Банер КСНУМКС

 

76. Производња и дистрибуција електричне енергије

Уредник поглавља:  Мицхаел Цране


 

Преглед садржаја 

Слике и табеле

Општи профил
Мицхаел Цране

Хидроелектрична производња
Неил МцМанус

Производња електричне енергије из фосилних горива
Ентони В. Џексон

Производња нуклеарне енергије

ВГ Морисон

Безбедност производње, преноса и дистрибуције електричне енергије: пример у САД
Јанет Фок

Хазардс
Мицхаел Цране

Питања животне средине и јавног здравља
Алекандер Ц. Питтман, Јр.

Столови

Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.

1. Контролисање хемијских и биолошких опасности
2. Контролисање физичких и безбедносних опасности
3. Карактеристике нуклеарне електране (1997)
4. Велике потенцијалне опасности по животну средину

фигуре

Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.

ПОВ040Ф2ПОВ040Ф4

Недеља, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Општи профил

Године 1993. светска производња електричне енергије износила је 12.3 трилиона киловат сати (Уједињене нације 1995). (Киловат сат је количина електричне енергије потребна да се упали десет сијалица од 100 вати у трајању од 1 сата.) Може се проценити величина овог подухвата узимајући у обзир податке из Сједињених Држава, које су саме произвеле 25% укупне енергије. Америчка електропривредна индустрија, мешавина јавних и приватних субјеката, произвела је 3.1 билион киловат сати 1993. године, користећи више од 10,000 производних јединица (УС Департмент оф Енерги 1995). Део ове индустрије који је у власништву приватних инвеститора запошљава 430,000 људи у електричним операцијама и одржавању, са приходима од 200 милијарди америчких долара годишње.

Електрична енергија се производи у постројењима која користе фосилна горива (нафту, природни гас или угаљ) или користе нуклеарну енергију или хидроенергију. 1990. године, на пример, 75% електричне енергије у Француској долазило је из нуклеарних електрана. Године 1993. 62% електричне енергије произведене широм света долазило је из фосилних горива, 19% из хидроенергије и 18% из нуклеарне енергије. Други вишекратни извори енергије као што су ветар, соларна енергија, геотермална енергија или биомаса чине само мали део светске производње електричне енергије. Од производних станица, електрична енергија се затим преноси преко међусобно повезаних мрежа или мрежа до локалних дистрибутивних система и даље до потрошача.

Радна снага која све ово чини могућим углавном је мушка и поседује висок степен техничке вештине и знања о „систему“. Задаци које обављају ови радници су прилично разноврсни, и имају заједничке елементе са грађевинском, производном, манипулативном, транспортном и комуникацијском индустријом. Наредних неколико чланака детаљно описују неке од ових операција. Чланци о стандардима електричног одржавања и бризи за животну средину такође наглашавају главне регулаторне иницијативе америчке владе које утичу на индустрију електропривреде.

 

Назад

Недеља, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Хидроелектрична производња

Људска бића су научила да искористе енергију текуће воде пре много миленијума. Више од једног века електрична енергија се производи помоћу воде. Већина људи повезује коришћење воде са браном на рекама, али хидроелектрична енергија се такође може генерисати коришћењем плиме и осеке.

Операције производње хидроелектричне енергије обухватају огроман терен и многе климе, у распону од арктичког пермафроста до екваторијалних прашума. Географска локација производног постројења ће утицати на опасне услове који могу бити присутни, пошто ће се опасности на радном месту, као што су агресивни инсекти и животиње, или чак отровне биљке, разликовати од локације до локације.

Хидрогенерациона станица се углавном састоји од а брана који задржава велику количину воде, а прелив који ослобађа вишак воде на контролисан начин и а електрана. Насипи и друге структуре за задржавање и контролу воде такође могу бити део хидроелектране, иако нису директно укључене у производњу електричне енергије. Електрана садржи проводне канале који воде воду кроз турбине које претварају линеарни ток воде у ротирајући ток. Вода ће или пасти кроз лопатице турбине или ће тећи хоризонтално кроз њих. Турбина и генератор су међусобно повезани. Дакле, ротација турбине изазива ротацију ротора генератора.

Потенцијал електричне енергије из струјања воде је производ масе воде, висине кроз коју пада и гравитационог убрзања. Маса је функција количине воде која је доступна и њеног протока. Дизајн електране ће одредити висину воде. Већина пројеката увлачи воду близу врха бране, а затим је испушта на дну у постојеће низводно корито реке. Ово оптимизује висину уз одржавање разумног и контролисаног протока.

У већини савремених хидроелектрана, турбогенератори су оријентисани вертикално. Ово су познате структуре које стрше изнад главног спрата на овим станицама. Међутим, скоро цела структура се налази испод онога што је видљиво на нивоу главног спрата. Ово укључује јаму генератора, а испод ње јаму турбине и усисну и испусну цев. У ове структуре и водене канале се повремено улази.

У станицама старије бербе, турбогенератор је оријентисан хоризонтално. Осовина из турбине вири из зида у електрану, где се повезује са генератором. Генератор подсећа на веома велики, старински, отворени електромотор. Као сведочанство о дизајну и квалитету изградње ове опреме, још увек раде неки објекти са прелаза у век. Неке данашње станице укључују ажуриране верзије дизајна старијих станица. У таквим станицама, канал за воду у потпуности окружује турбогенератор и улаз се остварује кроз цевасто кућиште које пролази кроз канал за воду.

У намотајима ротора у генератору се одржава магнетно поље. Снагу за ово поље обезбеђују батерије оловно-киселинских или никл-кадмијум батерија пуњених каустиком. Кретање ротора и магнетно поље које је присутно у његовим намотајима индукују електромагнетно поље у намотајима статора. Индуковано електромагнетно поље обезбеђује електричну енергију која се доводи у електричну мрежу. Електрични напон је електрични притисак који настаје из текуће воде. Да би се електрични притисак - то јест, напон - одржао на константном нивоу, потребна је промена протока воде кроз турбину. Ово ће бити урађено како се потражња или услови промене.

Проток електричне енергије може довести до електричног лука, као на пример, у склопу побудника у ротору. Електрични лук може створити озон, који чак и при ниским нивоима може негативно утицати на гуму у ватрогасном цреву и другим материјалима.

Хидроелектрични генератори производе веома велике струје и високе напоне. Проводници из генератора се спајају на јединични трансформатор, а из њега на енергетски трансформатор. Енергетски трансформатор повећава напон и смањује струју за пренос на велике удаљености. Ниска струја минимизира губитак енергије услед загревања током преноса. Неки системи користе гас сумпор хексафлуорид уместо конвенционалних уља као изолатор. Електрични лук може произвести производе квара који могу бити знатно опаснији од сумпор хексафлуорида.

Електрична кола укључују прекидаче који могу брзо и непредвидиво да искључе генератор из електричне мреже. Неке јединице користе млаз компримованог ваздуха да прекину везу. Када се таква јединица укључи, произвешће изузетно висок ниво импулсне буке.

Администрација и рад станице

Већина људи је упозната са аспектима управљања и рада станица хидрогенерације, који генерално стварају јавни профил организације. Управа електране настоји да осигура да електрана пружа поуздану услугу. Администрација укључује канцеларијско особље укључено у пословне и техничке функције и менаџмент. Оперативно особље станице укључује менаџере и надзорнике постројења и оператере процеса.

Хидрогенерација је процесна операција, али за разлику од других процесних операција, попут оних у хемијској индустрији, многе хидрогенерацијске станице немају оперативно особље. Производном опремом управља се даљинским управљањем, понекад са великих удаљености. Готово сва радна активност одвија се током одржавања, поправке, модификације и надоградње постројења и опреме. Овај начин рада захтева ефикасне системе који могу пренети контролу са производње енергије на одржавање како би се спречило неочекивано покретање.

Опасности и структура управљања

Електропривредама се традиционално управља као организацијама одоздо према горе. То јест, организациона структура је традиционално пружала пут узлазне мобилности који почиње са почетним позицијама и води до вишег менаџмента. Релативно мали број појединаца улази у организацију бочно. То значи да ће надзор и менаџмент у електроенергетском предузећу вероватно искусити исте радне услове као и појединци који тренутно заузимају почетни ниво. Таква организациона структура може имати импликације у погледу потенцијалне изложености радника опасним агенсима, посебно онима који имају хроничне кумулативне ефекте. На пример, узмите у обзир буку. Запослени који тренутно раде на руководећим позицијама могли су и сами да претрпе озбиљан губитак слуха када су били запослени на пословима који су били изложени професионалној буци. Њихов губитак слуха могао би остати непримећен у програмима аудиометријског тестирања компаније, јер такви програми углавном укључују само оне запослене који су тренутно изложени високом нивоу буке на послу.

Одржавање производне опреме

Одржавање производне опреме се дели на две главне врсте делатности: електрично одржавање и механичко одржавање. Иако се обе врсте посла могу одвијати истовремено и један поред другог, вештине и рад који су потребни за обављање ових послова су потпуно различити.

Одржавање може захтевати гашење и демонтажу јединице. Проток воде на улазу се контролише помоћу капија за главу. Капије за главу су челичне конструкције које се спуштају у усисни канал да блокирају проток воде. Блокирање протока омогућава да вода оде из унутрашњих канала. Ниво воде у мировању на излазу из турбине (вучна цев) је испод нивоа кућишта и лопатица турбине. Ово омогућава приступ овим структурама. Кућиште за померање је конусна структура у облику спирале која усмерава ток воде око покретача турбине на униформан начин. Вода пролази из кућишта за помицање кроз водеће лопатице које усмеравају проток и покретне лопатице (пешачке капије) које контролишу запремину.

Када је потребно, генератор и турбина се могу уклонити са својих уобичајених локација и поставити на главни спрат електране. Уклањање може бити неопходно за префарбавање или одмашћивање и поправку и замену намотаја, лежајева, кочница или хидрауличних система.

Понекад се лопатице водилице, као и капије за пешачке капије, водеће лопатице и структуре које проводе воду у кућишту за померање и цеви за вучу, оштете од кавитације. Кавитација настаје када притисак у води падне испод притиска њене паре. Када се то догоди, формирају се мехурићи гаса и турбуленција коју изазивају ови мехурићи еродирају материјале које вода додирује. Можда ће бити потребно поправити оштећене материјале заваривањем или поправком и поновним премазивањем челичних и бетонских површина.

Челичне конструкције такође могу захтевати поправку и поновни премаз ако су постале кородиране.

Хазардс

Постоје разне опасности повезане са производњом хидроелектричне енергије. Неке од ових опасности деле сви запослени који раде у индустрији, док су друге ограничене на оне који су укључени у активности електричног или механичког одржавања. Већина опасности које могу настати сумиране су у табели 1 и табели 2, које такође сумирају мере предострожности.

Табела 1. Контролисање изложености одабраним хемијским и биолошким опасностима у производњи хидроелектране

Излагање

Где се може наћи

Погођени радници

Приступи контроли

Абразивна прашина
(минирање)

Прашина може садржати материјал за пескарење и прашину од боје. Боја примењена пре 1971. може да садржи ПЦБ.

Механички
одржавање
радници

-Систем контроле прашине
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа
- Мере личне хигијене
- Медицински надзор (зависи од околности)

Азбест

Азбест може бити присутан у кочницама генератора, цевима и електричној изолацији, премазима за прскање, азбест цементу и другим производима; изложеност зависи од ломљивости и близине извора.

Електрично одржавање
радници, машински
одржавање
радници

-Усвојити тренутне најбоље праксе за рад који укључује азбест-
који садрже производе.
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа
- Мере личне хигијене
- Медицински надзор (зависи од околности)

Батерија
експлозија
производи

Кратки спој на терминалима у батеријама може изазвати експлозију и пожар и излагање течности и аеросолима електролита.

Електрично одржавање
радници

-Заштита терминала батерије и неизолованих проводника
-Праксе и процедуре за обезбеђивање безбедних услова рада око ове опреме

премазивање
распад
производи

Емисије могу укључивати: угљен моноксид, неорганске пигменте који садрже олово и друге хромате и продукте распадања смола боје. ПЦБ-и су можда коришћени као пластификатори пре 1971. ПЦБ-и могу да формирају фуране и диоксине када се загреју.

Механички
одржавање
радници

-Локална издувна вентилација
-Заштита дисајних органа
- Мере личне хигијене
-Медицински надзор (зависи од састава премаза)

хлор

До излагања хлору може доћи током спајања/искључивања боца за хлор у системима за пречишћавање воде и отпадних вода.

operatori

-Придржавајте се смерница индустрије хлора када радите са боцама за хлор
- Респиратор за бекство

Одмашћивање
растварачи

Одмашћивање електричне опреме захтева раствараче са специфичним својствима запаљивости, солватације и брзог испаравања без остављања остатка; растварачи који испуњавају ове карактеристике су испарљиви и могу представљати опасност од удисања.

Електрично одржавање
радници

-Локална издувна вентилација
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа

дизел
издувни гасови

Емисије првенствено укључују азот-диоксид, азот-оксид, угљен-моноксид, угљен-диоксид, сумпор-диоксид и честице које садрже полицикличне ароматичне угљоводонике (ПАХ) из возила или мотора који раде у електрани.

Сви радници

-Забранити рад аутомобила и камиона у зградама.
-Локални издувни систем за прикупљање издувних гасова на извору
-Катализатори на издувним системима

Остаци инсеката

Неки инсекти се размножавају у брзим водама око станице; након парења, одрасле јединке умиру, а лешеви пропадају и суше; неке особе развијају респираторну алергију
преосетљивост на супстанце у прашини.

 

 

Након исушивања, ларве инсеката које живе у воденим каналима могу покушати да спусте своја тела у преосталу воду стварањем ужади налик на нити; неке особе могу развити алергијску респираторну осетљивост на прашину као резултат сушења ових материјала.

Сви радници



 

 

 

 


Радници на одржавању

-Инсекти који део свог живота проводе у брзо текућим водама губе станиште као резултат изградње
хидрогенерациона станица. Ови организми могу користити водене канале станице као сурогат станишта. Прашина са осушених остатака може изазвати алергијску сензибилизацију.

- Мере контроле укључују:
Осветљење које не привлачи летеће инсекте
Паравани на прозорима, вратима и отворима у омотачу зграде.
Усисавање за уклањање трупова

Уља и мазива

Уља и хидрауличне течности облажу намотаје ротора и статора; разлагање угљоводоника у контакту са врелим површинама може произвести полицикличне ароматичне угљоводонике (ПАХ). До излагања може доћи удисањем и контактом са кожом. Контакт са кожом може изазвати дерматитис.

Електрично одржавање
радници, машински
одржавање
радници

- Лична заштитна опрема (зависи од околности)

Озон

Озон који настаје лучењем у ротору и другој електричној опреми може представљати проблем изложености, у зависности од близине извора.

Сви радници

- Одржавајте електричну опрему да бисте спречили стварање лука

Испарења боје

Аеросоли боје садрже распршену боју и разблаживач; растварач у капљицама и парама може да формира запаљиву смешу; систем смоле може укључивати изоцијанате, епоксиде, амине, пероксиде и друге реактивне интермедијере.

Паре растварача могу бити присутне у просторима за складиштење и мешање боја, као и у кабинама за фарбање; запаљиве смеше се могу развити унутар затворених простора током прскања.

Посматрачи, сликари

-Спреј за фарбање
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа
- Мере личне хигијене
- Медицински надзор (зависи од околности)

Полицхлоринатед
бифенили (ПЦБ)

ПЦБ-и су коришћени у електричним изолационим течностима до раних 1970-их; оригиналне течности или остаци могу и даље бити присутни у кабловима, кондензаторима, трансформаторима или другој опреми; до излагања може доћи удисањем или контактом са кожом. Ватра или екстремно загревање током рада могу претворити ПЦБ у фуране и диоксине.

Електрично одржавање
радници

-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа
- Медицински надзор (зависи од околности)

Сумпор хексафлуорид
и слом
производи

Електрични лучни распад сумпор хексафлуорида производи гасовите и чврсте супстанце знатно веће токсичности.

Испуштање великих количина сумпор-хексафлуорида у подлоге може створити недостатак кисеоника измештањем атмосфере.

Електрично одржавање
радници

-Локална издувна вентилација
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа
- Медицински надзор (зависи од околности)

Заваривање и лемљење
дим

Кадмијум, олово, сребро у лему




Рад првенствено укључује угљеник и нерђајући челик; може доћи до заваривања алуминијума. За поправку ерозије услед кавитације потребно је заваривање.
Емисије укључују: заштитне гасове и флуксове, металне паре, озон, азот-диоксид, видљиву и ултраљубичасту енергију.

Електрична
одржавање
радници

 

 

Механички
одржавање
радници

-Локална издувна вентилација
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа
- Мере личне хигијене

-Медицински надзор (зависи од састава основног метала и метала у жици или шипки)

 

Табела 2. Контролисање изложености одабраним хемијским и биолошким опасностима у производњи хидроелектране

Излагање

Где се може наћи

Погођени радници

Приступи контроли

Неугодан рад
држања тела

Продужени рад у незгодном положају може довести до повреде мишићно-скелетног система.
Опасност од пада постоји око јама и отвора у структурама.

Сви радници

-Опрема дизајнирана да одражава ергономске принципе
-Обука кондиционирања мишића, дизања и неге леђа
- Радне праксе одабране да минимизирају појаву мишићно-скелетних повреда

Ограниченом простору

Брана, контролне структуре, контролне капије, канали за проводјење воде, машине за генераторе и турбине садрже многе јаме, јаме, резервоаре и друге затворене и делимично затворене просторе који могу постати дефицитарни у кисеонику, могу ограничити опасне атмосфере или могу садржати друге опасне услове.

Сви радници

- Уређаји за испитивање ваздуха
-Преносиви вентилациони системи
-Лична заштитна опрема
-Заштита дисајних органа

дављење

До утапања може доћи након пада у воду која се брзо креће у предњем делу (зона уноса) или излазу (зона испуштања) или другом подручју. Екстремно хладна вода присутна је у вишим географским ширинама током пролећних, јесењих и зимских месеци.

Сви радници

- Баријере за задржавање особља
- Системи за заустављање пада
-Прслуци

Погубљење електричном струјом

Површине у станици садрже проводнике под напоном, неоклопљене; опрема која садржи оклопљене проводнике може постати под напоном након уклањања оклопа. Ризик од струјног удара произилази из намерног уласка у недозвољена подручја или због случајног квара заштитних система.

Сви радници

-Установити праксу и процедуре за обезбеђивање безбедних услова рада са електричном опремом.

Електромагнетни
поља (укључујући
Радио фреквенција)

Производна и друга електрична опрема производи ДЦ и 60 Хз (и више) наизменична поља; изложеност зависи од близине извора и заштите коју пружају структуре. Магнетна поља је посебно тешко пригушити заштитом. Значај изложености тек треба да се утврди.

Радио фреквенција: Ефекти на људе нису у потпуности утврђени.

Сви радници

-Опасност није утврђена испод садашњих граница

Топлота

Генератори развијају значајну топлоту; генератори и измењивачи топлоте могу испуштати загрејани ваздух у електрану; структура електране може да апсорбује и зрачи сунчеву енергију у зграду; топлотне повреде могу настати током топлијих месеци, у зависности од климе и нивоа напора.

Радници у затвореном простору

-Скретање загрејаног ваздуха ка крову, оклоп, инжењерске контроле
- Пића за замену електролита
-Лична заштитна опрема

Бука

Стационарна бука од генератора и других извора и задатака могла би да пређе регулисане границе; разбијачи ваздушног удара производе веома високе нивое ударне буке; ови се могу испразнити у било ком тренутку.

Сви радници

-Примените технологију контроле буке.
-Лична заштита слуха

Смена

Операције смена могу произвести физиолошки и психосоцијални стрес; психосоцијални стресови могу бити посебно озбиљни за мали број оних који су укључени у мале и изоловане заједнице у којима се ове операције обично налазе.

operatori

-Усвојите распоред рада који одражава актуелно знање о циркадијалним ритмовима.

Вибрације, шака-рука

Вибрације произведене од електричних ручних алата и ручне опреме се преносе преко рукохвата.

Електрично одржавање
радници, машински
одржавање
радници

-Користите алате који задовољавају тренутне стандарде за вибрације шака-рука.
-Рукавице које апсорбују вибрације

Вибрација, цело тело

Вибрације које се преносе конструкцијама које потичу од ротационог кретања генератора и турбуленције водених токова преносе се кроз подове и зидове.

Сви радници

-Надгледајте и сервисирајте ротирајућу опрему како бисте минимизирали вибрације.

Јединице визуелног приказа

Ефикасно коришћење компјутеризованих радних станица зависи од примене визуелних и канцеларијских ергономских принципа.

Канцеларијски радници
(менаџмент,
административно и техничко особље)

-Примени канцеларијске ергономске принципе на избор и коришћење видео екрана

Везано за временске прилике
проблеми

Ултраљубичаста енергија може изазвати опекотине од сунца, рак коже и катаракту.

Хладноћа може изазвати хладноћу и промрзлине.
Топлота може изазвати топлотни стрес.

Радници на отвореном

-Радна одећа која штити од хладноће
- Радна одећа која штити од сунчевог зрачења
-Заштита за очи која обезбеђује заштиту од сунчевог зрачења
- Креме за сунчање (потражите савет лекара за продужену употребу)

 

Ефекти на животну средину

Хидроелектрична производња енергије је промовисана као еколошки прихватљива. Наравно, пружа огромну корист друштву кроз обезбеђивање енергије и стабилизацију тока воде. Али таква производња енергије не долази без еколошких трошкова, који последњих година добијају све више признања и пажње јавности. На пример, сада је познато да плављење великих површина земље и стена киселом водом доводи до испирања метала из ових материјала. У рибама које су ухваћене у води са таквих поплављених подручја утврђена је биоакумулација живе.

Поплаве такође мењају обрасце турбуленције у води, као и ниво оксигенације. Оба ова могу имати озбиљне еколошке ефекте. На пример, стазе лососа су нестале на прекривеним рекама. До овог нестанка је дошло, делимично, зато што рибе не могу да лоцирају или пређу пут до вишег нивоа воде. Поред тога, вода је више личила на језеро него на реку, а мирна вода језера није компатибилна са трчањем лососа.

Поплаве такође уништавају рибље станиште и могу уништити подручја размножавања инсеката, од којих риба и други организми зависе за исхрану. У неким случајевима, поплаве су уништиле продуктивно пољопривредно и шумско земљиште. Поплаве великих подручја такође су изазвале забринутост због климатских промена и других промена у еколошкој равнотежи. Задржавање слатке воде која је била предодређена да тече у тело слане воде такође је изазвало забринутост због промена у салинитету.

 

Назад

Недеља, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Производња електричне енергије из фосилних горива

Рад електричних производних станица на угаљ укључује низ корака који могу изложити раднике трауматским повредама и опасним хемијским и физичким агенсима. Ове опасности се могу контролисати комбинацијом доброг дизајна, образованих радника и планирања посла. Добар дизајн ће осигурати да све компоненте испуњавају неопходне кодове за интегритет и безбедан рад. Такође ће обезбедити да распоред опреме омогућава наставак безбедног рада и одржавања кроз лак приступ. Стручни радници ће бити свесни опасности на радном месту и моћи ће да направе планове за решавање опасности са којима се сусрећу. Ови планови ће идентификовати опасности и применити одговарајуће контроле, које могу укључивати комбинацију искључења струје, физичких баријера и личне заштитне опреме. Анализа искуства удеса показује да савремене електране имају безбедносне перформансе упоредиве са другим тешким механичким индустријама. У оквиру особља електране, највише повреда изгубљеног времена претрпи особље за одржавање. Повреде често укључују угануће и истегнуће меких ткива тела, при чему су најчешће повреде леђа. Индустријске болести повезане са хроничном изложеношћу буци и, повремено, азбесту.

Рад модерне електране може се размотрити у низу корака.

Руковање угљем

Ово укључује пријем угља (било железницом или водом), складиштење и опоравак за пуњење турбинских генератора. Тешка опрема (трактор-гребачи и булдожери) се користи за стварање збијених складишних шипова, што је неопходно да би се избегли спонтани пожари. Даље руковање је путем транспортера до електране. Изложеност угљеној прашини (која води до могуће пнеумокониозе) може се контролисати прскањем воде на гомилу угља и употребом затворених контролних кабина опремљених филтерима за прашину. Одређени задаци повезани са високим нивоом угљене прашине захтевају респираторе са високоефикасним апсорбером честица (ХЕПА). Нивои буке доводе до тога да већина радника у овој радној области добија експозицију већу од 85 дБА (што доводи до губитка слуха), што би требало контролисати коришћењем чепића за уши и штитника, и програмом очувања слуха.

У овој области фабрике налази се неколико конвенционалних опасности по безбедност. Рад у близини воде захтева пажљиву пажњу процедура, као и коришћење заштитних средстава. Вожња тешке опреме на неравним складишним гомилама током ноћи захтева осветљење великог простора, док се опасности од подизања и гурања услед ручног рашчишћавања транспортних жлебова за угаљ (који су подложни зачепљењу, посебно када је зима јака) најбоље контролисати преко уклоњивог отвора. поклопци, који омогућавају лак приступ. Рад и одржавање продужених транспортних система захтевају заштиту погонских и крајњих ременица, затезача и других тачака хватања.

Рад котла-турбине

Рад комбинације котла и турбине високог притиска треба да укључује ригорозан скуп контрола како би се осигурао безбедан рад. Ове контроле укључују физички интегритет опреме и вештину, знање и искуство оперативног особља. Интегритет компоненти високог притиска је обезбеђен комбинацијом одговарајућих спецификација садржаних у савременим инжењерским стандардима, и рутинске провере заварених спојева коришћењем визуелних и недеструктивних техника снимања (рендгенски зраци и флуороскопске методе). Поред тога, вентили за смањење притиска, који се редовно испитују, обезбеђују да не дође до превеликог притиска у котлу. Неопходне вештине и знања особља могу се створити кроз интерни процес развоја особља заједно са владином акредитацијом која се протеже на неколико година.

Окружење електране је скуп сложених пројектованих система за ношење горива, ваздуха за сагоревање, деминерализоване котловске воде и расхладне воде до котла. Поред опасности од паре високог притиска, садржи низ других конвенционалних и хемијских/физичких опасности које се морају препознати и контролисати. У раду, највећа опасност је бука. Анкете показују да сво оперативно и особље за одржавање има временски пондерисану просечну изложеност од преко 85 дБА, што захтева ношење заштите за слух (утикачи или муфови) у већем делу електране и редовно аудиометријско тестирање како би се осигурало да нема погоршања слуха. Главни извори буке укључују пулверизаторе угља, турбинско-генераторску јединицу и ваздушне компресоре за сервисирање станица. Ниво прашине у електрани током рада зависи од пажње одржавања и стања топлотне изолације. Ово је посебно забрињавајуће јер много старија изолација садржи висок ниво азбеста. Пажљива пажња на контролу (првенствено везивање и задржавање оштећене изолације) може постићи концентрацију азбеста у ваздуху која се не може детектовати (<0.01 влакна/цц).

Завршна фаза оперативног процеса која ствара потенцијалне опасности је сакупљање и руковање пепелом. Обично се налази изван електране, а сакупљање пепела се обично врши помоћу великих електростатичких филтера, иако се последњих година све више користе платнени филтери. У оба случаја пепео се извлачи из димних гасова и задржава у силосима за складиштење. Сваки наредни процес руковања је сам по себи прашњав упркос пројектованим напорима да се контролишу нивои. Ова врста пепела (летећи пепео, за разлику од доњег пепела који се накупио на дну котла) садржи значајан део (30 до 50%) материјала који се може удисати и стога представља потенцијалну забринутост због могућих здравствених ефеката на изложене раднике. . Две компоненте пепела су од потенцијалног значаја: кристални силицијум, повезан са силикозом и могућим каснијим раком плућа, и арсен, повезан са раком коже и плућа. У оба случаја потребно је извршити процене изложености како би се утврдило да ли су прекорачене регулисане границе и да ли су потребни посебни програми контроле. Ове процене, које укључују анкете са личним узорковаоцима, треба да обухвате све потенцијално погођене раднике, укључујући оне који могу бити изложени током инспекције система за сакупљање прашине и површина за млевење и грејање у котлу, где је познато да се арсен таложи. Контролни програми, ако је потребно, треба да укључе пружање информација радницима о важности избегавања гутања пепела (забрањено јести, пити или пушити у просторима за руковање пепелом), као и потребу за пажљивим прањем након што дођу у контакт са пепелом. Нивои прашине који се сусрећу у овим истраживањима су обично такви да добра безбедносна пракса указује на програм контроле дисања за излагање укупној штетној прашини. База података о индустријској смртности коју одржава амерички Национални институт за безбедност и здравље на раду, на пример, не садржи уносе за смртне случајеве који се могу приписати изложености силицијум диоксиду или арсену у америчкој електропривреди.

Одржавање

Током фазе одржавања долази до највећег излагања конвенционалним и хемијским/физичким агенсима. С обзиром на сложеност модерне производне станице, од критичне је важности да постоји ефикасан процес за изолацију опреме тако да не може бити под напоном док се поправке изводе. Ово се обично постиже контролисаним системом брава и ознака.

Током одржавања наилази се на широк спектар конвенционалних опасности. Они укључују:

  • рад на висини (заштита од пада)
  • топлотно оптерећење; топлотни удар
  • монтирање и подизање (безбедност утовара)
  • рад у скученим просторима (атмосферске и конвенционалне опасности)
  • ископавање (урушавање рова)
  • рад/дизање у скученим срединама (уганућа и истегнућа).

 

У свим случајевима, опасностима се може управљати поступним процесом анализе који идентификује опасности и одговарајуће контроле.

Велики избор опасних комерцијалних производа се користи и сусреће се у активностима рутинског одржавања. Азбест је уобичајен, јер се широко користи као топлотна изолација и компонента је многих комерцијалних производа. Контролни процеси би требало да буду на месту како би се осигурало да је сав материјал који садржи азбест исправно идентификован микроскопском анализом (способност на лицу места значајно побољшава време одзива). Стварне методе контроле које се користе за задатак зависе од обима активности. За послове великих размера, ово ће укључивати изградњу кућишта која раде под благо смањеним притиском (како би се спречило цурење) и обезбеђивање да су радници опремљени респираторном заштитом пратећи пажљиве процедуре како би се избегла спољна контаминација. У свим случајевима материјал који садржи азбест треба потпуно навлажити, упаковати у вреће и означити за одлагање. Неопходно је пажљиво испитивање како би се осигурало да је сав азбест уклоњен пре него што наставите. Изложеност радника треба да се евидентира, а периодични рендгенски снимци грудног коша заједно са тестирањем плућне функције ће одредити почетак било које болести. Позитивни резултати ових прегледа требало би да доведу до тога да се радник одмах удаљи од даљег излагања. Тренутне праксе одражавају висок ниво забринутости за изложеност азбесту у електропривреди.

За велику већину других опасних материјала који се користе на радном месту, количине су мале, а употреба ретка, тако да је укупни утицај безначајан. Најзначајнија класа изложености опасним материјама је она повезана са одређеним операцијама, а не са одређеним производима.

На пример, заваривање је уобичајена активност која може довести до низа могућих штетних здравствених исхода. Излагање ултраљубичастом светлу из лука изазива привремено слепило и јаку иритацију ока („лучно око“); удисање испарења металног оксида може изазвати „грозницу металних испарења“; а оксиди азота и озон који настају на високим температурама у луку могу изазвати хемијску упалу плућа и могуће хроничне респираторне проблеме. Контроле које треба применити укључују штитнике за очи за заштиту радника у близини од распршене светлости, локалну издувну вентилацију или респираторну заштиту (преко респиратора за пречишћавање ваздуха).

Слична уобичајена активност је брушење и абразивно пескарење, где је брига за удисање металног оксида и абразивних честица које се могу удисати. У овом случају, контрола је обично кроз избор абразивног средства (песак је сада напуштен у корист бенигнијих агенаса као што су љуске поврћа) заједно са одговарајућом високом локалном издувном вентилацијом.

Друга активност која доводи до значајних изложености је наношење заштитних премаза на металне површине. Премази могу садржати различите раствараче који се испуштају у радну атмосферу. Изложеност радника може се контролисати или локалном издувном вентилацијом или, ако је то непрактично, заштитом за дисање.

 

Назад

Недеља, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Производња нуклеарне енергије

У свим нуклеарним реакторима, енергија се производи унутар горива ланчаном реакцијом фисије језгара његових атома. Најчешће нуклеарно гориво је уранијум-235. Свака фисија дели атом горива на два нова атома производа фисије и такође избацује неутроне из свог језгра који изазивају даље фисије атома. Већина енергије ослобођене фисијом се односи на продукте фисије, а заузврат се претвара у топлотну енергију у суседним атомима горива док заустављају ове брзо покретне производе фисије и апсорбују њихово зрачење. Неутрони носе око 3% енергије фисије.

Течно или гасовито расхладно средство спречава да се језгро реактора превише загреје, које такође производи пару (директно или индиректно) за погон турбине. Материјали који апсорбују неутроне су уграђени у контролне шипке, које се могу померати у и из шупљина у језгру реактора како би се контролисала брзина реакције фисије до оне коју жели оператер електране. У реакторима са водом под притиском, апсорбујући материјали се могу ставити у систем расхладног средства реактора преко растворљивих апсорбера.

Већина производа фисије је нестабилна, а самим тим и радиоактивна. Они се распадају, ослобађајући зрачење типа и брзином карактеристичном за сваки елемент фисионог производа, као и нови ћерки производ који такође може бити радиоактиван. Ова секвенца распада се наставља све док коначно не резултира ћерким производима који су стабилни (не радиоактивни). Остали радиоактивни производи се формирају у реактору апсорпцијом неутрона у језгру атома нефисионих материјала, као што је уранијум-238, и структурних материјала, као што су вођице, носачи и омоти горива.

У реакторима који раде већ неко време, распад продуката фисије и стварање нових фисионих продуката достиже блиску равнотежу. У овом тренутку, зрачење и резултирајућа производња енергије распадом радиоактивних производа је скоро десетина свега произведеног у реактору.

Управо ова велика количина радиоактивног материјала ствара ризике који су специфични за нуклеарне електране. У условима рада, већина ових радиоактивних материјала се понаша као чврста материја, али се неки понашају као гасови, или постају испарљиви на високој температури у реактору. Неки од ових радиоактивних материјала могу се лако апсорбовати у живе организме и имати значајан утицај на биолошке процесе. Стога су опасни ако се испусте или распрше у животну средину.

Типови и карактеристике нуклеарних станица

Термални реактори користе материјале тзв модератори да успори брзе неутроне произведене фисијом тако да их могу лакше ухватити фисијски атоми уранијума-235. Обична вода се често користи као модератор. Други коришћени модератори су графит и деутеријум, изотоп водоника, који се користи у облику деутеријум оксида - тешке воде. Обична вода је углавном водоник оксид и садржи мали удео (0.015%) тешке воде.

Топлота се уклања из горива помоћу расхладне течности, која директно или индиректно производи пару за погон турбине, а која такође контролише температуру језгра реактора, спречавајући да се превише загреје и оштети гориво или конструкцијске материјале. Расхладна средства у уобичајеној употреби у термичким реакторима укључују обичну воду, тешку воду и угљен-диоксид. Вода има добре карактеристике преноса топлоте (висока специфична топлота, низак вискозитет, лако се пумпа) и најчешће је расхладно средство које се користи у нуклеарним електранама. Хлађење језгра реактора водом под притиском или кључалом омогућава високу густину снаге језгра тако да се велике енергетске јединице могу уградити у релативно мале реакторске посуде. Међутим, систем расхладне течности реактора који користи воду мора да ради под високим притиском да би постигао корисне притиске и температуре паре за ефикасан рад парне турбине-генератора. Интегритет границе система за хлађење реактора је стога веома важан за све водено хлађене нуклеарне електране, јер представља баријеру која штити безбедност радника, јавности и животне средине.

Гориво у свим енергетским реакторима хлађеним водом, и већини других реактора, је керамички уранијум диоксид, обложен металом - нерђајући челик или легура цирконијума. Синтеровани уранијум диоксид обезбеђује незапаљиво гориво које може да ради током дужег периода и да задржи своје производе фисије на високим температурама без значајног изобличења или квара. Једини оперативни термоенергетски реактори који користе гориво осим уранијум-диоксида су Магнок станице (које су хлађене угљен-диоксидом), и оне се постепено повлаче из употребе како дођу до краја свог радног века.

Материјали који апсорбују неутроне (као што су бор, кадмијум, хафнијум и гадолинијум) који се користе у различитим облицима, као што су контролне шипке обложене челиком или у раствору у расхладним течностима или модераторима, могу да се померају у и из језгра реактора да би се контролисало стопа реакције фисије на било ком одређеном нивоу. За разлику од производње енергије из фосилних горива, није потребно повећање количине горива да би се повећао ниво снаге произведен у ланчаној реакцији фисије.

Када се покрене повећање стопе производње енергије фисије, оно ће се наставити све док се не заустави убацивањем у језгро одговарајуће количине материјала који апсорбују неутроне и модератора. Овакво повећање снаге је узроковано вишком неутрона у ланчаној реакцији фисије у односу на оно што је потребно само за ланчану реакцију рентабилности. Због тога се брзина фисије и резултујућа производња енергије могу веома осетљиво контролисати додавањем или уклањањем веома малих количина материјала који апсорбују неутроне. Ако је потребно нагло смањење нивоа снаге, релативно велика количина материјала који апсорбује неутроне се убризгава у језгро. Сваки концепт реактора има своју сопствену карактеристику реактивности која одређује дизајн уређаја за контролу и искључивање неутрона који апсорбују неутроне како би се осигурала ефикасна контрола снаге и безбедно и брзо гашење када је потребно. Међутим, исти основни принципи контроле и безбедности важе за све.

Главни типови термоенергетских реактора који су данас у употреби су илустровани на слици 1, а главне карактеристике су дате у табели 1. У поједностављеним илустрацијама на слици 1, приказани су бетонски штитови који окружују реакторе и системе примарног расхладног средства. Штитови, који се састоје од различитих дизајна, генерално обезбеђују и заштиту од директног зрачења из реактора и такође обезбеђују задржавање било каквог цурења из система за хлађење реактора или модератора, и генерално су дизајнирани да издрже значајне притиске који би могли резултирати у случају велики квар система расхладне течности.

Слика 1. Типови нуклеарних електрана

ПОВ040Ф2

 

Табела 1. Карактеристике нуклеарне електране (1997.)

Тип реактора

Гориво

Презентер

Расхладна течност и њена прибл. притисак
(у баровима)

Генерисање паре

Бр
радни
јединице

Нето оутпут
(МВе)

ПВР

Обогаћени уранијум диоксид
(2% до 5% У-235)

Лака вода

Лака вода
(160 барова)

Индиректно

251

223,717

ПХВР (тип ЦАНДУ)

Необогаћени уранијум диоксид
(0.71% У-235)

Тешка вода

Тешка вода
(90 барова)

Индиректно

34

18,927

БВР

Обогаћени уранијум диоксид
(2% до 3% У-235)

Лака вода

Лака вода
ври у језгру
(70 барова)

Директно

93

78,549

ГЦР (тип МАГНОКС)

Необогаћени метални уранијум
(0.71% У-235)

графит

Угљен диоксид
(20 барова)

Индиректно

21

3,519

АГР

Обогаћени уранијум диоксид
(2.3% У-235)

графит

Угљен диоксид
(40 барова)

Индиректно

14

8,448

ЛВГР (тип РБМК)

Обогаћени уранијум диоксид
(2% до 2.5% У-235)

графит

Лака вода
ври у језгру
(70 барова)

Директно

18

13,644

ФБР

Мешани оксид плутонијум

ниједан

Натријум
(10 барова)

Индиректно

3

928

 

У реактор воде под притиском (ПВР) електрана, примарни расхладни флуид реактора и модератор су исти — пречишћена обична вода, која је одвојена од секундарног круга напојне воде/паре металном границом у генераторима паре (понекад се називају котлови), кроз које се топлота преноси проводљивошћу. Пара која се доводи у турбински генератор стога није радиоактивна, а постројење парних турбина може да ради као конвенционална електрана. Пошто водоник у води примарног расхладног средства/модератора апсорбује значајан део неутрона, неопходно је обогатити садржај фисивног уранијум-235 изотопа горива на између 2% и 5% да би се одржала практична ланчана реакција за дугорочну производњу енергије.

У свим оперативним нуклеарним електранама са реактори са тешком водом под притиском (ПХВР), модератор реактора и примарни расхладни флуид је тешка вода са веома високим садржајем изотопског деутеријума (>99%). У ЦАНДУ ПХВР, који чини скоро све оперативне ПХВР-ове, модератор је одвојен од примарне расхладне течности и одржава се на релативно ниској температури и притиску, што пружа погодно окружење за лоцирање инструмената за праћење и контролу, као и уграђену могућност резервног хлађења у случају квара цевовода примарне расхладне течности. Гориво и примарни расхладни флуид у ЦАНДУ-у су у хоризонталним цевима под притиском у језгру реактора. Као и код ПВР, примарни расхладни флуид и секундарни круг напојне воде/паре су у парним генераторима одвојени металном границом, преко које се топлота преноси са примарне тешке воде на обични систем водене паре и напојне воде. Пара која се доводи у турбинско генераторско постројење је стога обична водена пара, а не радиоактивна (осим малих количина због цурења), а турбинско-генераторско постројење може радити као конвенционална термоелектрана. Модератор тешке воде и расхладна течност апсорбују само веома мали део неутрона насталих током фисије, омогућавајући практичну ланчану реакцију за дугорочну производњу енергије коришћењем природног уранијума (0.071% уранијума-235). Постојећи ПХВР могу да раде са благо обогаћеним уранијум-235 горивом, што резултира пропорционално већом укупном екстракцијом енергије из горива.

У реактор са кључалом водом (БВР) нуклеарне електране, примарна расхладна вода се делимично испарава у самом језгру реактора, а пара која се ту ствара се доводи директно у турбински генератор. Радни притисак у реактору је нижи од оног у ПВР-има, али је притисак паре који се доводи у турбину сличан. Пара која се доводи у турбину је благо радиоактивна, што захтева неке мере предострожности због потенцијалне контаминације ниског нивоа система турбине/напојне воде. Међутим, ово се није показало као важан фактор у раду и одржавању БВР-а. У БВР-овима на контролу снаге реактора утиче количина паре у језгру, а то се мора надокнадити одговарајућом контролом брзине протока расхладне течности или убацивања реактивности како се ниво снаге реактора мења.

Магнок реактори, такође познат као гасно хлађени реактори (ГЛР), напајају се природним металним уранијумом обложеним магнезијумом. Хладе се угљен-диоксидом при скромном притиску, али стварају пару релативно високе температуре, што даје добру термичку ефикасност. Имају велика језгра са малом густином снаге, тако да су посуде под притиском, које такође делују као једине структуре за задржавање, такође велике. Посуде под притиском у раним Магнок реакторима биле су челичне. У каснијим Магнок реакторима, преднапрегнута бетонска посуда је садржала и језгро реактора и измењиваче топлоте за подизање паре.

Напредни гасно хлађени реактори (АГР) користити гориво обогаћено уранијум оксидом (2.3% У-235). Хлађени су угљен-диоксидом под већим притиском од Магнок реактора и имају побољшани пренос топлоте и термичку ефикасност. Већа густина снаге језгра у АГР у поређењу са Магнок реакторима омогућава да АГР реактор буде мањи и моћнији. Преднапрегнута бетонска посуда под притиском, која садржи и језгро реактора и измењиваче топлоте за подизање паре, такође делује као заштитна структура.

Графитни реактори са лаком водом (ЛВГР) представљају хибрид различитих нуклеарних енергетских система. Једине електране овог типа које данас раде су реактори РБМК који се налазе у бившем Совјетском Савезу, односно у Русији, Украјини и Литванији. У РБМК реакторима обична водена расхладна течност тече нагоре кроз вертикалне канале (цеви) за расхладну течност у којима се налази гориво и кључа унутар језгра. Пара произведена у језгру се доводи директно у турбински генератор као у БВР. Графитни модератор који окружује канале расхладне течности ради на температури која је довољно већа од температуре расхладне течности тако да се топлота која се ствара у графиту модерацијом неутрона уклања каналима расхладне течности. РБМК реактори су велики и имају много канала за расхладну течност (>1,500).

Брзи реактори (ФБР) захтевају обогаћивање фисионог материјала у распону од 20% и могу да одрже ланчану реакцију фисије првенствено апсорбујући брзе неутроне произведене у процесу фисије. Овим реакторима није потребан модератор да би успорио неутроне, и могу користити вишак неутрона за узгој плутонијума-239, потенцијалног горива за реакторе. Они могу произвести више горива него што троше. Док је један број ових реактора изграђен за производњу електричне енергије у девет земаља широм света, техничке и практичне потешкоће у вези са употребом течних металних расхладних течности (натријум) и веома високе стопе топлоте изазвале су опадање интересовања. Сада их има само три или четири релативно мала брзи реактори са течним металом (ЛМФБР) у служби као произвођачи електричне енергије у свету, производећи укупно мање од 1,000 мегавата електричне енергије (МВе), и постепено се гасе. Технологија реактора за размножавање је, међутим, значајно развијена и документована за будућу употребу, ако то икада буде потребно.

Гориво и руковање горивом

Процес који почиње ископавањем руде која садржи уранијум и завршава се коначним одлагањем искоришћеног горива и свих отпадака прераде горива обично се назива циклус нуклеарног горива. Постоји много варијација у циклусима горива, у зависности од типа укљученог реактора и дизајна аранжмана за уклањање топлоте у језгру реактора.

Основни ПВР и БВР циклуси горива су скоро идентични, разликују се само у нивоима обогаћивања и детаљном дизајну горивних елемената. Кораци који су укључени, обично на различитим локацијама и објектима, су:

  • вађење и млевење уранијума за производњу жутог колача (У3О8)
  • конверзија уранијума у ​​уранијум хексафлуорид (УФ6)
  • обогаћивање
  • производња горива, која укључује конверзију уранијума у ​​уранијум диоксид (УО2), производња горивих пелета, производња горивих шипки у дужинама једнаким висини језгра реактора и производња горивих склопова који садрже око 200 горивих шипки по склопу у квадратном низу
  • постављање и рад у нуклеарној електрани
  • било поновну обраду или привремено складиштење
  • отпрема коришћеног горива или отпада од обогаћивања у федерално/централно складиште
  • евентуално одлагање, које је још у фази развоја.

 

Мере предострожности су потребне током ових процеса како би се осигурало да количина обогаћеног горива на било којој локацији буде мања од оне која би могла да доведе до значајне ланчане реакције фисије, осим, ​​наравно, у реактору. Ово доводи до ограничења простора материјала у производњи, транспорту и складиштењу.

Насупрот томе, ЦАНДУ реактор користи природни уранијум и има једноставан циклус горива од ископавања руде до одлагања горива, који не укључује кораке који су укључени у обезбеђивање обогаћивања и поновне обраде. Гориво за ЦАНДУ се производи полуаутоматски у округлим сноповима дугим пола метра од 28 или 37 горивих шипки које садрже УО2 пелети. Не постоје просторна ограничења у производњи горива од природног уранијума, транспорту или складиштењу новог или коришћеног горива. Имобилизација и одлагање искоришћеног ЦАНДУ горива је у развоју већ 17 година у Канади и тренутно је у фази одобравања концепта.

У свим погонским енергетским реакторима, са изузетком типа Магнок, основна компонента реакторског горива је цилиндрични пелет горива, састављен од уранијум диоксида (УО2) прах који се сабија и затим синтерује да би се постигла потребна густина и керамичке карактеристике. Ове синтероване пелете, које су запечаћене у бешавне цеви од легуре цирконијума или нерђајућег челика за производњу горивне шипке или елементи, су хемијски инертни у односу на своју облогу при нормалним температурама и притисцима реактора. Чак и ако је облога оштећена или разбијена и расхладна течност дође у контакт са УО2, овај керамички материјал задржава већину радиоактивних фисионих продуката и отпоран је на пропадање узроковано водом високе температуре.

Магнок реактори користе природно гориво од метала уранијума обложено магнезијумом и успешно раде на релативно високим температурама, јер расхладна течност, угљен-диоксид, не реагује са овим металима у сувим условима.

Основни циљ дизајна горивих шипки у нуклеарном реактору је да се топлота фисије која се ствара у гориву пренесе на расхладно средство, уз одржавање интегритета горивих шипки чак и под најтежим пролазним условима. За све реакторе који раде, опсежна тестирања симулираног горива у лабораторијама за пренос топлоте показала су да се предвиђени максимални пролазни топлотни процес у реактору може задовољити са адекватним сигурносним маргинама помоћу специфичног горива дизајнираног и лиценцираног за примену.

Ново гориво које се испоручује из фабрике за производњу у електрану није значајно радиоактивно и може се руковати ручно или ручним алатима за дизање/руковање, без заштите. Типично склоп горива за ПВР или БВР реактор је квадратни низ од око 200 горивих шипки, дужине око 4 м, тежине око 450 кг. Око 200 ових склопова је потребно у великом ПВР или БВР реактору. Гориво се манипулише мостном дизалицом и поставља у вертикалне регале на сувом у новом складишту горива. Да би се уградило ново гориво у реактор са лаком водом у раду, као што је ПВР или БВР, све операције се изводе под довољном дубином воде како би се обезбедила заштита за све изнад реактора. Поклопац реакторске посуде са прирубницом мора се прво уклонити и део употребљеног горива извадити (обично једна трећина до половина језгра реактора), помоћу мостне дизалице и лифтова за руковање горивом.

Искоришћено гориво се ставља у резервоаре напуњене водом. Други коришћени горивни склопови у језгру могу се преуредити у положај (генерално померени ка центру језгра), да би се обликовала производња енергије у реактору. Нови склопови за гориво се затим уграђују на сва слободна места за гориво. За пуњење већег реактора може бити потребно од 2 до 6 недеља, у зависности од радне снаге и количине горива које треба заменити.

ЦАНДУ реактор и неки гасно хлађени реактори се напајају на струју помоћу опреме на даљинско управљање која уклања коришћено гориво и уграђује нове гориве елементе или снопове. У случају ЦАНДУ-а, гориво су пола метра дуги снопови горивих шипки, пречника приближно 10 цм и тежине око 24 кг. Гориво се прима од произвођача у картонским кутијама за паковање и складишти у одређеном простору за складиштење новог горива, спремно за пуњење у реактор. Гориво се обично убацује у радни реактор на дневној бази како би се одржала реактивност реактора. У великом ЦАНДУ реактору, 12 снопова дневно је типична стопа пуњења горива. Пакети се ручно утоварују на уређај за пуњење новог горива који заузврат утоварује снопове у машина за пуњење горива којим се даљински управља из контролне собе станице. Да би се у реактор убацило ново гориво, две машине за пуњење горива на даљинско управљање се управљају даљинским управљањем и спајају на крајеве хоризонталног канала за гориво да би се пунило горивом. Канал отварају машине за пуњење горива на оба краја док је систем за хлађење на радном притиску и температури, а ново гориво се гура на једном крају, а искоришћено гориво се повлачи са другог краја канала. Када се инсталира потребан број снопова горива, заптивке канала се поново постављају од стране машине за допуну горива, а машине за допуњавање горива могу наставити да допуњавају други канал или да испуштају употребљено гориво у резервоар за складиштење искоришћеног горива напуњен водом. .

Искоришћено гориво које се испушта из свих оперативних реактора је веома радиоактивно и захтева хлађење да би се спречило прегревање, и заштиту да би се спречило директно зрачење било којих осетљивих живих организама или опреме у близини. Уобичајена процедура је да се искоришћено гориво испусти у базен за складиштење воде са најмање 4 м покривености воде преко горива ради заштите. Ово омогућава безбедно посматрање горива кроз воду и приступ за премештање под водом на место за дуготрајније складиштење.

Годину дана након испуштања из реактора, укупна радиоактивност и производња топлоте из коришћеног горива ће се смањити на око 1% своје почетне вредности при пражњењу, а у року од 10 година на око 0.1% почетне вредности при пражњењу. Након отприлике 5 до 10 година од испуштања, производња топлоте је опала до те мере да је могуће уклонити гориво из воденог базена и складиштити га у сувом облику у контејнеру са само природном циркулацијом ваздуха око резервоара за гориво. Међутим, он је и даље прилично радиоактиван, а заштита његовог директног зрачења је потребна дуги низ деценија. Спречавање гутања горивног материјала од стране живих организама је потребно на много дужи период.

Стварно одлагање искоришћеног горива из енергетских реактора је још увек у фази развоја и одобрења. Одлагање искоришћеног горива из енергетских реактора у различитим геолошким структурама се интензивно проучава у великом броју земаља, али још увек није одобрено нигде у свету. Концепт складиштења дубоко под земљом у стабилним стенским структурама је сада у процесу одобравања у Канади као сигуран и практичан метод коначног одлагања овог високо радиоактивног отпада. Међутим, предвиђа се да чак и уз одобрење концепта до 2000. године, стварно одлагање искоришћеног горива неће се десити до 2025. године.

Операције у фабрици

У све 33 земље са нуклеарно-енергетским програмима постоје регулаторна тела која успостављају и спроводе безбедносне прописе у вези са радом нуклеарних објеката. Међутим, генерално се сматра да је електропривреда која поседује и управља нуклеарним енергетским постројењима одговорна и одговорна за безбедан рад својих нуклеарних електрана. Улога оператера је заправо задатак управљања прикупљањем информација, планирањем и доношењем одлука, и само повремено укључује активнију контролу када је рутински рад поремећен. Оператер није примарни заштитни систем.

Све модерне нуклеарне електране имају високо поуздане аутоматске, веома брзе системе управљања и безбедности који континуирано штите реактор и друге компоненте постројења и који су генерално пројектовани да буду безбедни од квара у случају губитка струје. Од оператера се не очекује да дуплира или замени ове системе аутоматске контроле и заштите. Оператер, међутим, мора бити у стању да искључи реактор скоро тренутно ако је потребно, и треба да буде способан да препозна и реагује на било који аспект рада постројења, чиме се повећава разноликост заштите. Оператеру је потребна способност да разуме, дијагностикује и предвиди развој целокупне ситуације из велике количине података које обезбеђују аутоматски системи података и информација.

Од оператера се очекује да:

  • разумеју који су нормални услови у свим системима релевантним за тренутни укупни статус постројења
  • препознају, уз помоћ аутоматских система или посебних уређаја за праћење, када се појаве абнормални услови и њихов значај
  • знају како да правилно реагују да би се постројење вратило у нормалан рад, или да се постројење доведе у стање безбедног гашења.

 

Колико добро оператер то може да уради зависи од дизајна машине, као и од способности и обуке руковаоца.

Свака нуклеарна електрана мора имати компетентне, стабилне и добро обучене оператере на дужности у сваком тренутку. Потенцијални нуклеарни оператери пролазе кроз свеобухватан програм обуке, који обично укључује обуку у учионици и на радном месту у области науке, опреме и енергетских система, заштите од зрачења и оперативних политика и принципа. Симулатори за обуку се увек користе у раду нуклеарних електрана у САД како би оператеру пружили практично искуство у раду постројења, током поремећаја и у необичним условима. Интерфејс између оператера и електроенергетског система је преко инструментације контролне собе. Добро дизајнирани инструментациони системи могу побољшати разумевање и правилну реакцију оператера.

Уобичајено је да се именује кључно оперативно особље за нуклеарну електрану док је још у изградњи, тако да они могу да саветују са оперативне тачке гледишта и могу да окупе особље које ће пустити у рад и управљати станицом. Они такође припремају свеобухватан сет оперативних процедура пре него што станица буде пуштена у рад и пуштена у рад. Стручњаци за пројектовање и регулаторно особље проверавају ове процедуре у погледу доследности намере дизајна и оперативних пракси.

Од особља се очекује да системски и ригорозно управља станицом у складу са оперативним процедурама и овлашћењима за рад. Оперативно особље континуирано ради на обезбеђивању јавне безбедности спровођењем свеобухватног програма тестирања и праћења безбедносних система и заштитних баријера, и одржавањем способности да се носи са било којим хитним случајем у постројењу. Тамо где ће оператери можда морати да предузму мере као одговор на промену стања постројења, постоје писане, систематске процедуре које ће их водити и пружити детаљне информације потребне за контролу постројења. Такве процедуре разматрају станице и регулаторни комитети за безбедност.

Добро осмишљен програм управљања безбедношћу рада укључује:

  • детаљно познавање области критичних за безбедност
  • стандарде или циљеве који дефинишу прихватљиве перформансе
  • програм за праћење учинка, реаговање на проблеме и извештавање о резултатима
  • програм прегледа искуства како би се утврдили трендови, степен усклађености са стандардима и узрок било каквог неприхватљивог или погоршаног учинка
  • средство за процену утицаја предложених промена хардвера или оперативних процедура и имплементацију промена у складу са прихваћеним стандардом.

 

Поред процедура за нормалан рад, у свакој нуклеарној електрани постоји систем за извештавање о догађајима за истраживање и документовање свих кварова и пропадања опреме, недостатака у пројектовању или конструкцији и грешака у раду откривених системима за праћење или редовним тестовима и инспекцијама. Основни узрок сваког догађаја се утврђује како би се развила одговарајућа корективна или превентивна акција. Извештаје о догађајима, укључујући резултате анализе и препоруке, прегледају руководство станице и стручњаци за безбедност и људске факторе, који се обично налазе ван локације станице.

Систем за извештавање о инцидентима Међународне агенције за атомску енергију (ИАЕА) функционише широм света како би допунио националне системе и обезбедио да се информације деле међу свим земљама учесницама. Светско удружење нуклеарних оператера (ВАНО) такође обезбеђује детаљну размену информација на оперативном нивоу.

Нуклеарни реактори и сви њихови помоћни и сигурносни системи се одржавају и тестирају у складу са захтевима осигурања квалитета у планираним интервалима, како би се осигурала поузданост током њиховог радног века. Поред аутоматског праћења, постоје систематски ручни тестови и истраге за доказе оштећења или отказа система опреме. То укључује редован надзор терена, превентивно одржавање, периодична испитивања и проучавање промена у условима постројења.

За процесне и безбедносне системе постављени су веома захтевни циљеви учинка како би ризик за јавност и особље станице био прихватљиво мали. За процесне системе, који активно раде док се електрична енергија производи, стопе отказа се упоређују са циљевима перформанси, што може резултирати променама у дизајну где су перформансе испод стандарда. Сигурносним системима је потребан другачији приступ, јер они почињу да раде само ако процесни системи закажу. Свеобухватни програми тестирања прате ове системе и њихове компоненте, а резултати се користе да би се утврдило колико времена би сваки од њих вероватно био ван употребе. Укупна количина времена за које се рачуна да сигурносни системи не раде упоређује се са веома високим стандардом перформанси. Ако се открије недостатак у сигурносном систему, он се одмах отклања или се реактор гаси.

Постоје и опсежни тестови и програми одржавања током периодичних планираних искључивања. На пример, све посуде под притиском, компоненте и њихови завари се систематски прегледају недеструктивним методама у складу са прописима о безбедности.

Безбедносни принципи и сродне карактеристике безбедносног дизајна

Постоје четири аспекта ланчане реакције фисије који би могли бити опасни и који се не могу одвојити од употребе нуклеарне енергије за производњу електричне енергије, те стога захтевају мере безбедности:

  1. Фисија доводи до јонизујућег зрачења, које захтева заштиту од директног излагања зрачењу.
  2. Стварају се високорадиоактивни производи фисије, који захтевају чврста кућишта да би се спречила контаминација спољашње средине и могуће гутање.
  3. Ланчана реакција фисије је динамичан процес који захтева континуирану контролу.
  4. Производња топлоте се не може тренутно зауставити, јер радиоактивни распад наставља да производи топлоту након што се ланчана реакција фисије заврши, што захтева дуготрајно хлађење.

 

Безбедносни захтеви које ове карактеристике захтевају представљају главне разлике у безбедносној опреми и оперативној стратегији у нуклеарној станици у поређењу са онима у станици за производњу енергије која користи фосилно гориво. Начин на који су ови безбедносни захтеви испуњени разликује се за различите типове нуклеарних станица, али основни принципи безбедности су исти у свим нуклеарним станицама.

Током поступка лиценцирања, свако нуклеарно постројење мора доказати да ће испуштања радиоактивних твари бити мања од прописаних регулаторних граница, како у нормалним условима рада, тако иу случају кварова или удеса. Приоритет је спречавање кварова, а не једноставно ублажавање њихових последица, али дизајн мора бити способан да се носи са кваровима ако се, упркос свим мерама предострожности, догоде. Ово захтева највиши степен обезбеђења и контроле квалитета, који се примењује на сву опрему, грађевинске функције и операције. Инхерентне безбедносне карактеристике и пројектоване безбедносне мере су дизајниране да спрече и контролишу несреће и задрже и минимизирају испуштање радиоактивних материјала.

Конкретно, производња топлоте и капацитет хлађења морају бити усклађени у сваком тренутку. Током рада, топлота се уклања из реактора помоћу расхладне течности, која се пумпа кроз цевоводе повезане са реактором и тече преко површине омотача горива. У случају нестанка струје пумпи или изненадног квара прикључног цевовода, хлађење горива би се прекинуло, што би могло да доведе до наглог пораста температуре горива, могућег квара омотача горива и испадања горива. радиоактивног материјала из горива у реакторски суд. Брзо заустављање ланчане реакције фисије, подржано могућим активирањем система за хлађење у стању приправности или хитног хлађења, спречило би оштећење горива. Ове мере безбедности су обезбеђене у свим нуклеарним станицама.

Чак и када је реактор угашен, губитак хлађења и неуспјех могућности хлађења у стању приправности или хитног хлађења може довести до прегријавања горива због континуираног распадања производа фисије, производње топлоте у гориву, као што је приказано на слици 2. Док је распад топлота је само 1% или 2% производње топлоте пуне снаге, ако се не уклони, температура горива би могла да достигне нивое квара у року од неколико минута након потпуног губитка хлађења. Принцип сигурносног пројектовања нуклеарних електрана захтева да се све околности које могу довести до прегревања горива, оштећења и ослобађања радиоактивних материјала из горива пажљиво процене и спрече пројектованим контролним и заштитним системима.

Слика 2. Топлота распада након гашења реактора

ПОВ040Ф4

Да би се заштитила нуклеарна електрана, постоје три врсте безбедносних карактеристика: инхерентне карактеристике, пасивни системи и активни системи. Они се користе у различитим комбинацијама у раду нуклеарних станица.

Инхерентне безбедносне карактеристике искористити законе природе да би електрана била безбедна. Постоје инхерентне сигурносне карактеристике неких нуклеарних горива тако да, како њихова температура расте, брзина ланчане реакције фисије се успорава. Постоје инхерентне сигурносне карактеристике код неких дизајна система за хлађење у којима ће расхладна течност циркулисати преко горива природном циркулацијом како би се адекватно уклонила распаднута топлота без рада пумпи. У већини металних конструкција постоје инхерентне сигурносне карактеристике које резултирају попуштањем или истезањем под великим оптерећењима, а не пуцањем или кваром.

Пасивне безбедносне карактеристике укључују подизање растерећених вентила (гравитације) притиском течности која се ослобађа, или коришћење ускладиштене енергије у системима за хитно убризгавање расхладне течности, или у неким посудама за задржавање које су пројектоване да прихвате енергију услед квара цевовода системи и накнадна топлота распадања.

Системи активне безбедности укључују све системе који захтевају сигнале за активирање и напајање неког облика. Активни системи генерално могу контролисати шири спектар околности од инхерентних и пасивних система и могу се тестирати без ограничења током рада реактора.

Безбедносни дизајн нуклеарних електрана заснива се на одабраној комбинацији инхерентних, пасивних и активних система како би се испунили регулаторни безбедносни захтеви јурисдикције у којој се нуклеарна станица налази. Висок степен аутоматизације у системима везаним за безбедност је неопходан да би се оперативно особље, колико год је то могуће, ослободило потребе за брзим доношењем одлука и радњи под стресом. Системи нуклеарних реактора су дизајнирани да се аутоматски прилагоде променама у траженој излазној снази, и генерално промене су постепене. Посебно је важно да системи који се односе на безбедност буду стално способни да реагују брзо, ефикасно и поуздано када је то потребно. Да би испунили овај висок ниво перформанси, ови системи морају бити у складу са највишим критеријумима осигурања квалитета и бити дизајнирани према добро утврђеним принципима сигурносног дизајна редундантности, разноликости и физичког раздвајања.

Сувишност је обезбеђивање више компоненти или подсистема него што је потребно само да би систем функционисао – на пример, обезбеђивање три или четири компоненте где су само две потребне да би систем функционисао како треба.

разноврсност је обезбеђивање два или више система који су засновани на различитим дизајнерским или функционалним принципима за обављање исте безбедносне функције.

Физичко одвајање компоненти или система који су пројектовани да обављају исту безбедносну функцију, обезбеђује заштиту од локалних оштећења која би иначе могла да угрозе перформансе безбедносних система.

Важна илустрација примене ових принципа сигурносног пројектовања је у снабдевању електричном енергијом у нуклеарним станицама, које се заснива на више од једне везе са главним електроенергетским системом, уз подршку неколико дизел мотора са аутоматским покретањем и/или турбина са сагоревањем. , и од стране батерија и мотор-генераторских агрегата како би се обезбедило поуздано снабдевање електричном енергијом виталних безбедносних система.

Основна превентивна мера против испуштања радиоактивних материјала из нуклеарне станице је у принципу врло једноставна: низ непропусних баријера између радиоактивних материјала и околине, како би се обезбедила заштита од директног зрачења и задржавање радиоактивних материјала. Најдубља баријера је само керамичко или метално гориво, које везује већину радиоактивних материјала унутар своје матрице. Друга препрека је непропусна облога отпорна на корозију. Трећа баријера је примарна граница система расхладне течности која носи притисак. Коначно, већина нуклеарних енергетских система је затворена у заштитну структуру отпорну на притисак која је дизајнирана да издржи квар највећег система цевовода унутар и да садржи све радиоактивне материјале који се испуштају у заштитни простор.

Основни циљ сигурносног дизајна нуклеарне електране је да се одржи интегритет ових вишеструких баријера кроз дубински приступ одбране који се може окарактерисати са три нивоа безбедносних мера: превентивним, заштитним и мерама ублажавања.

Превентивне мере обухватају: испуњавање највишег нивоа осигурања квалитета током пројектовања, изградње и рада; високо обучени оператери који пролазе периодичну преквалификацију; коришћење инхерентних безбедносних карактеристика; обезбеђивање одговарајућих маргина дизајна; предузимање пажљивог превентивног одржавања, континуирано тестирање и инспекцију и исправљање недостатака; стално праћење; темељне процене безбедности и поновне процене када је то потребно; и процена и узрочна анализа инцидената и грешака, правећи одговарајуће модификације.

Заштитне мере укључују: системе брзог искључивања; брзи аутоматски вентили/системи за смањење притиска; кола за блокирање за заштиту од лажног рада; аутоматско праћење виталних безбедносних функција; и континуирано мерење и контролу нивоа зрачења и радиоактивности ефлуента како не би прелазили дозвољене границе.

Мјере ублажавања обухватају: системе за хлађење реактора у хитним случајевима; високо поуздани системи напојне воде за хитне случајеве; разноврсни и редундантни системи напајања за ванредне ситуације; заштита ради спречавања цурења било каквог радиоактивног материјала из станице, која је пројектована за разне природне и вештачке стресове као што су земљотреси, јаки ветрови, поплаве или налет авиона; и, на крају, планирање у ванредним ситуацијама и управљање удесима, што укључује праћење радијације, информисање надлежних за безбедност и саветовање јавности, контролу контаминације и дистрибуцију материјала за ублажавање утицаја.

Нуклеарна безбедност не зависи само од техничких и научних фактора; људски фактори играју веома важну улогу. Регулаторна контрола обезбеђује независну верификацију свих аспеката безбедности нуклеарних станица. Међутим, нуклеарна безбедност се првенствено не обезбеђује законима и прописима, већ одговорним пројектовањем, радом и управљањем комуналним услугама, што укључује одговарајуће прегледе и одобрења од стране оних са знањем и овлашћењима.

Једина несрећа нуклеарне станице која је имала веома озбиљне последице по јавност догодила се током тестирања способности хлађења у необичној конфигурацији у нуклеарној станици РБМК у Чернобиљу у Украјини 1986. године. У овој тешкој несрећи реактор је уништен и велика количина радиоактивног материјали су побегли у околину. Накнадно је утврђено да реактор није имао адекватан систем гашења и да је био нестабилан при малој снази. Слабости у дизајну, људска грешка и недостатак одговарајућег управљања комуналним предузећима допринели су несрећи. Извршене су модификације на преосталим оперативним РБМК реакторима како би се елиминисале озбиљне слабости у дизајну, а упутства за употребу су побољшана како би се осигурало да се ова несрећна несрећа неће поновити.

Много се научило из несреће РБМК и других мање озбиљних несрећа на нуклеарним станицама (као што је несрећа на острву Три миље у Сједињеним Државама 1978.) и из многих мањих несрећа и инцидената током више од 30 година рада нуклеарне електране. Циљ нуклеарне заједнице је да осигура да ниједан инцидент у нуклеарној електрани не угрози раднике, јавност или животну средину. Блиска сарадња у оквиру програма као што су ИАЕА Системи за извештавање о инцидентима и ВАНО, испитивање индустријских група и регулаторних агенција, и будност власника и оператера нуклеарних станица, чине овај циљ још достижнијим.

Признање: Уредник захваљује Тиму Меадлеру и Институту за уранијум на пружању информација за табелу 1.


Назад

Производња, пренос и дистрибуција

Постоје три степена напајања електричном енергијом; производња, пренос и дистрибуција. Свака од ових фаза укључује различите производне процесе, радне активности и опасности.

Већина електричне енергије се производи на 13,200 до 24,000 волти. Опасности процеса производње електричне енергије укључују експлозије и опекотине које су резултат неочекиваног квара опреме. Несреће се такође могу десити када се не поштују одговарајуће процедуре закључавања/означавања. Ове процедуре су успостављене за контролу извора енергије. Пре обављања одржавања на опреми где би могло доћи до неочекиваног укључивања, покретања или ослобађања ускладиштене енергије и проузроковати повреду, опрема се мора изоловати од извора енергије и ставити ван функције. Неуспех да се ови извори енергије правилно изолују (блокирање/означавање) може довести до озбиљних повреда или смрти.

Након што се произведе електрична енергија, она се преноси на даљину помоћу далековода. Далеководи се изводе између преносних трафостаница које се налазе на електроенергетским станицама. Далеководи могу бити ослоњени изнад главе на стубове или могу бити подземни. Раде на високим напонима. Они шаљу велике количине електричне енергије и простиру се на значајним удаљеностима. Када струја изађе из производне станице, преносна подстаница која се тамо налази повећава напоне до опсега од 138,000–765,000 волти. Унутар радног подручја, преносне подстанице смањују преношени напон на 34,500–138,000 волти. Ова снага се затим преноси кроз водове до дистрибутивних система који се налазе на територији локалне услуге. Главне опасности присутне током процеса преноса су електричне. Неодржавање одговарајуће удаљености или употреба одговарајуће заштитне опреме (гумене рукавице и рукави) може довести до озбиљних повреда или смрти. Падови су такође извор озбиљних несрећа и могу се десити током радова на одржавању надземних водова и током рада са стубова или камиона са кашиком.

Дистрибутивни систем повезује преносни систем са опремом купца. Дистрибутивна трафостаница смањује преношени електрични напон на 2,400–19,920 волти. Разводни трансформатор додатно смањује напон. Опасности у вези са радом на дистрибуцији такође су електричне природе. Међутим, постоји додатна опасност од рада у затвореним просторима (шахтови и трезори) када се ради са подземним дистрибутивним системом.

Преносне и дистрибутивне трафостанице су инсталације у којима се мењају напон, фаза или друге карактеристике електричне енергије као део завршног процеса дистрибуције. Струјни удари представљају примарну опасност по безбедност у трафостаницама. Такве незгоде су генерално узроковане неодржавањем одговарајућих прилаза електричној опреми под напоном и/или неупотребом одговарајуће личне заштитне опреме, укључујући гумене изолационе рукавице и рукаве.

Безбедносне опасности од производње, преноса и дистрибуције

Стандард за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије, такође познат као Стандард за електрично одржавање кодификован на 29 ЦФР 1910.269, прогласила је Америчка администрација за безбедност и здравље на раду (ОСХА) 31. јануара 1994. Стандард покрива све раднике електропривреде укључене у рад и одржавање опреме за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије и пратеће опреме. Поред тога, уговорни радници на линији, тримери стабала за чишћење линија по уговору и независни произвођачи електричне енергије су такође обухваћени одредбама 1910.269. Друге земље и региони имају сличне прописе.

Опасности којима се ОСХА стандард директно бави су оне електричне природе које би изазвале струјни удар и повреде настале услед струјног удара. Последице ненамерног контакта са струјом високог напона често су смрт или тешке повреде као што су опекотине другог и трећег степена, ампутација удова, оштећење унутрашњих органа и неуролошка оштећења.

Стандард се такође односи на смртне случајеве и повреде повезане са четири друге врсте несрећа – погођених или погођеним; падови са мердевина, скела, стубова или других узвишења; затечени у или између као резултат случајног активирања машина током рутинских радова на одржавању; и контакт са екстремним температурама до којих може доћи када се пара под високим притиском ненамерно испусти током радова на одржавању котлова. Источна истраживачка група (ЕРГ), која је припремила Студију економског утицаја за предложену уредбу ОСХА, известила је да је „било више несрећа повезаних са преносним и дистрибутивним водовима него са подстаницама или инсталацијама за производњу електричне енергије“. ЕРГ је известио да у категорији далековода и дистрибуције, радници на линији, приправници на линији и надзорници радних линија доживљавају најсмртоносније и најозбиљније несреће због изгубљеног времена. У категорији трафостаница и производње електричне енергије највише незгода доживљавају електричари трафостаница и општи комунални механичари.

Смањење незгода

ОСХА је проценила да се у Сједињеним Државама у просеку годишње догоди 12,976 повреда изгубљених радних дана запосленима у производњи, преносу и дистрибуцији електричне енергије. Они такође наводе да се код ових радника годишње догоди 86 смртних случајева. ОСХА процењује да се 1,633 изгубљених повреда током радног дана и 61 смрт може спречити годишње кроз поштовање одредби овог стандарда и других стандарда на које се позива коначно правило. ОСХА раздваја смањење повреда и смртних случајева изгубљених радних дана у две категорије. Очекује се да ће највећа корист бити остварена у електропривредама, које чине око 80% смртних случајева. Уговарачи комуналних услуга, укључујући електричаре и тримере стабала за чишћење водова, и не-комуналне установе чине осталих 20%. ОСХА такође очекује највеће смањење повреда изгубљених радних дана које ће имати електропривреде. Друга категорија редукције односи се на референцирање постојећих стандарда у оквиру 1910.269. На пример, ОСХА очекује од послодавца да пружи медицинске услуге и прву помоћ како је наведено у 1910.151.

Операције ископавања морају бити у складу са Одељком П из 1926. године; лична заштитна опрема треба да испуњава захтеве из Одељка И из 1910; лична опрема за заустављање пада треба да испуњава захтеве из Одељка Е Дела 1926; а мердевине ће бити у складу са Одељком Д из 1910. Ово је неколико примера многих других ОСХА стандарда на које се упућује у Стандарду за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије. ОСХА верује да ће ове референце подстаћи веће препознавање различитих примењивих безбедносних стандарда и, заједно са обуком запослених и нагласком на препознавање опасности кроз брифинге за посао, биће спречена додатна 2 смртна случаја и 1,310 повреда изгубљених радних дана годишње.

Опште одредбе

Стандард за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије пружа свеобухватан приступ за контролу опасности које се могу наћи у електропривреди. Ово се сматра стандардом заснованим на учинку, где послодавац има прилику да примени алтернативне програме под условом да он или она може да докаже да обезбеђују ниво безбедности који је еквивалентан оном наведеном у стандарду. Опште одредбе стандарда укључују: захтеве за обуку, процедуре за контролу опасне енергије (блокирање/означавање) за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије; процедуре уласка у затворене просторе и процедуре за безбедан рад у подземним инсталацијама; захтеви за рад на или близу изложених делова под напоном; захтеви за рад на надземним водовима; захтеви за уземљење; обрезивање стабла за чишћење линија; процедуре за рад у трафостаницама; и захтеви за алате под напоном, ручне и преносиве електричне алате, мердевине и личну заштитну опрему.

Стандард је свеобухватан и бави се свим аспектима рада и одржавања опреме за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије.

Значајне одредбе

Неке од најзначајнијих одредби Стандарда укључују захтеве да запослени прођу обуку за хитну помоћ, брифинге за посао и обуку о радним праксама у вези са безбедношћу, безбедносним процедурама и процедурама у хитним случајевима, укључујући спасавање на шахтовима и стубовима. Постоје и специфични захтеви за одећом за рад на опреми под напоном, и захтеви за улазак у подземне објекте, као и контролу опасних извора енергије. Још један значајан елемент стандарда захтева од послодаваца да потврде да су запослени на одговарајући начин обучени и да могу показати стручност у радним праксама наведеним у стандарду. Неки од ових елемената су детаљније размотрени у наставку.

ОСХА захтева да запослени који раде на или повезани са изложеним водовима или опремом под напоном од 50 волти или више буду обучени за прву помоћ и кардиопулмоналну реанимацију (ЦПР). За рад на терену који укључује два или више запослених на радном месту, најмање два запослена морају бити обучена. За фиксне радне локације као што је производна станица, довољан број запослених мора бити обучен како би се осигурало да се запослени који је изложен струјном удару може доћи у року од 4 минута.

Водећи запослени у радној групи мора да диригује брифинг за посао са запосленима укљученим у рад пре почетка сваког посла. Брифинг мора да покрије опасности повезане са послом, укључене радне процедуре, посебне мере предострожности, контролу извора енергије и личну заштитну опрему. За послове који се понављају и сличне послове мора се одржати један брифинг за посао пре почетка првог посла сваког дана или смене. Када дође до значајних промена, мора се одржати још један брифинг. Преглед задатка захтева планирање посла, а планирање посла помаже у смањењу незгода.

ОСХА је такође захтевала да послодавац потврди да је сваки запослени прошао обуку која је потребна да би био квалификован и компетентан. Потврда се издаје када запослени покаже стручност у радним праксама и одржава се током радног односа запосленог. Сама обука је неадекватна. Способност се мора демонстрирати, генерално кроз тестирање знања и разумевања запосленог предмета. Ово ће помоћи да се осигура да само квалификовани радници раде на опреми под напоном.

Постоје захтеви за одећом за раднике који су изложени опасности од пламена или електричног лука. Одељак захтева да послодавац обезбеди да сваки запослени који је изложен опасностима од пламена или електричног лука не носи одећу која, када је изложена пламену или електричном луку, може повећати степен повреде коју би запослени задобио. Одећа направљена од ацетата, најлона, полиестера или рајона, било сама или у мешавини, забрањена је осим ако послодавац може да докаже да је тканина третирана да издржи стање на које се може сусрести. Запослени могу бирати између памучне, вунене или ватроотпорне одеће, али послодавац мора да утврди, на основу изложености, да ли је природна влакна као што су памук или вуна прихватљива или не. Памук или вуна могу се запалити под одређеним околностима. Иако је овај део стандарда изазвао много контроверзи у целој индустрији, забрана употребе синтетике је значајан корак ка смањењу повреда електричних радника.

 

Назад

Недеља, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Хазардс

ОСХА у својој преамбули Стандарда за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије (29 ЦФР, део 1910.269) наводи да су „укупне стопе инциденција несрећа за индустрију електричних услуга (то јест, електропривреду, СИЦ-491) нешто ниже од одговарајућих стопе за приватни сектор у целини“ и да „осим опасности од електричне енергије и пада, запослени у електропривредама се суочавају са опасностима које су сличне природе и степена онима са којима се сусрећу у многим другим индустријама“ (ОСХА 1994). У преамбули се даље цитира Документи америчког Бироа за статистику рада (БЛС) који идентификују главне изворе повреда за електропривреде:

  • Фаллс
  • пренапрезање
  • бити „ударен предметом или у њега“, што доводи до уганућа и истегнућа, посекотина, посекотина и контузија/модрица.

 

У преамбули се посебно напомиње да струјни удар не представља велику (или често пријављивану) категорију повреда. Међутим, досије о раду, индустрији и ОСХА откривају да су електричне несреће најчешћа врста смртоносних или озбиљних повреда у електропривреди, праћене несрећама моторних возила, падовима и „ударцима/згњечењем“.

Многе друге опасности суочавају се са радницима електропривреде у обављању различитих задатака које траже послодавци. Аутори појединачних чланака у овом поглављу наводе многе од њих детаљно; овде ћу једноставно поменути неке од опасних изложености.

Повреде мишићно-скелетног система су најчешће повреде које се јављају код ове физички активне радне снаге и укључују:

  • Вибрација белих прстију услед употребе ударног чекића
  • удар бича услед удеса моторних возила
  • угануће доњег дела леђа
  • повреда главе
  • трауме стопала и скочног зглоба
  • поцепани медијални менискус.

 

Електрични радници могу да раде у широком спектру окружења: пењу се на врх сеоских преносних торњева и спајају каблове у шахтове испод прометних градских улица; врело на горњим спратовима електрана лети и дрхте док поправљају надземне дистрибутивне водове које је срушила мећава. Физичке снаге са којима се суочавају радници су огромне. Електрана, на пример, гура пару под таквим притиском да пукнута цев може значити опекотине и гушење. Физичке опасности у постројењима поред топлоте укључују буку, електромагнетна поља (ЕМФ), јонизујуће зрачење у нуклеарним објектима и гушење у затвореним просторима. Изложеност азбесту је главни извор морбидитета и судских спорова, а јавља се забринутост у вези са другим изолационим материјалима. Хемикалије као што су каустици, корозиви и растварачи се широко користе. Постројења такође запошљавају раднике на специјализованим пословима као што су гашење пожара или роњење (за инспекцију система за унос и испуштање воде), који су изложени јединственим опасностима својственим тим задацима.

Док су модерне нуклеарне електране смањиле изложеност радника зрачењу током нормалних радних периода, значајна изложеност може да се јави током прекида одржавања и допуњавања горива. Потребне су одличне могућности за праћење радијације да би се правилно заштитили радници који улазе у подручја радијације током ових периода. Чињеница да многи радници по уговору могу ући у нуклеарну електрану током затварања, а затим прећи у другу електрану, ствара потребу за блиском координацијом између регулаторних и индустријских власти у праћењу укупне годишње изложености за појединог радника.

Преносни и дистрибутивни системи деле неке од опасности електране, али их такође карактерише јединствена изложеност раду. Огромни напони и струје својствени систему предиспонирају за смртоносни струјни удар и тешке опекотине када радници игноришу безбедносне процедуре или су неадекватно заштићени. Како се трансформатори прегревају, могу се запалити и експлодирати, ослобађајући уље и могуће ПЦБ-е и производе њиховог распада. Електричне подстанице деле са електранама потенцијал изложености изолацији, ЕМФ и опасностима у ограниченом простору. У дистрибутивном систему, сечење, спаљивање и спајање електричних каблова излаже раднике олову и другим металима у виду прашине и испарења. Подземне структуре које подржавају систем такође се морају сматрати потенцијалним опасностима у ограниченом простору. Пентаклофенол, пестицид који се користи за очување дрвених стубова, је изложеност која је донекле јединствена за дистрибутивни систем.

Коначно, читачи бројила и радници на отвореном могу бити изложени насиљу на улици; смртни случајеви у покушајима пљачке нису непознати овој радној снази.

 

Назад

Недеља, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Питања животне средине и јавног здравља

Све људске активности имају утицај на животну средину. Величина и последице сваког утицаја варирају, а закони о животној средини су створени да регулишу и минимизирају ове утицаје.

Производња електричне енергије има неколико великих потенцијалних и стварних опасности по животну средину, укључујући емисије у ваздух и контаминацију воде и земљишта (табела 1). Постројења на фосилна горива изазивају посебну забринутост због својих емисија у ваздух азотних оксида (погледајте „Озон” у наставку), оксида сумпора и питања „киселих киша”, угљен-диоксида (погледајте „Глобалне климатске промене” у наставку) и честица, за које се недавно сматрало да доприносе респираторним проблемима.

Табела 1. Главне потенцијалне опасности по животну средину од производње електричне енергије

Врста биљке

ваздух

Вода*

Соил

Фосилно гориво

НЕ2

ПЦБ

пепео

 

SO2

Солвентс

Азбест

 

Честице

Метали

ПЦБ

 

CO

Уље

Солвентс

 

CO2

Киселине/базе

Метали

 

Испарљива органска једињења

Угљоводоници

Уље

     

Киселине/базе

     

Угљоводоници

Нуклеарна

Исто као горе плус радиоактивна емисија

   

Хидро

Углавном процедна вода са земљишта у воду иза брана

Нарушавање станишта дивљих животиња

   

* Треба укључити такве „локалне“ ефекте као што су повећање температуре водног тијела које прима биљне испусте и смањење рибље популације због механичких ефеката система за унос напојне воде.

 

Забринутост у вези са нуклеарним постројењима била је везана за дуготрајно складиштење нуклеарног отпада и могућност катастрофалних несрећа које укључују испуштање радиоактивних загађивача у ваздух. Несрећа у Чернобиљу у Украјини 1986. је класичан пример шта се може догодити када се предузму неадекватне мере предострожности са нуклеарним постројењима.

Код хидроелектрана, главни проблеми су испирање метала и нарушавање станишта дивљих животиња и воде и на копну. О томе се говори у чланку „Производња хидроелектричне енергије“ у овом поглављу.

Електромагнетна поља

Истраживачки напори у вези са електромагнетним пољима (ЕМФ) широм света расту откако је студија Вертхеимера и Леепера објављена 1979. Та студија је сугерисала повезаност између рака у детињству и комуналних жица које се налазе у близини кућа. Студије од те публикације биле су неуверљиве и нису потврдиле узрочност. У ствари, ове накнадне студије су указале на области у којима је потребно веће разумевање и бољи подаци да бисмо могли да почнемо да извлачимо разумне закључке из ових епидемиолошких студија. Неке од потешкоћа у извођењу добре епидемиолошке студије везане су за проблеме процене (тј. мерење изложености, карактеризација извора и нивои магнетних поља у резиденцији). Иако је најновија студија коју је објавио Национални истраживачки савет Националне академије наука (1996) утврдила да нема довољно доказа да се узму у обзир електрична и магнетна поља која прете људском здрављу, то ће питање вероватно остати у очима јавности све до широко распрострањену анксиозност ублажавају будуће студије и истраживања која не показују никакав ефекат.

Глобалне климатске промене

Током протеклих неколико година порасла је свест јавности о утицају који људи имају на глобалну климу. Сматра се да је отприлике половина свих емисија стаклене баште из људске активности угљен диоксид (ЦО2). Много истраживања о овом питању на националном и међународном нивоу је било и наставља се радити. Пошто комуналне делатности дају значајан допринос ослобађању ЦО2 на атмосферу, било какво доношење правила за контролу ЦО2 издања имају потенцијал да утичу на индустрију производње електричне енергије на озбиљне начине. Оквирна конвенција УН о климатским променама, Акциони план САД о климатским променама и Закон о енергетској политици из 1992. године створили су снажне покретачке снаге за електропривреду да схвати како би могла да одговори на будуће законе.

Тренутно, неки примери области проучавања које се одвијају су: моделирање емисија, одређивање ефеката климатских промена, одређивање трошкова повезаних са било којим плановима управљања климатским променама, како људи могу имати користи од смањења емисија гасова стаклене баште и предвиђање климатских промена .

Главни разлог за забринутост због климатских промена су могући негативни утицаји на еколошке системе. Сматра се да су системи којима се не управља најосетљивији и да имају највећу вероватноћу за значајан утицај на глобалном нивоу.

Опасни загађивачи ваздуха

Америчка администрација за заштиту животне средине (ЕПА) послала је америчком Конгресу привремени извештај о опасним загађивачима ваздуха у комуналним предузећима, који су захтевали амандмани Закона о чистом ваздуху из 1990. године. ЕПА је требало да анализира ризике од постројења за производњу електричне енергије на пару на фосилна горива. ЕПА је закључила да ова испуштања не представљају опасност по јавно здравље. Извештај је одложио доношење закључака о живи у очекивању додатних студија. Свеобухватна студија Института за истраживање електричне енергије (ЕПРИ) о фосилним електранама показује да више од 99.5% фосилних електрана не ствара ризик од рака изнад прага од 1 према 1 милион (Ламарре 1995). Ово се пореди са ризиком од свих извора емисије, за који је пријављено да је износио чак 2,700 случајева годишње.

Озон

Смањење нивоа озона у ваздуху представља велику забринутост у многим земљама. Азотни оксиди (БРx) и испарљива органска једињења (ВОЦ) производе озон. Зато што електране на фосилна горива доприносе великој компоненти укупног светског НОx емисије, могу очекивати строже мере контроле пошто земље пооштравају еколошке стандарде. Ово ће се наставити све док улазни подаци за фотохемијске моделе мреже који се користе за моделирање тропосферског транспорта озона не буду прецизније дефинисани.

 

Ремедиатионс Сите

Комунална предузећа морају да се помире са потенцијалним трошковима санације постројења за производњу гаса (МГП). Локације су првобитно створене кроз производњу гаса из угља, кокса или нафте, што је резултирало одлагањем катрана и других нуспроизвода на лицу места у великим лагунама или рибњацима, или коришћењем ван локације за одлагање земљишта. Депоније ове природе имају потенцијал да загаде подземне воде и земљиште. Утврђивање обима контаминације подземних вода и земљишта на овим локацијама и начини за њихово побољшање на исплатив начин ће задржати ово питање нерешеним неко време.

 

Назад

" ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“

Садржај