Энегетические загрязнения техносферы

     Зануление состоит в преднамеренном  соединении металлических нетоковедущих  частей оборудования, которые могут  оказаться под напряжением вследствие  пробоя изоляции, с нулевым защитным  проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания.

        Защитное отключение электроустановок  обеспечивается путем введения  устройства, автоматически отключающего  оборудование – потребитель тока  при возникновении опасности  поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции).

     Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.

      Изолирующие электрозащитные средства  делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на этих частях. К таким средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В – диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В (ранее назывались токоискателями); в электроустановках напряжением выше 1000 В – изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, а также указатели напряжения выше 1000 В.

      Дополнительные изолирующие электрозащитные  средства обладают недостаточной  электрической прочностью и поэтому  не могут самостоятельно защищать  человека от поражения током.  Их назначение – усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В –диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000 В –диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.

      Ограждающие средства защиты  предназначены для временного  ограждения токоведущих частей (временные  переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки).

       Сигнализирующие средства включают  запрещающие и предупреждающие  знаки безопасности, а также плакаты:  запрещающие, предостерегающие, разрешающие,  напоминающие. Чаще всего используется  предупреждающий знак «Проход  запрещен».

        Предохранительные средства защиты  предназначены для индивидуальной  защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий.  К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы  и т. п. 
 
 

3. Уменьшение  токсичности отработавших газов автомобилей.

 

      Методы, используемые для снижения  токсичности отработавших газов  двигателей с искровым зажиганием, делятся на две основные категории:  конструктивные методы и очистка  отработавших газов. Основные  промышленно развитые страны  стремятся внедрить у себя (или уже приняли) строгие нормы предельной токсичности отработавших газов. Выполнение этих норм требует использования систем снижения токсичности, включающих трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, который уже доказал свою эффективность в США, Европе и Японии.

Снижение  токсичности методом  дозирования топлива.

    Рабочая  смесь, качество которой определяется  коэффициентом избытка воздуха  λ, оказывает решающее влияние  на состав отработавших газов.

     Двигатель  обеспечивает получение максимального крутящего момента при λ = 0,9 – эта величина обычно программируется для режима полной нагрузки двигателя. Оптимальная топливная экономичность достигается при смесях, характеризующихся λ = 1,1. Это совпадает с возможностью получения низких выбросов CO и CH. Однако выбросы оксидов азота (NOx) при этом оказываются максимальными. Коэффициент избытка воздуха λ = 0,9 … 1,05 выбирается для режима холостого хода двигателя.

     Слишком  обедненная смесь приводит к  появлению пропусков воспламенения, а так как смесь постепенно обедняется и далее, это влечет за собой быстрое увеличение выбросов СН.

       Для предотвращения работы двигателя  на сверхвысоких оборотах, когда  требуется постоянное использование  богатой смеси, осуществляется  полное прекращение подачи топлива к двигателю.

Системы впрыска  топлива позволяют добиться более  точного контроля за составом смеси  и значительно снизить количество выбросов отработавших газов.

 

Снижение  токсичности отработавших газов точным смесеобразованием.

       Однородность смеси, ее послойное распределение и температура в зоне свечи являются основными факторами при определении способности смеси к воспламенению и последующему сгоранию с соответствующим влиянием на состав отработавших газов.

      Однородные смеси и регулируемое послойное смесеобразование (богатая смесь у свечи зажигания и бедная смесь вблизи стенок камеры сгорания) представляют два пути совершенствования процесса смесеобразования.

      На двигателях с одноточечным  впрыском топлива для предотвращения отложения пленки топлива на стенках впускного трубопровода используется предварительный нагрев воздуха и впускного трубопровода. 

Равномерное распределение.

      Максимальный коэффициент полезного  действия (к.п.д.) двигателя может  быть достигнут только при одинаковом коэффициенте избытка воздуха в каждом цилиндре. 

Рециркуляция  отработавших газов  как способ снижения токсичности отработавших газов(система EGR (Exhaust Gas Recirculation)).

      Отработавшие газы направляются  обратно в камеру сгорания  для снижения максимальной температуры сгорания с целью снижения образования NOx. Оптимизация системы EGR может также приводить к снижению расхода топлива. Система EGR используется любым из двух способов:

— внутренней рециркуляцией  отработавших газов, обеспечиваемой соответствующей установкой фаз газораспределения (перекрытия клапанов);

— внешней рециркуляцией  отработавших газов с применением  управляемых клапанов. 

Изменение фаз газораспределения.

      Большой угол перекрытия клапанов (при раннем открытии впускного клапана) позволяет увеличить внутреннюю рециркуляцию отработавших газов и поэтому может помочь в снижении выбросов NOx. Однако, так как рециркулирующие отработавшие газы вытесняют свежую топливовоздушную смесь, то раннее открытие впускного клапана также ведет к уменьшению максимального крутящего момента. Кроме того, чрезмерная рециркуляция отработавших газов, особенно при работе двигателя на холостом ходу, может стать причиной перебоев в зажигании, что, в свою очередь, приводит к увеличению выбросов углеводородов (НС). Оптимальным решением является применение изменяемых фаз газораспределения, когда фазы газораспределения варьируются для оптимального приспосабливания процесса сгорания к условиям работы двигателя. 

Влияние степени сжатия на количество токсичных компонентов отработавших газов.

     Ранее  считалось, что повышение термического  коэффициента полезного действия (к.п.д.) путем роста степени сжатия  представляется эффективным мероприятием  для улучшения топливной экономичности.  Однако при этом одновременно увеличивается и максимальная температура сгорания, которая вызывает более высокую концентрацию выбросов NOx. 
 
 

Конструкция камеры сгорания.

      Снижение выбросов CH обеспечивается  компактной камерой сгорания, имеющей  минимальную площадь поверхности с отсутствием выемок. Центральное расположение свечи зажигания обеспечивает короткий путь распространения пламени, позволяя получить быстрое и относительно полное сгорание рабочей смеси, что приводит, кроме низких выбросов CH, к пониженному расходу топлива. Турбулизация рабочей смеси в камере сгорания обеспечивает более быстрое сгорание. Кроме создания двигателей, способных работать на обедненных смесях, оптимизация формы камеры сгорания дает возможность снизить концентрацию CH при λ = 1.

      Создания вихревого движения смеси во впускном канале и оптимизация формы камеры сгорания позволяют использовать переобедненные рабочие смеси (λ = 1,4…1,6). Такие двигатели характеризуются низкой токсичностью и очень хорошей экономичностью, они не нуждаются в каталитической очистке отработавших газов. Разработки в области снижения выбросов NOx у двигателей, работающих на переобедненных смесях, еще находятся в начальной стадии. Такие двигатели вплоть до настоящего времени с успехом применялись в Европе и Японии. Имелось только несколько моделей, использующих концепцию обедненных смесей, когда достигался компромисс между токсичностью отработавших газов и расходом топлива. 

Система зажигания автомобилей.

     Конструкция  свечи зажигания, ее положение  в камере сгорания, а также энергия и продолжительность искрового разряда – все эти параметры оказывают существенное влияние на воспламенение смеси, продолжительность ее сгорания, а поэтому и на токсичность компонентов отработавших газов. Важность этих факторов возрастает в прямой зависимости от обеднения смеси (λ > 1,1). Установка момента зажигания оказывает решающее влияние как на токсичность, так и на расход топлива. При выборе момента зажигания приходится (иногда в ущерб расходу топлива) для снижения выбросов CH и NOx выбирать более поздние углы опережения зажигания. Вместе с подачей в избытке кислорода это поднимает температуру в выпускной системе и позволяет дожигать СО и СН.

      Этот метод приводит к снижению  выбросов NOx и несгоревших углеводородов,  но за счет увеличенного расхода топлива. С другой стороны, если выбирается слишком большое опережение зажигания, это приводит к увеличению расхода топлива и выбросов NOx и СН. 

Вентиляция  картера двигателя.

     Концентрация  углеводородов в картере двигателя  может во много раз превышать регистрируемую в отработавших газах. Система регулирования вентиляции картера перепускает картерные газы во впускной тракт двигателя, откуда они попадают в камеру сгорания для дожигания. Раньше эти газы выпускались неочищенными непосредственно в атмосферу; сейчас наличие системы снижения токсичности картерных газов является обязательным требованием. 
 
 

4. Организационные основы управления ЧС.

 

      Действие Федерального закона  от 21 декабря 1994 года №68-ФЗ «О  защите населения и территорий  от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» распространяется на отношения, возникающие в процессе деятельности органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, а также предприятий, учреждений и организаций независимо от их организационно-правовой формы и населения в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

     Настоящий  федеральный закон определил  основную структуру и задачи РСЧС, полномочия Президента РФ, органов законодательной, исполнительной власти, органов местного самоуправления, предприятий и организаций по вопросам защиты населения и территории.

      Федеральный закон берет под  свою защиту всех граждан Российской Федерации, лиц без гражданства и иностранцев, а также землю, водные ресурсы, воздушное пространство находящееся в пределах границ РФ.

    Федеральный  закон в целях единообразного  толкования при нормативной деятельности  на различных уровнях, дает  основные понятия:

     Чрезвычайная  ситуация -это обстановка на определенной  территории, сложившаяся в результате  аварии, опасного природного явления,  катастрофы, стихийного или иного  бедствия, которые могут повлечь  или повлекли за собой человеческие  жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.