Идентификация выбросов технических систем

Выбросы промышленных объектов и технических систем при их работе в штатных режимах состоят:

— из отходящих (отработанных) газов, паров, капель жидкости и твердых частиц, сопровождающих работу технических объектов (например, выбросы цехов промышленных предприятий, отработанных газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС), дымовых газов тепловых электрических станций (ТЭС) и т.п.);

— из веществ, поступающих в рабочее помещение или в систему вентиляции при проведении технологических операций;

— из утечек рабочих сред из технических систем при нарушении их герметичности как в рабочую зону цехов, так и на промышленные площадки.

При сжигании топлива (уголь, мазут, природный газ) в котлах ТЭС образуются нетоксичные диоксид углерода и водяной пар. Кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы и азота, летучая зола. Для ТЭС мощностью 1000 МВт характерны выбросы углекислого газа — 560; паров воды — 105; диоксида серы — 14; оксидов азота — 4 и золы 0,85 т/ч при условии, что эффективность очистки дымовых газов от летучей золы составляет 0,99. Вблизи ТЭС, выбрасывающих такое количество загрязнителей, образуются зоны с повышенными над допустимыми концентрациями вредных веществ, протяженностью до 5 км и более.

Рассеивание отходящих газов ТЭС в атмосфере обеспечивается их выбросом через высокие трубы и снижением концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы за счет турбулентной диффузии. Распределение концентраций вредных веществ в приземном слое от организованного высокого источника выбросов показано на рис. 5.1. Максимальная концентрация примесей в приземном слое прямо пропорциональна производительности источника и обратно пропорциональна квадрату высоты трубы. Повышение температуры и скорости выхода газов из устья трубы приводит к увеличению температурного и инерционного подъема струи, улучшению рассеивания вредных выбросов и снижению их концентраций в приземном слое атмосферы. В районе источника выброса образуется несколько характерных зон: зона Б — переброска факела, включающая зону неорганизованного загрязнения А; зона В — задымления с максимальным содержанием вредных веществ и зона Г, характеризующаяся постепенным снижением концентраций примесей по мере удаления от источника. Зона задымления наиболее опасна и должна исключаться из района жилой застройки.

В приземном слое от источника загрязнений по каждой вредной примеси должна создаваться такая концентрация, чтобы при сложении с фоновой концентрацией с_ф этой же примеси, уже имеющей место в атмосфере (за счет других источников), не превышалась предельно допустимая максимально разовая концентрация, т. е. с_max + с_ф < ПДК_мр.

Автомобильный транспорт при сжигании бензина или дизельного топлива выбрасывает отработавшие газы, состоящие из нетоксичных паров воды, диоксида углерода, азота, кислорода и водорода, а также из токсичных веществ: оксида углерода, оксидов азота, углеводородов, альдегидов, сажи, бенз(а)пирена и др. Состав отработавших газов ДВС зависит от режима работы двигателя.

Отработавшие газы ДВС в городах являются основными загрязнителями атмосферного воздуха. Поданным обследований концентрации оксида углерода СО, мг/м³, в воздухе автомагистралей (на краю проезжей части) можно найти по формуле:

где N— интенсивность движения автомобилей, авт/ч.

Для транспортных магистралей характерны следующие концентрации токсичных веществ, мг/м³, в атмосферном воздухе (таблица 2):

Категория улицы	Оксид углерода	Углеводороды	Оксиды азота
Магистральные	16,5...28,2	1,8…3,2	6,8…8,0
Общегородские непрерывного движения	54,3-66,0	6,0...7,7	12,6...15,5

Концентрации оксида углерода и других токсичных компонентов отработавших газов автомобильных двигателей достигают наибольших значений на перекрестках.

При эксплуатации систем с повышенным давлением возможны утечки газов, паров и жидкостей через уплотнения разъемных соединений, трубопроводов, затворы трубопроводной арматуры (клапаны, вентили) и др.

Объемы утечек газов значительно превышают утечки жидкостей.