше занепокоєння, ніж польоти вдень. Пролітають літаки заважають перегляду телевізійних передач і прослуховування радіо, що також є джерелом скарг населення.

Міські жителі частіше, ніж сільські, скаржаться на шум літаків (20-25%), що, мабуть, можна пояснити підвищеною чутливістю городян до шуму, внаслідок впливу на них ще й промислового, транспортного, комунального шумів.

Найбільше занепокоєння відчувають люди, що страждають захворюваннями нервової і серцево-судинної систем, шлунково-кишкового тракту та ін відсоток скарг від цієї частини населення (64-90%) набагато більше, ніж від здорових людей (39-52%).

Колективні засоби і методи захисту від опромінення електромагнітною енергією радіочастот персоналу АП

Небезпечне вплив на працюючих можуть надавати електромагнітні поля радіочастот (60 кГц-300 ГГц) та електричні поля промислової частоти (50 Гц).

Джерелом електричних полів промислової частоти є струмоведучі частини діючих електроустановок (лінії електропередач, індуктори, конденсатори термічних установок, фідерні лінії, генератори, трансформатори, електромагніти, соленоїди, імпульсні установки полупериодного або конденсаторного типу, литі і металокерамічні магніти та ін.) Тривалий вплив електричного поля на організм людини може викликати порушення функціонального стану нервової та серцево-судинної систем. Це виражається в підвищеній стомлюваності, зниження якості виконання робочих операцій, болях в області серця, зміні кров'яного тиску і пульсу.

Основними видами засобів колективного захисту від впливу електричного поля струмів промислової частоти є екрануючі пристрої - складова частина електричної установки, призначене для захисту персоналу у відкритих розподільних пристроях та повітряних лініях електропередач.

Екранує пристрій необхідно під час огляду устаткування і при оперативному перемиканні, спостереженні за проведенням робіт. Конструктивно екрануючі пристрої оформляються у вигляді козирків, навісів чи перегородок з металевих канатів, прутків, сіток.

Екранувальні пристрої повинні мати антикорозійне покриття і бути заземлені.

Джерелом електромагнітних полів радіочастот є:

в діапазоні 60 кГц-3 МГц - неекрановані елементи обладнання для індукційної обробки металу (загартування, отжиг, плавка, пайка, зварювання і т.д.) і інших матеріалів, а також обладнання та приладів, що застосовуються у радіозв'язку і радіомовлення;

в діапазоні 3 МГц-300 МГц - неекрановані елементи обладнання та приладів, що застосовуються у радіозв'язку, радіомовлення, телебачення, медицині, а також обладнання для нагріву діелектриків (зварювання пластикатів, нагрівання пластмас, склейка дерев'яних виробів та ін);

в діапазоні 300 МГц-300 ГГц - неекрановані елементи обладнання та приладів, застосовуваних у радіолокації, радіоастрономії, радіоспектроскопії, фізіотерапії і т.п.

Тривалий вплив радіохвиль на різні системи організму людини за наслідками мають різноманітні прояви.

Найбільш характерними при дії радіохвиль всіх діапазонів є відхилення від нормального стану центральної нервової системи та серцево-судинної системи людини. Суб'єктивними відчуттями опромінюється персоналу є скарги на частий головний біль, сонливість або загальну безсоння, стомлюваність, слабкість, підвищену пітливість, зниження пам'яті, неуважність, запаморочення, потемніння в очах, безпричинне відчуття тривоги, страху та ін

Для забезпечення безпеки робіт з джерелами електромагнітних хвиль проводиться систематичний контроль фактичних нормованих параметрів на робочих місцях і в місцях можливого перебування персоналу. Контроль здійснюється вимірюванням напруженості електричного і магнітного поля, а також виміром щільності потоку енергії за затвердженими методиками Міністерства охорони здоров'я.

Захист персоналу від впливу радіохвиль застосовується при всіх видах робіт, якщо умови роботи не задовольняють вимогам норм. Цей захист здійснюється наступними способами та засобами:

узгоджених навантажень і поглиначів потужності, знижують напруженість і щільність поля потоку енергії електромагнітних хвиль;

екрануванням робочого місця та джерела випромінювання;

раціональним розміщенням устаткування в робочому приміщенні;

підбором раціональних режимів роботи обладнання та режиму праці персоналу;

застосуванням засобів попереджувального захисту.

Найбільш ефективним є використання узгоджених навантажень і поглиначів потужності (еквівалентів антен) при виготовленні, настроювання та перевірку окремих блоків і комплексів апаратури.

Важливе профілактичний захід щодо захисту від електромагнітного опромінення - це виконання вимог для розміщення обладнання і для створення приміщень, в яких знаходяться джерела електромагнітного випромінювання.

Захист персоналу від переопромінення може бути досягнута за рахунок розміщення генераторів ВЧ, УВЧ і НВЧ, а також радіопередавачів в спеціально призначених приміщеннях.

Екрани джерел випромінювання та робочих місць блокуються з відключають пристроями, що дозволяє виключити роботу випромінює обладнання при відкритому екрані.

Допустимі рівні впливу на працівників і вимоги до проведення контролю на робочих місцях для електричних полів промислової частоти викладені в ГОСТ 12.1 002-84, а електромагнітних полів радіочастот - в ГОСТ 12.1 006-84.

Отже, ослаблення потужності електромагнітного поля на робочому місці можна досягти шляхом збільшення відстані між джерелом випромінювання і робочим місцем; зменшення потужності випромінювання генератора, а також установки відбиває або поглинає екранів між джерелом і робочим місцем; застосуванням індивідуальних засобів захисту. Найбільш ефективним і часто застосовуваним з названих методів захисту від електромагнітних випромінюванні є установка екранів. Екранують або джерело випромінювання, або робоче місце. Екрани бувають відображають і поглинають.

Метод очищення вентиляційних викидів в атмосферу від забруднюючих речовин

Атмосферне повітря є найважливішою життєзабезпечуючою природним середовищем і являє собою суміш газів і аерозолів приземного шару атмосфери, що склалася в ході еволюції Землі, діяльності і що знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень. Результати екологічних досліджень, як у Росії, так і за кордоном, однозначно свідчать про те, що забруднення приземної атмосфери - найпотужніший, постійно діючий фактор впливу на людину, харчовий ланцюжок і навколишнє середовище. Атмосферне повітря має необмежену ємність і грає роль найбільш рухомого, хімічно агресивного і всепроникного агента взаємодії поблизу поверхні компонентів біосфери, гідросфери та літосфери.

Навколишній людини атмосферне повітря безупинно піддається забрудненню. Повітря виробничих приміщень забруднюється викидами технологічного обладнання або при проведенні технологічних процесів без локалізації відходять речовин.

Видаляється з приміщення вентиляційне повітря може стати причиною забруднення атмосферного повітря промислових майданчиків і населених місць. Крім того, повітря промислових майданчиків і населених місць забруднюється технологічними викидами цехів, транспортних засобів та інших джерел.

Повітря житлових приміщень забруднюється продуктами згоряння природного газу і інших палив, випарами розчинників, миючих засобів, деревно-стружкових конструкцій тощо, а також токсичними речовинами, які надходять в житлові приміщення з припливним вентиляційним повітрям. У літній період року при середній зовнішній температурі 20 ° С в житлові приміщення проникає близько 90% домішок зовнішнього повітря, а в перехідний період при температурі 2,5 ° С - 40%. Номенклатура токсичних домішок у повітрі виробничих приміщень та в технологічних викидах промислового об'єкта визначається сукупністю технологічних процесів, видом використовуваного сировини і матеріалів, характеристиками застосовуваних машин і устаткування.

Вимоги з охорони атмосфери регламентовані Законом РФ про охорону атмосферного повітря, санітарними нормами СН 245-71 і керівними документами Держкомприроди.

Передбачені пристрої і заходи з охорони атмосфери від сукупності викидів усіх технологічних і вентиляційних джерел виділення забруднюючих речовин повинні забезпечувати дотримання в житловій зоні гранично допустимих концентрацій (ГДК), встановлених Міністерством охорони здоров'я РФ. У місцях повітрозабору для систем механічної і природної вентиляції, включаючи аерацію приміщень, концентрацій забруднюючих речовин не повинні перевищувати 30% ГДК для робочої зони (ПДКрз).

Величини викидів та умови вступу їх в атмосферу, при яких забезпечується дотримання сумарних приземних концентрацій в межах нормованих ГДК, кваліфікуються як гранично допустимі викиди (ГДВ). У тих випадках коли для зниження забруднень з якого-небудь речовини до ГДК діючий джерело забруднення повітря повинен бути дообладнуваний додатковими пристроями (наприклад, підвищена висота труби) або повинні бути змінені умови надходження викидів з джерела в атмосферу (змінена температура газів і т.п. ), викид з даного речовині кваліфікується як тимчасово погоджений викид (ВСВ).

Засоби захисту атмосфери повинні обмежувати наявність шкідливих речовин у повітрі середовища проживання людини на рівні не вище ГДК. Дотримання цієї вимоги досягається локалізацією шкідливих речовин в місці їх утворення, відведенням з приміщення або від обладнання і розсіюванням в атмосфері. Якщо при цьому концентрації шкідливих речовин в атмосфері перевищують ГДК, то застосовують очищення викидів від шкідливих речовин в апаратах очищення, встановлених у випускній системі. Найбільш поширені вентиляційні, технологічні та транспортні випускні системи.

На практиці реалізуються такі варіанти захисту атмосферного повітря:

виведення токсичних речовин з приміщень загальнообмінною вентиляцією;

локалізація токсичних речовин в зоні їх утворення місцевої вентиляцією, очищення забрудненого повітря в спеціальних апаратах і його повернення у виробниче або побутове приміщення, якщо повітря після очищення в апараті відповідає нормативним вимогам до приточування;

локалізація токсичних речовин в зоні їх утворення місцевої вентиляцією, очищення забрудненого повітря в спеціальних апаратах, викид і розсіювання в атмосфері;

очищення технологічних газових викидів в спеціальних апаратах, викид і розсіювання в атмосфері; в ряді випадків перед викидом гази, що відходять розбавляють атмосферним повітрям;

Для дотримання ГДК шкідливих речовин в атмосферному повітрі населених місць встановлюють гранично допустимий викид (ПДВ) шкідливих речовин із систем витяжної вентиляції, різних технологічних і енергетичних установок.

Поширення газоподібних домішок і пилових часток діаметром менше 10 мкм, які мають незначну швидкість осадження, підпорядковується загальним закономірностям. Для більш великих часток ця закономірність порушується, тому що швидкість їх осадження під дією сили тяжіння зростає. Оскільки при очищенні від пилу великі частки уловлюються, як правило, легше, ніж дрібні, у викидах залишаються дуже дрібні частинки; їх розсіювання в атмосфері розраховують так само, як і газові викиди.

У залежності від розташування та організації викидів джерела забруднення повітряного простору підрозділяють на затінені й незатіненої, лінійні і точкові. Точкові джерела використовують тоді, коли видаляються забруднення зосереджені в одному місці. До них відносять викидних труби, шахти, дахові вентилятори та інші джерела. Виділяються з них шкідливі речовини при розсіюванні не накладаються одне на інше на відстані двох висот будівлі (з підвітряного боку). Лінійні джерела мають значну протяжність у напрямку, перпендикулярному до вітру. Це аераційні ліхтарі, відкриті вікна, що розташовані близько витяжні шахти й дахові вентилятори.

Основним документом, який регламентує розрахунок розсіювання та визначення приземних концентрацій викидів промислових підприємств, є "Методика розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств. ОНД - 86". Ця методика дозволяє вирішувати задачі по визначенню ПДВ при розсіюванні через одиночну незатіненої трубу, при викиді через низьку затінену трубу і при викиді через ліхтар з умови забезпечення ГДК у приземному шарі повітря.

Апарати очищення вентиляційних і технологічних викидів в атмосферу діляться на: пиловловлювачі (сухі, електричні, фільтри, мокрі); туманоуловітелі (низькошвидкісні і високошвидкісні); апарати для вловлювання парів і газів (абсорбційні, хемосорбціонние, адсорбційні і нейтралізатори); апарати багатоступінчастої очищення (уловлювачі пилу і газів, вловлювачі туманів і твердих домішок, багатоступінчасті пиловловлювачі). Їх робота характеризується рядом параметрів. Основними з них є активність очищення, гідравлічний опір і споживана потужність.

Широке застосування для очищення газів від частинок отримали сухі пиловловлювачі - циклони різних типів.

Електрична очистка (електрофільтри) - один з найбільш досконалих видів очищення газів від завислих в них частинок пилу і туману. Цей процес заснований на ударній іонізації газу в зоні коронирующего розряду, передачі заряду іонів часткам домішок і осадженні останніх на осаджувальних і коронуючих електродах. Для цього застосовують електрофільтри.

Для високоефективної очистки викидів необхідно застосовувати апарати багатоступінчастої очищення. У цьому випадку очищаються гази послідовно проходять кілька автономних апаратів очищення або один агрегат, що включає декілька ступенів очищення.

Такі рішення знаходять застосування при високоефективної очищення газів від твердих домішок; при одночасній очищення від твердих і газоподібних домішок; при очищенні від твердих домішок і краплинної рідини і т.п. Багатоступеневу очистку широко застосовують в системах очищення повітря з його подальшим поверненням в приміщення.

Способи очищення газових викидів в атмосферу

Абсорбційний спосіб очищення газів, що здійснюється в установках-абсорберах, найбільш простий і з високим ступенем очищення, однак вимагає громіздкого обладнання та очищення поглинає рідини. Заснований на хімічних реакціях між газом, наприклад, сірчистим ангідридом, і поглинаючою суспензією (лужний розчин: вапняк, аміак, вапно). При цьому способі на поверхню твердого пористого тіла (адсорбенту) осідають газоподібні шкідливі домішки. Останні можуть бути вилучені з допомогою десорбції при нагріванні водяною парою.

Спосіб окислення горючих вуглецевих шкідливих речовин у повітрі полягає у спалюванні в полум'я та освіті СО ₂ і води, спосіб термічного окислення - в ​​підігріві і подачі в вогневу пальник.

Каталітичне окислення з використанням твердих каталізаторів полягає в тому, що сірчистий ангідрид проходить через каталізатор у вигляді марганцевих складів або сірчаної кислоти.

Для очищення газів методом каталізу з використанням реакцій відновлення і розкладання застосовують відновники (водень, аміак, вуглеводні, монооксид вуглецю). достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода. Нейтралізація оксидів азоту NO _x досягається застосуванням метану з подальшим використанням оксиду алюмінію для нейтралізації на другому етапі утворюється монооксиду вуглецю.

Адсорбційно-окислювальний спосіб представляється перспективним. Він полягає у фізичній адсорбції малих кількостей шкідливих компонентів з подальшим видуванням адсорбованої речовини спеціальним потоком газу в реактор термокаталітіческого або термічного допалювання.

У великих містах для зниження шкідливого впливу забруднення повітря на людину застосовують спеціальні містобудівні заходи: зональну забудову житлових масивів, коли близько до дороги мають низькі будівлі, потім - високі і під їх захистом - дитячі і лікувальні установи; транспортні розв'язки без перетинів, озеленення.

Список використаної літератури

1. Авіаційна акустика, під ред. А.Г. Мунін. ч.1-2.М., 1996.

2. Аксьонов І.А., Аксьонов В.І. Транспорт та охорона навколишнього середовища. - М.: Транспорт, 1987.

3. Бєлов С.В. "Безпека життєдіяльності" М.: Вища школа, 1999 р.

4. Данилов-Данільян В.І. "Екологія, охорона природи й екологічна безпека", М.: МНЕПУ, 1997 р.

5. Кукін П.П., Лапін В.Л. Основи радіаційної безпеки в життєдіяльності людини. Навчальний посібник. Курськ. - КДТУ, 1995.

6. Ніколайкін Н.І., Єрошкін О.М. Нормування викидів забруднюючих речовин в атмосферу. - М.: МГТУ ГА, 1993.

7. Протасов В.Ф. "Екологія, здоров'я і охорона навколишнього середовища в Росії", М.: Фінанси і статистика, 1999 р.