книги / Проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Присоединение утепленных и неутепленных зданий к общей тепловой сети во многих случаях может привести к дополнительным потерям тепловой энергии, соизмеримым с экономией от утепления.

В этом случае кардинальным решением возникшей проблемы является применение предложенных водо-водяных элеваторов. Альтернативы этому решению в настоящее время нет.

Список литературы

1.Монахов Г.В., Красовский Б.М. Количественная оценка надежности существующих и проектируемых систем теплоснабжения // Изв. АН СССР.

Серия «Энергетика и транспорт». 1983. № 3.

2.Грачев Ю.Г., Гришков А.Л., Гришкова А.В., Красовский Б.М. Совершенствование эксплуатационных режимов водяных систем теплоснабжения // Экология. Энергосбережение. Экономика: Межвуз. сб. научн. тр. / Перм. гос. гехн. ун-т. Пермь, 1994.

3.Якимов В.Л. Рациональная схема независимого присоединения потребителей к тепловым сетям закрытых систем теплоснабжения // Проектирование систем теплоснабжения: Тр./ ВНИПИэнергопром. М., 1977.

4.Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учеб, для вузов. М.: Стройиздат, 1991.

5.Бондаренко В.В. Элеватор с многоструйной периферийной подачей активной среды / ВНИИС Госстроя СССР. Деп. 42853

6.А.с. 787792 СССР МКИ.Р 23 Д 13/00. Инжекционная горелка / Бонда­ ренко В.В., ЛисйенкоВ.Г. Опубл. 23.06.80. Бюл. № 46.

Получено 10.06.99

УДКУ040.12

Р.Н. Шумилов, Ю.И. Толстова, Л.Г. Пастухова

Уральский государственный технический университет

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СВИНЦА

Приведены данные о количестве свинца, поступающего в воздушную среду цехов свинцовых производств от оборудования, предложены мероприятия по защите окружающей среды от за1рязнения свищом, сделана оценка экологической и экономической эффек­ тивности природоохранных мероприятий.

Производство свинца, включающее выплавку чернового свинца и последующее его рафинирование, сопровождается загрязнением окружающей

среды различными веществами, среди которых преобладают высокотоксичные соединения свинца.

Источниками поступления свинца в воздух производственных помещений являются открытые поверхности расплавов. Даже при наличии эффективной вытяжной вентиляции от мест переливов расплавов в плавильных цехах значительное количество аэрозолей свинца и его соединений поступает от ковшей при их транспортировке между плавильными агрегатами. Поступление свинца в воздух рафинировочного цеха происходит за счет пылеобразования при перегрузке шлаковых корок, перемешивании расплавов и перечерпывании ковшом расплава из котла в котел. По условиям технологии рафинирования чернового свинца применение местной вытяжной вентиляции затруднено. Вентиляция рафинировочных цехов осуществляется аэрацией. Несмотря на значительные воздухообмены, эффективность ее также недостаточна.

Воздух систем местной вентиляции подвергается очистке в рукавных и электрических фильтрах и выбрасывается через трубу в атмосферу. Наиболее опасными являются низкие источники выброса свинца, т.е. аэрационные фонари. Фонарные выбросы рассеиваются плохо и вызывают загрязнение атмосферы, что усложняет организацию воздухозабора приточных систем и исключает применение аэрации. Таким образом, выбросы свинцовых предприятий загрязняют атмосферу и, как следствие, почву и водоемы.

Комплекс мероприятий по охране окружающей среды включает: исключение выбросов неочищенного воздуха через фонари, снижение объемов удаляемого воздуха, выдержка ковшей с расплавами под укрытием перед транспортировкой.

Эффективность природоохранных мероприятий определяется с помощью показателей общего экологического и общего социально-экономического результатов. Общий экологический результат заключается в уменьшении отрицательного воздействия на окружающую среду и проявляется в снижении объемов поступающих в среду загрязнителей. Общий социальноэкономический результат определяется рядом конкретных социальных и экономических результатов. Социальные результаты — это улучшение физического развития населения, сокращение заболеваемости, увеличение продолжительности жизни, улучшение условий труда и отдыха, сохранение эстетической ценности природных и антропогенных ландшафтов и др. [4]. Экономические результаты природоохранных мероприятий заключаются в экономии или предотвращении потерь природных ресурсов.

Экологический результат от внедрения предлагаемых мероприятий определяется уменьшением количества поступающих в окружающую среду загрязнителей. Снижение загрязнения промышленной среды может быть достигнуто на основе комплекса технических решений, включающих технологические мероприятия и совершенствование вентиляции с целью

сокращения выбросов и замену низких источников выбросов высокими. Для достижения этих целей необходимы достоверные данные о количестве и динамике поступлений аэрозолей свинца на разных стадиях технологического процесса, валовых выбросах свинца в атмосферный воздух, размерах зоны рассеяния выбросов.

Используя метод аналогии тепло- и массообмена и основы кинетической теории газов, авторы разработали методику расчета испарения металлов с поверхности расплавов [1]. Полученные зависимости позволяют определить интенсивность выделения паров свинца с учетом температуры и процентного содержания свинца в расплаве. При транспортировке или отстое ковшей происходит остывание поверхности расплава и, как следствие, снижение интенсивности испарения. С учетом этого было внесено дополнение в технологический регламент о необходимости отстоя ковшей под укрытиями не менее одной минуты. В целом по плавильному цеху это позволяет снизить поступление свинца с 36 до 1 мг/с.

Оценка загрязнения воздушной среды при рафинировании получена на основании натурных исследований, в результате которых получены данные о количестве поступающей пыли и содержании в ней свинца на разных стадиях технологического процесса. На основе анализа этих данных, технологического процесса рафинирования свинца, а также визуальных наблюдений, приняты расчетные значения интенсивности выделения аэрозолей свинца следующим образом. Средняя интенсивность выделения свинца на один наборный котел составляет 23,3 мг/с, на один рафинировочный котел - 5,33 мг/с. Таким образом, в воздушную среду рафинировочного цеха, включающего 2 наборных

и10 рафинировочных котлов, поступит 100 мг/с.

Сучетом технологических мероприятий в плавильном цехе удается уменьшить требуемый воздухообмен до объема воздуха, удаляемого местными отсосами, что исключает необходимость дополнительной вытяжки из верхней зоны [2, 3]. С целью уменьшения загрязнения рабочей зоны рециркуляцион­ ными потоками приточный воздух должен подаваться непосредственно в рабочую зону воздухораспределителями панельного типа. При этом концентрации свинца в рабочей зоне не превышают ПДК, а также нет необходимости удалять загрязненный воздух через фонарь.

Врафинировочном цехе для достижения предельно-допустимой концентрации в рабочей зоне должен быть обеспечен воздухообмен в объеме расхода в конвективном потоке над котлом на уровне перекрытия, то есгь при отсутствии рециркуляции. По результатам моделирования на теневом приборе ИАБ-451 была разработана комбинированная схема воздухораспределения. Непосредственно в рабочую зону предусматривается подача приточного воздуха воздухораспределителями панельного типа в объеме прироста расхода в конвективном потоке В' пределах рабочей зоны (31% воздухообмена). Для повышения устойчивости конвективных потоков часть воздуха (12%)

необходимо подавать по периметру котлов снизу вверх управляющими струями. Остальной приточный воздух (57%) подается в верхнюю зону с помощью перфорированных воздуховодов. Удаление воздуха предусмотрено из верхней зоны с помощью вытяжного коллектора с приемными отверстиями, оборудованными клапанами с дистанционным управлением. Весь удаляемый воздух направляется на очистку в цех пылеулавливания [3], то есть исключается выброс загрязненного воздуха через фонарь.

Предлагаемые мероприятия предотвращают выброс через аэрационный фонарь плавильного цеха, составляющий 36 мг/с (1,14 т/год) и дающий максимальный прирост концентраций свинца в приземном слое атмосферы промплощадки 0,02 мг/м3 [5], превышающий норму в 6,7 раз. Замена аэрационного фонаря в рафинировочном цехе общеобменной вытяжкой позволяет уменьшить выброс свинца на 100 мг/с (3,3 т/год), который формировал прирост концентрации свинца в приземном слое промплощадки 0,1 мг/м3, т.е. в 33 раза больше допустимой.

Экономический результат зависит от величины чистого экономического эффекта, определяемого сопоставлением достигаемого благодаря разработанным мероприятиям экономического результата с затратами на них, выражаемых суммой эксплуатационных расходов и капитальных затрат [4]. Затраты на эксплуатацию системы приточной вентиляции плавильного цеха производительностью 320 кг/с составляют 0,88 млн.руб/год, затраты на эксплуатацию приточной и вытяжной систем вентиляции рафинировочного цеха производительностью 660 кг/с составляют 1,82 млн.руб/год (таблица).

Экономические показатели природоохранных мероприятий, млн.руб/год

Экономический результат мероприятий по охране окружающей среды выражается в величине предотвращаемого ими годового экономического ущерба от загрязнения окружающей среды и годового прироста дохода от улучшения производственных результатов деятельности предприятия.

Величина предотвращенного экономического ущерба от загрязнения среды равна разности между расчетными величинами ущерба, который имел место до осуществления рассматриваемого мероприятия, и остаточного ущерба

после проведения этого мероприятия. Величина экономического ущерба определена как совокупность ущербов от загрязнения атмосферы и от загрязнения водоемов свинцом, привносимым из почв дождевыми стоками, которые можно оценить по укрупненной методике [4]. Величина ущерба при выбросе загрязненного воздуха через фонарь составит 1,725 млрд.руб. для плавильного цеха и 3,9 млрд.руб. для рафинировочного.

Предлагаемые мероприятия позволят снизить экономический ущерб от загрязнения окружающей среды плавильным цехом в 174 раза и рафинирово­ чным - в 11 раз. Предотвращенный ущерб от загрязнения атмосферы составит 5,6 млрд.руб/год, а от загрязнения водоемов и грунтовых вод свинцом, содержащимся в атмосферном воздухе, - около 124 млн.руб/год. Чистый экономический эффект природоохранных мероприятий при производстве свинца составляет 2,55 млн.руб/год.

Список литературы

1.Пастухова Л.Г., Толстова Ю.И., Шумилов Р.Н. Оценка интенсивности загрязнения воздуха при производстве свинца // Проектирование, строитель­ ство и эксплуатация зданий и сооружений: Межвуз.сб.науч.тр. / Перм. гос.техн.ун-т. Пермь, 1997. С. 117-126.

2.Толстова Ю.И., Шумилов Р.Н., Пастухова Л.Г. Вентиляция плавиль­ ного цеха свинцового производства / Урал.политехи, ин-т. Екатеринбург, 1990.

3.Пастухова Л.Г., Толстова Ю.И. Повышение экологической безопас­

ности свинцового производства // Материалы IV съезда АВОК, 15-17 мая 1995 г. С. 191-195.

4.Временная типовая методика определения экономической эффектив­ ности природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды / Гос.план ком. СССР и др. М.: Экономика, 1986.

5.Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Годрометеоиздат, 1987.

Получено 10.06.99

Строительные конструкции, основания, фундаменты и вычислительная техника

УДК 624.012.35:620.197

Б.И. Десятое, С.А. Сеньков, М.В. Филатов

Пермский государственный технический университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫ Х КОНСТРУКЦИЙ ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ГИПСОКАРТОННЫХ ЛИСТОВ

Проанализировано действительное состояние строительных конструкций цеха по про­ изводству гипсокартонных листов и даны рекомендации по его дальнейшей эксплуатации.

Предприятие АО “Гипсополимер” многие годы является в Пермской области основным производителем и .поставщиком гипсовых вяжущих и изделий из них. В состав предприятия входят несколько цехов, основной из которых - цех по производству гипсокартонных листов (ГКЛ).

Производство ГКЛ включает следующие операции: подготовка картона; подача гипса, крахмала, лигносульфонатов в мешалку; приготовление формо­ вочной массы; формование, сушка, выгрузка, сортировка, транспортировка, хранение листов.

В январе 1998 г. взамен существовавшей с 1953 г. старой технологичес­ кой линии была внедрена новая линия производства ГКЛ по немецкой технологии' фирмы “КпаиГ”. Высокая производительность новой линии, значительное увеличение объемов выпуска ГКЛ вызвали необходимость проведения реконструкции цеха. В связи с этим, по просьбе дирекции АО “Гипсополимер”, кафедрой строительных конструкций Пермского государственного технического университета было выполнено техническое обследование состояния строительных конструкций цеха и разработан проект его реконструкции.

Цех по производству гипсокартонных листов расположен в отдельно стоящем здании, имеющем довольно сложную форму в плане. Основная часть здания - пролет Е ...И - представляет собой одноэтажное, однопролетное, бесфонарное помещение с размерами в плане 13,0 х 150,0 м с высотой до низа несущих конструкций 6,6 м. По оси Е к основному зданию в осях 1...22 пристроены складские помещения пролетом 15 м, и в осях 22...26 двухэтажные бытовые помещения пролетом 16,5 м. Здание отапливаемое, с принудительной и естественной вентиляцией, интегральным освещением и организованным водоотводом. Стены здания кирпичные, толщиной 510 мм. Кровля - рулонный рубероидный ковер по утеплителю и асбоцементным листам, уложенным на

стальные прогоны. Фермы покрытия - металлические, с шагом 6 м и пролетами 13,15 и 16,5 м.

В процессе эксплуатации здания на строительные конструкции неблагоприятно воздействуют высокая температура, повышенная влажность, скопление пыли. В результате конструкции приобрели характерные дефекты и повреждения, снижающие несущую способность, долговечность, эксплуата­ ционную пригодность здания.

Техническое обследование состояния строительных конструкций цеха ГКЛ показало:

1. Кирпичные стены здания имеют ряд существенных дефектов. Карнизные участки стен по всему периметру здания сторон имеют следы замачивания. Участки кирпичных стен, на которые опираются фермы покрытия, имеют многочисленные трещины. В неудовлетворительном состоянии находятся кирпичная кладка стен ниш над опорными узлами ферм, толщина стен в этих местах составляет 250 мм, что способствует образованию конденсата в холодное время года и развитию коррозионных процессов в опорных узлах ферм. Кирпичные стены здания нуждаются в капитальном ремонте, а отдельные участки стен требуют полной замены разрушенной кладки на новую.

2. Металлические фермы покрытия цеха ГКЛ в пролете ,Б...Е односкатные, в пролете Е ...И - двускатные .

Геометрические размеры ферм, сечения элементов и конструкций узлов соответствуют проектным. Значительных механических повреждений не обнаружено. Сечение элементов фермы - уголки (сортамент ОСТ, 1932 г.). Решетка ферм треугольная с дополнительными стойками. В целом состояние элементов ферм покрытия удовлетворительное за исключением их опорных узлов. Некачественно выполненная антикоррозионная защита опорных узлов ферм, а также неблагоприятные условия эксплуатации (повышенная влажность, высокие температуры в уровне ферм), привела к развитию сплошной поверхностной коррозии опорных узлов. Стальная опорная плита имеет зна­ чительные коррозионные повреждения, сечение плиты уменьшилось на 2-4 мм. Толщина фасонок снизилась на 1,5-3 мм. Поверхности элементов ферм покрытия необходимо очистить от продуктов коррозии и покрыть антикоррозионными составами.

3. Существующее кровельное покрытие в результате многочисленных ремонтов представляет собой “слоистый пирог”, насыщенный избыточной влагой, потерявший свое назначение и теплотехнические свойства. Состояние покрытия является неудовлетворительным и требует полной его замены. В процессе проведения работ предложен новый вариант покрытия, включая прогоны, нижний профилированный стальной настил, пароизоляцию из одного слоя рубероида, утеплитель из полужестких минераловатных плит на битумной мастике, верхний профилированный стальной настил.