73. Chuma na Chuma
Mhariri wa Sura: Augustine Moffit
Sekta ya Chuma na Chuma
John Masaitis
Rolling Mills
H. Schneider
Matatizo ya Afya na Usalama na Miundo
Masuala ya Mazingira na Afya ya Umma
Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.
1. Bidhaa zinazoweza kurejeshwa za oveni za coke
2. Taka zinazozalishwa na kusindika tena katika uzalishaji wa chuma nchini Japani
Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.
74. Uchimbaji Madini na Uchimbaji mawe
Wahariri wa Sura: James R. Armstrong na Raji Menon
Uchimbaji madini: Muhtasari
Norman S. Jennings
Exploration
William S. Mitchell na Courtney S. Mitchell
Aina za Uchimbaji wa Makaa ya mawe
Fred W. Hermann
Mbinu katika Uchimbaji Chini ya Ardhi
Hans Hamrin
Uchimbaji wa Makaa ya Mawe chini ya ardhi
Simon Walker
Mbinu za Uchimbaji Madini
Thomas A. Hethmon na Kyle B. Dotson
Usimamizi wa Uchimbaji wa Makaa ya Mawe
Paul Westcott
Inasindika Ore
Sydney Allison
Maandalizi ya Makaa ya mawe
Anthony D. Walters
Udhibiti wa Ardhi katika Migodi ya Chini ya Ardhi
Luc Beauchamp
Uingizaji hewa na Upoezaji katika Migodi ya Chini ya Ardhi
MJ Howes
Taa katika Migodi ya Chini ya Ardhi
Don Trotter
Vifaa vya Kinga Binafsi katika Uchimbaji Madini
Peter W. Pickerill
Moto na Milipuko Migodini
Casey C. Grant
Ugunduzi wa Gesi
Paul MacKenzie-Wood
Uandaaji wa dharura
Gary A. Gibson
Hatari za Kiafya za Uchimbaji Madini na Uchimbaji mawe
James L. Wiki
Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.
1. Kubuni mambo ya kiasi cha hewa
2. Nguvu za kupoza hewa zilizosahihishwa kwa nguo
3. Ulinganisho wa vyanzo vya mwanga vya mgodi
4. Inapokanzwa kwa uongozi wa makaa ya mawe ya joto
5. Vipengele muhimu/vipengele vidogo vya maandalizi ya dharura
6. Vifaa vya dharura, vifaa na vifaa
7. Matrix ya mafunzo ya maandalizi ya dharura
8. Mifano ya ukaguzi wa usawa wa mipango ya dharura
9. Majina ya kawaida na athari za kiafya za gesi hatari
Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.
75. Utafutaji na Usambazaji wa Mafuta
Mhariri wa Sura: Richard S. Kraus
Utafutaji, Uchimbaji na Uzalishaji wa Mafuta na Gesi Asilia
Richard S. Kraus
Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.
1. Mali na uwezo wa petroli ya mafuta yasiyosafishwa
2. Muundo wa mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia
3. Muundo wa gesi asilia na usindikaji wa mafuta
4. Aina za jukwaa kwa kuchimba visima chini ya maji
Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.
76. Uzalishaji na Usambazaji wa Umeme
Mhariri wa Sura: Michael Crane
Wasifu wa Jumla
Michael Crane
Uzalishaji wa Umeme wa Maji
Neil McManus
Uzalishaji wa Umeme wa Mafuta
Anthony W. Jackson
Uzalishaji wa Nguvu za Nyuklia
WG Morison
Uzalishaji wa Nishati ya Umeme, Usalama wa Usambazaji na Usambazaji: Mfano wa Marekani
Janet Fox
Hatari
Michael Crane
Masuala ya Mazingira na Afya ya Umma
Alexander C. Pittman, Mdogo.
Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.
1. Kudhibiti hatari za kemikali na kibayolojia
2. Kudhibiti hatari za kimwili na usalama
3. Tabia za kituo cha nguvu za nyuklia (1997)
4. Hatari kubwa zinazowezekana za mazingira
Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.
Lengo kuu la uingizaji hewa wa mgodi ni utoaji wa kiasi cha kutosha cha hewa kwa maeneo yote ya kazi na njia za kusafiri katika mgodi wa chini ya ardhi ili kuondokana na kiwango kinachokubalika uchafu huo ambao hauwezi kudhibitiwa kwa njia nyingine yoyote. Ambapo halijoto ya kina na miamba ni kiasi kwamba halijoto ya hewa ni ya kupita kiasi, mifumo ya majokofu ya kimitambo inaweza kutumika kuongeza athari za uingizaji hewa.
Mazingira ya Mgodi
Muundo wa bahasha ya gesi inayozunguka dunia hutofautiana kwa chini ya 0.01% kutoka mahali hadi mahali na katiba ya hewa "kavu" kawaida huchukuliwa kama nitrojeni 78.09%, oksijeni 20.95%, argon 0.93% na dioksidi kaboni 0.03%. Mvuke wa maji pia upo kwa viwango tofauti kulingana na joto la hewa na shinikizo na upatikanaji wa nyuso za bure za maji. Wakati hewa ya uingizaji hewa inapita kupitia mgodi, mkusanyiko wa mvuke wa maji unaweza kubadilika sana na tofauti hii ni somo la utafiti tofauti wa psychrometry. Ili kufafanua hali ya mvuke wa maji na mchanganyiko wa hewa kavu katika hatua fulani inahitaji sifa tatu zinazoweza kupimika za shinikizo la barometriki, balbu kavu na joto la balbu ya mvua.
Mahitaji ya uingizaji hewa
Vichafuzi vinavyopaswa kudhibitiwa na uingizaji hewa wa dilution ni gesi na vumbi, ingawa mionzi ya ionisi inayohusishwa na radoni inayotokea kiasili inaweza kuleta matatizo, hasa katika migodi ya urani na ambapo viwango vya usuli vya uranium vya mwenyeji au miamba iliyo karibu huinuliwa. Kiasi cha hewa kinachohitajika kwa udhibiti wa dilution kitategemea nguvu ya chanzo cha uchafuzi na ufanisi wa hatua nyingine za udhibiti kama vile maji kwa ajili ya kuzuia vumbi au mifumo ya mifereji ya methane katika migodi ya makaa ya mawe. Kiwango cha chini cha mtiririko wa hewa ya dilution huamuliwa na uchafu unaohitaji kiwango kikubwa zaidi cha dilution kwa ufahamu wa kutosha wa uwezekano wa athari za mchanganyiko na ushirikiano ambapo uchafuzi mmoja unaweza kuongeza athari ya mwingine. Kupindua thamani hii kunaweza kuwa hitaji la chini la kasi ya hewa ambayo kwa kawaida ni 0.25 m/s na kuongezeka kadri halijoto ya hewa inavyoongezeka.
Uingizaji hewa wa vifaa vinavyotumia dizeli
Katika migodi iliyotengenezwa kwa kutumia vifaa vya rununu vinavyotumia dizeli na kwa kukosekana kwa ufuatiliaji unaoendelea wa gesi, dilution ya gesi ya kutolea nje hutumiwa kuamua mahitaji ya chini ya hewa ya uingizaji hewa ambapo hufanya kazi. Kiasi cha hewa kinachohitajika kwa kawaida ni kati ya 0.03 na 0.06 m3/s kwa kila kW ya nguvu iliyokadiriwa mahali pa kufanya kazi kulingana na aina ya injini na ikiwa kiyoyozi chochote cha gesi ya kutolea nje kinatumika. Maendeleo yanayoendelea katika teknolojia ya mafuta na injini yanatoa uzalishaji wa chini wa injini ilhali vibadilishaji vichocheo, visusuo vya mvua na vichujio vya kauri vinaweza kupunguza zaidi viwango vya kuacha vya monoksidi kaboni/aldehidi, oksidi za nitrojeni na chembe za dizeli mtawalia. Hii husaidia katika kufikia viwango vikali vya uchafuzi wa mazingira bila kuongeza kwa kiasi kikubwa viwango vya upunguzaji wa moshi. Kikomo cha chini kinachowezekana cha dilution cha 0.02 m3/s kwa kW huamuliwa na utoaji wa hewa ya kaboni dioksidi ambayo ni sawia na nguvu ya injini na haiathiriwi na kiyoyozi cha gesi ya kutolea nje.
Injini za dizeli zina ufanisi wa takriban theluthi moja katika kubadilisha nishati inayopatikana katika mafuta hadi nguvu muhimu na nyingi ya hii hutumiwa kuondokana na msuguano unaosababisha pato la joto ambalo ni takriban mara tatu ya pato la nishati. Hata wakati wa kuinua mwamba juu ya kushuka kwa lori, kazi muhimu iliyofanywa ni karibu 10% tu ya nishati inayopatikana kwenye mafuta. Nguvu za juu za injini ya dizeli hutumiwa katika vifaa vikubwa vya rununu ambavyo vinahitaji uchimbaji mkubwa ili kufanya kazi kwa usalama. Kuruhusu vibali vya kawaida vya gari na kiwango cha kawaida cha dilution ya gesi ya kutolea nje ya dizeli ya
0.04 m3/s kwa kW, kasi ya chini ya hewa ambapo dizeli hufanya kazi wastani kuhusu 0.5 m/s.
Uingizaji hewa wa njia tofauti za uchimbaji madini
Ingawa uwekaji wa mahitaji ya jumla ya kiasi cha hewa haufai ambapo maelezo ya kina ya mgodi na upangaji wa uingizaji hewa yanapatikana au inawezekana, yanaunga mkono vigezo vinavyotumika kwa usanifu. Mkengeuko kutoka kwa maadili ya kawaida kwa ujumla unaweza kuelezewa na kuhalalishwa, kwa mfano, katika migodi yenye matatizo ya joto au radoni. Uhusiano wa jumla ni:
Kiasi cha mgodi = αt + β
ambapo t ni kiwango cha uzalishaji cha kila mwaka katika tani milioni kwa mwaka (Mtpa), α ni kipengele cha kiasi cha hewa kinachobadilika ambacho kinahusiana moja kwa moja na kiwango cha uzalishaji na β ni kiasi cha hewa kisichobadilika kinachohitajika ili kuingiza hewa kwenye miundombinu ya mgodi kama vile mfumo wa kushughulikia madini. Thamani za kawaida za α zimetolewa kwenye jedwali 1.
Jedwali 1. Tengeneza vipengele vya kiasi cha hewa
Mbinu ya uchimbaji madini |
α (kipengele cha wingi wa hewa m3/s/Mtpa) |
Kuzuia-caving |
50 |
Chumba-na-nguzo (Potashi) |
75 |
Uchimbaji wa kiwango kidogo |
120 |
Fungua kuacha |
|
Kata-na-kujaza kwa mitambo |
320 |
Uchimbaji madini usio na mitambo |
400 |
Kiasi cha hewa β mara kwa mara inategemea zaidi mfumo wa utunzaji wa ore na, kwa kiwango fulani, kwa kiwango cha jumla cha uzalishaji wa mgodi. Kwa migodi ambapo mawe husafirishwa kwa kupungua kwa kutumia lori linaloendeshwa na dizeli au hakuna kusagwa kwa miamba iliyochimbwa, thamani inayofaa ya β ni 50 m.3/s. Hii kawaida huongezeka hadi 100 m3/s wakati wa kutumia visulizo vya chini ya ardhi na ruka kuinua na maeneo ya matengenezo ya chini ya ardhi. Kadiri mfumo wa ushughulikiaji wa madini unavyozidi kuwa mkubwa (yaani, kwa kutumia vidhibiti au mifumo mingine ya uhamishaji wa madini), β inaweza kuongezeka zaidi kwa hadi 50%. Kwenye migodi mikubwa sana ambapo mifumo mingi ya shimoni hutumiwa, idadi ya hewa ya mara kwa mara β pia ni nyingi ya idadi ya mifumo ya shimoni inayohitajika.
Mahitaji ya Kupoeza
Kubuni hali ya joto
Utoaji wa hali ya joto inayofaa ili kupunguza hatari na athari mbaya za mkazo wa joto inaweza kuhitaji kupozwa kwa mitambo pamoja na uingizaji hewa muhimu ili kudhibiti uchafu. Ingawa mkazo wa joto unaotumika ni kazi changamano ya vigeuzo vya hali ya hewa na majibu ya kisaikolojia kwao, katika hali halisi ya uchimbaji madini ni kasi ya hewa na joto la balbu mvua ambayo ina ushawishi mkubwa zaidi. Hii inaonyeshwa na nguvu za kupoeza hewa zilizosahihishwa (W/m2) iliyotolewa katika jedwali 2. Chini ya ardhi halijoto ya kung'aa inachukuliwa kuwa sawa na halijoto ya balbu kavu na 10 °C juu kuliko joto la balbu mvua. Shinikizo la barometriki na utawala wa nguo ni wa kawaida kwa kazi ya chini ya ardhi (yaani, 110 kPa na vitengo vya nguo 0.52).
Jedwali 2. Nguvu za kupoeza hewa zilizosahihishwa kwa nguo (W/m2)
Kasi ya hewa (m/s) |
Halijoto ya balbu mvua (°C) |
|||||
20.0 |
22.5 |
25.0 |
27.5 |
30.0 |
32.5 |
|
0.1 |
176 |
153 |
128 |
100 |
70 |
37 |
0.25 |
238 |
210 |
179 |
145 |
107 |
64 |
0.5 |
284 |
254 |
220 |
181 |
137 |
87 |
1.0 |
321 |
290 |
254 |
212 |
163 |
104 |
Kasi ya hewa ya 0.1 m/s huonyesha athari ya upitishaji wa asili (yaani, hakuna mtiririko wa hewa unaoonekana kabisa). Kasi ya hewa ya 0.25 m/s ndiyo kiwango cha chini kinachoruhusiwa katika uchimbaji madini na 0.5 m/s ingehitajika ambapo halijoto ya balbu ya mvua inazidi 25 °C. Kuhusiana na kufikia usawa wa mafuta, joto la kimetaboliki linalotokana na viwango vya kawaida vya kazi ni: kupumzika, 50 W/m.2; kazi nyepesi, 115 hadi 125 W / m2, kazi ya kati, 150 hadi 175 W / m2; na kazi ngumu, 200 hadi 300 W / m2. Masharti ya muundo wa ombi mahususi ya mgodi yatabainishwa kutokana na utafiti wa kina wa uboreshaji. Kwa ujumla, halijoto bora ya balbu ya mvua ni kati ya 27.5 °C na 28.5 °C huku halijoto ya chini ikitumika kwa utendakazi mdogo wa mitambo. Utendaji wa kazi hupungua na hatari ya ugonjwa unaohusiana na joto huongezeka sana wakati halijoto ya balbu ya mvua inapozidi 30.0 °C, na kazi kwa kawaida haipaswi kuendelea wakati halijoto ya balbu mvua ni kubwa kuliko 32.5 °C.
Mizigo ya joto ya mgodi
Mzigo wa friji ya mgodi ni mzigo wa joto wa mgodi chini ya uwezo wa baridi wa hewa ya uingizaji hewa. Mzigo wa joto wa mgodi ni pamoja na athari za mgandamizo otomatiki wa hewa kwenye njia za uingizaji hewa (ubadilishaji wa nishati inayoweza kuwa enthalpy hewa inaposhuka ndani ya mgodi), mtiririko wa joto ndani ya mgodi kutoka kwa mwamba unaozunguka, joto kuondolewa kutoka kwa mgodi. mwamba uliovunjika au maji yoyote ya mpasuko kabla ya kuondolewa kwenye sehemu za kuingizia au kufanyia kazi mgodi, na joto linalotokana na uendeshaji wa vifaa vyovyote vinavyotumika katika mchakato wa kuvunja na usafirishaji wa madini. Uwezo wa baridi wa hewa ya uingizaji hewa unategemea wote kubuni hali ya mazingira ya joto katika maeneo ya kazi na hali halisi ya hali ya hewa juu ya uso.
Ingawa michango ya jamaa ya kila chanzo cha joto kwa jumla ni mahususi ya tovuti, kwa kawaida mgandamizo wa kiotomatiki ndio mchangiaji mkuu kati ya 35 na 50% ya jumla. Kadiri kina cha uchimbaji wa madini kinavyoongezeka, mgandamizo otomatiki unaweza kusababisha uwezo wa kupoeza hewa kuwa hasi na athari ya kusambaza hewa zaidi ni kuongeza mzigo wa majokofu ya mgodi. Katika kesi hiyo, kiasi cha uingizaji hewa kinachotolewa kinapaswa kuwa cha chini kinachoendana na udhibiti wa uchafuzi wa mazingira na kuongeza kiasi cha friji kinahitajika kutoa hali ya kazi na salama. Kina cha uchimbaji wa madini ambapo friji inakuwa muhimu itategemea hasa hali ya hewa ya uso, umbali ambao hewa husafiri kupitia njia za uingizaji hewa kabla ya kutumika na kiwango ambacho vifaa vikubwa (dizeli au umeme) vinatumiwa.
Mifumo ya Uingizaji hewa wa Msingi
Mitandao
Mifumo ya msingi ya uingizaji hewa au mitandao inahusika na kuhakikisha mtiririko wa hewa kupitia fursa za migodi zilizounganishwa. Mtandao wa uingizaji hewa wa jumla una makutano ambapo njia tatu au zaidi hukutana, matawi ambayo ni njia ya hewa kati ya makutano na meshes ambayo ni njia zilizofungwa zinazopitishwa kupitia mtandao. Ijapokuwa mitandao mingi ya uingizaji hewa wa migodi imeimarishwa na mamia au hata maelfu ya matawi, idadi ya ulaji mkuu (tawi kati ya uso na utendakazi wa mgodi) na urejeshaji au moshi (tawi kati ya kazi na uso) kawaida hupunguzwa hadi chini ya kumi.
Kwa idadi kubwa ya matawi katika mtandao, kuamua muundo wa mtiririko na kuanzisha hasara ya jumla ya shinikizo sio moja kwa moja. Ingawa nyingi ziko katika mfululizo rahisi au mpangilio sambamba ambao unaweza kutatuliwa kwa aljebra na kwa usahihi, kutakuwa na baadhi ya sehemu za mchanganyiko zinazohitaji mbinu za kurudia na muunganiko wa uvumilivu unaokubalika. Kompyuta za analogi zimetumika kwa mafanikio kwa uchanganuzi wa mtandao; hata hivyo, hizi zimebadilishwa na mbinu za dijiti zinazotumia muda kidogo kulingana na mbinu ya kukadiria ya Hardy Cross iliyotengenezwa ili kutatua mitandao ya mtiririko wa maji.
Upinzani wa njia ya hewa na hasara za mshtuko
Upinzani wa mtiririko wa hewa wa handaki au ufunguzi wa mgodi ni kazi ya ukubwa wake na ukali wa uso na hasara ya shinikizo la matokeo inategemea upinzani huu na mraba wa kasi ya hewa. Kwa kuongeza nishati kwenye mfumo, shinikizo linaweza kuzalishwa ambalo hushinda upotezaji wa shinikizo. Hii inaweza kutokea kwa kawaida ambapo nishati hutolewa na joto kutoka kwa mwamba na vyanzo vingine (uingizaji hewa wa asili). Ingawa hii ilikuwa njia kuu ya kutoa uingizaji hewa, ni 2 hadi 3% tu ya nishati hubadilishwa na, wakati wa msimu wa joto, mwamba unaweza kupoza hewa inayoingia na kusababisha mabadiliko ya mtiririko. Katika migodi ya kisasa feni kwa kawaida hutumika kutoa nishati kwa mkondo wa hewa ambayo kisha hushinda upotevu wa shinikizo ingawa athari za uingizaji hewa wa asili zinaweza kusaidia au kuchelewesha kulingana na wakati wa mwaka.
Wakati hewa inapita juu ya uso, molekuli za hewa karibu na uso zinasimama na zile zilizo karibu huteleza juu ya zile zilizopumzika kwa upinzani ambao unategemea mnato wa hewa. Mteremko wa kasi huundwa ambapo kasi huongezeka kwa umbali unaoongezeka kutoka kwa uso. Safu ya mpaka iliyoundwa kwa sababu ya jambo hili na safu ndogo ya laminar pia iliyoundwa kadiri safu ya mpaka inakua ina athari kubwa kwa nishati inayohitajika kukuza mtiririko. Kwa ujumla, ukali wa uso wa njia za hewa za mgodi ni kubwa vya kutosha kwa "matuta" kuenea kupitia safu ndogo ya mpaka. Njia ya hewa basi ni mbaya ya hydraulically na upinzani ni kazi ya ukali wa jamaa, yaani, uwiano wa urefu wa ukali kwa kipenyo cha njia ya hewa.
Njia nyingi za hewa zinazochimbwa na mbinu za kawaida za kuchimba visima na mlipuko zina urefu wa ukali kati ya 100 na 200 mm na hata katika ardhi "iliyozuiwa", urefu wa wastani wa ukali hautazidi 300 mm. Ambapo njia za hewa zinaendeshwa kwa kutumia mashine za kuchosha, urefu wa Ukwaru ni kati ya 5 na 10 mm na bado inachukuliwa kuwa mbaya kwa maji. Ukwaru wa njia za hewa unaweza kupunguzwa kwa kuziweka, ingawa uhalali wa kawaida ni usaidizi wa chini badala ya kupunguzwa kwa nguvu inayohitajika ili kusambaza hewa ya uingizaji hewa. Kwa mfano, shimoni kubwa iliyo na saruji yenye ukali wa mm 1 itakuwa mbaya kwa mpito na nambari ya Reynolds, ambayo ni uwiano wa nguvu zisizo na nguvu na za viscous, pia itaathiri upinzani dhidi ya mtiririko wa hewa.
Kwa mazoezi, ugumu wa kuweka saruji laini shimoni kubwa kama hiyo kutoka juu kwenda chini inapozamishwa husababisha kuongezeka kwa ukali na upinzani juu ya 50% ya juu kuliko maadili laini.
Kwa idadi ndogo ya ulaji na kurudi hewa kati ya kazi na uso, sehemu kubwa (70 hadi 90%) ya hasara ya jumla ya shinikizo la mgodi hutokea ndani yao. Hasara za shinikizo la njia ya hewa pia hutegemea ikiwa kuna kutoendelea na kusababisha hasara za mshtuko kama vile kupinda, mikazo, upanuzi au vizuizi vyovyote kwenye njia ya hewa. Hasara inayotokana na kutoendelea huku kama vile kupinda na kutoka kwenye njia za hewa, inapoonyeshwa kwa mujibu wa hasara ambayo ingetolewa kwa urefu sawa wa njia ya hewa iliyonyooka, inaweza kuwa sehemu kubwa ya jumla na inahitaji kutathminiwa kwa makini, hasa. wakati wa kuzingatia ulaji kuu na kutolea nje. Hasara katika discontinuities inategemea kiasi cha utengano wa safu ya mpaka; hii inapunguzwa kwa kuzuia mabadiliko ya ghafla katika eneo.
Upinzani wa njia za hewa na vizuizi
Athari ya kizuizi juu ya upotezaji wa shinikizo inategemea mgawo wake wa kuvuta na mgawo wa kujaza, ambayo ni uwiano wa eneo la kizuizi cha kitu na eneo la sehemu ya msalaba ya njia ya hewa. Hasara inayosababishwa na vizuizi inaweza kupunguzwa kwa kupunguza utenganisho wa safu ya mpaka na kiwango cha msukosuko wowote kwa kurahisisha kitu. Drag coefficients huathiriwa na sura na mpangilio wao katika shimoni; maadili ya kulinganisha itakuwa: I boriti, 2.7; mraba, 2.0; silinda, 1.2; hexagons iliyoinuliwa, 0.6; na kuratibiwa kikamilifu, 0.4.
Hata kwa vijigawo vidogo vya kujaza na viwiko vya chini vya kukokota, ikiwa kizuizi kinarudiwa mara kwa mara, kama vile mihimili inayotenganisha sehemu za kunyanyua kwenye shimoni, athari limbikizi kwenye hasara za shinikizo ni kubwa. Kwa mfano, upinzani wa shimoni iliyo na mihimili ya heksagoni iliyopanuliwa nusu na mgawo wa kujaza wa 0.08 itakuwa karibu mara nne ya shimoni iliyopangwa ya saruji pekee. Ingawa gharama za nyenzo za sehemu za chuma za muundo wa mashimo ya mstatili zinazopatikana kwa urahisi zaidi ni zaidi ya mihimili yangu, vigawo vya kukokota ni karibu theluthi moja na huhalalisha matumizi yao kwa urahisi.
Mashabiki wakuu na wa nyongeza
Feni zote mbili za axial na centrifugal hutumika kutoa mzunguko wa hewa katika mifumo ya uingizaji hewa ya migodi, na ufaafu wa feni wa zaidi ya 80% unapatikana. Uchaguzi kati ya mtiririko wa axial au centrifugal kwa feni kuu za mgodi hutegemea gharama, ukubwa, shinikizo, uimara, ufanisi na tofauti yoyote ya utendakazi. Katika migodi ambapo kushindwa kwa feni kunaweza kusababisha mkusanyiko hatari wa methane, uwezo wa ziada wa feni huwekwa ili kuhakikisha uendelevu wa uingizaji hewa. Ambapo hii sio muhimu sana na kwa usakinishaji pacha wa feni, karibu theluthi mbili ya mtiririko wa hewa wa mgodi utaendelea ikiwa shabiki mmoja ataacha. Vipeperushi vya wima vya axial vilivyowekwa kwenye njia za hewa vina gharama ya chini lakini ni kikomo cha takriban 300 m3/s. Kwa kiasi kikubwa cha hewa, feni nyingi zinahitajika na zimeunganishwa na kutolea nje kwa ducting na bend.
Ili kupata utendakazi wa juu zaidi kwa gharama nzuri, feni za mtiririko wa axial hutumiwa kwa matumizi ya shinikizo la chini (chini ya 1.0 kPa) na feni za katikati kwa mifumo ya shinikizo la juu (zaidi ya 3.0 kPa). Uchaguzi wowote unafaa kwa shinikizo la kati. Ambapo uimara unahitajika, kama vile vichochezi vyenye kasi ya hewa juu ya safu muhimu, na matone ya maji yanatolewa na kutoka kwenye mfumo, feni ya katikati itatoa chaguo la kuaminika zaidi. Kiwango muhimu cha kasi ya hewa ni kati ya 7.5 m/s na 12.5 m/s ambapo matone ya maji yanaweza kukaa katika kusimamishwa kulingana na ukubwa wao. Ndani ya safu hii, kiasi cha maji yaliyosimamishwa kinaweza kuongezeka na kuongeza shinikizo la mfumo hadi feni itakaposimama. Hili ndilo eneo ambalo baadhi ya hewa huzunguka pande zote za blade na uendeshaji wa feni unakuwa mgumu. Ingawa haifai kwa aina yoyote ya feni, uwezekano wa kushindwa kwa blade ya feni ya katikati ni mdogo sana kuliko kushindwa kwa blade ya axial katika eneo hili la kushuka kwa mtiririko.
Ni nadra kwamba shabiki mkuu anahitajika kufanya kazi katika sehemu moja ya kazi wakati wa maisha ya mgodi, na mbinu bora za utendakazi tofauti wa shabiki zinafaa. Ingawa kasi ya kubadilika husababisha utendakazi bora zaidi kwa feni za axial na centrifugal, gharama, haswa kwa feni kubwa, ni kubwa. Utendaji wa shabiki wa mtiririko wa axial unaweza kubadilishwa kwa kurekebisha pembe ya blade na hii inaweza kufanywa ama wakati feni imesimamishwa au, kwa gharama kubwa zaidi, inapozunguka. Kwa kusambaza kizunguzungu kwenye hewa inayoingia kwenye feni kwa kutumia vijiti vya kugeuza vinavyobadilika, utendakazi wa feni ya katikati unaweza kubadilika wakati inafanya kazi.
Ufanisi wa shabiki wa centrifugal mbali na hatua yake ya kubuni huanguka kwa kasi zaidi kuliko ile ya shabiki wa mtiririko wa axial na, ikiwa utendaji wa juu unahitajika juu ya aina mbalimbali za pointi za uendeshaji na shinikizo zinafaa, shabiki wa mtiririko wa axial huchaguliwa.
Mifumo ya uingizaji hewa
Nafasi ya feni kuu katika mfumo wa jumla kawaida huwa juu ya uso kwenye njia ya hewa ya kutolea nje. Sababu kuu za hii ni unyenyekevu ambapo ulaji mara nyingi ni shimoni la kuinua na kutolea nje ni njia tofauti ya kusudi moja na kupunguza mzigo wa joto kwa kuwatenga mashabiki kutoka kwa njia za hewa za ulaji. Fani zinaweza kusakinishwa kwenye mihimili ya kuinua ama katika hali ya kulazimisha au ya kuchosha kwa kutoa kichwa kilichofungwa. Hata hivyo, ambapo wafanyakazi, vifaa au mwamba pia huingia au kuondoka shimoni, kuna uwezekano wa kuvuja hewa.
Mifumo ya kusukuma-vuta ambapo feni za ulaji na kutolea moshi husakinishwa hutumiwa ama kupunguza shinikizo la juu katika mfumo kwa kushiriki au kutoa tofauti ndogo sana ya shinikizo kati ya utendaji kazi na uso. Hii inafaa katika migodi kwa kutumia njia za uwekaji mapango ambapo uvujaji kupitia eneo la pango unaweza kuwa usiofaa. Pamoja na tofauti kubwa za shinikizo, ingawa uvujaji wa hewa kupitia eneo la pango kwa kawaida ni mdogo, unaweza kuanzisha matatizo ya joto, mionzi au oxidation katika sehemu za kazi.
Mashabiki wa nyongeza wa chini ya ardhi, kwa sababu ya ufinyu wa nafasi, karibu kila mara ni mtiririko wa axial na hutumiwa kuongeza mtiririko katika sehemu za kina au za mbali zaidi za mgodi. Upungufu wao kuu ni uwezekano wa kuzunguka tena kati ya kutolea nje kwa shabiki wa nyongeza na njia za hewa za ulaji. Kwa kutoa tu nyongeza kwa mitiririko midogo ya hewa pale inapohitajika, inaweza kusababisha shinikizo la chini la feni kwa mtiririko kamili wa hewa ya mgodi na kupunguzwa kwa jumla ya nishati ya feni inayohitajika.
Uingizaji hewa wa Sekondari
Mifumo ya msaidizi
Mifumo ya uingizaji hewa ya sekondari inahitajika ambapo kwa njia ya uingizaji hewa haiwezekani, kama vile katika vichwa vya maendeleo. Mipango minne inawezekana, kila moja ina faida na hasara zake.
The mfumo wa kulazimisha husababisha hewa baridi na safi zaidi kufikia uso na kuruhusu njia rahisi ya kunyumbulika kutumika. Kasi ya juu ya hewa inayotolewa kutoka mwisho wa mfereji wa usambazaji hutengeneza ndege ambayo huingiza hewa ya ziada na kusaidia kufagia uso wa uchafu na kutoa kasi ya uso inayokubalika. Vikwazo vyake kuu ni kwamba sehemu iliyobaki ya kichwa ina hewa ya kutosha na hewa iliyochafuliwa na gesi na vumbi linalozalishwa na shughuli za uchimbaji wa madini usoni. Hili ni tatizo hasa baada ya ulipuaji, ambapo nyakati salama za kuingia tena zinaongezwa.
An mfumo wa kuchosha huruhusu uchafu wote wa uso kuondolewa na kudumisha kichwa kilichobaki katika hewa ya kumeza. Vikwazo ni kwamba mtiririko wa joto kutoka kwa mwamba unaozunguka na uvukizi wa unyevu utasababisha joto la juu la utoaji wa uso; shughuli katika sehemu ya nyuma kutoka kwa uso, kama vile kuondoa miamba kwa kutumia vifaa vinavyotumia dizeli, itachafua hewa ya kuingiza; hakuna ndege ya hewa inayozalishwa kufagia uso; na duct ya gharama kubwa zaidi ambayo ina uwezo wa kudumisha shinikizo hasi inahitajika.
Katika mfumo wa mwingiliano wa kutolea nje tatizo la kusafisha uso na ndege ya hewa inashindwa kwa kufunga shabiki mdogo na duct (kuingiliana). Mbali na gharama ya ziada, hasara ni kwamba kuingiliana kunahitaji kuendelezwa na uso.
Ndani ya mfumo wa kurudi nyuma, hali ya uingizaji hewa ya kulazimisha hutumiwa, isipokuwa wakati wa ulipuaji na kipindi cha kuingia tena baada ya mlipuko, wakati mtiririko wa hewa umebadilishwa. Utumizi wake kuu ni katika kuzama kwa shimoni, ambapo nyakati za kuingia tena kwa shafts za kina zinaweza kuwa marufuku ikiwa mfumo wa kulazimisha pekee ulitumiwa. Mageuzi ya hewa yanaweza kupatikana kwa kutumia vizuia unyevu kwenye sehemu ya kuingiza na kutoa feni au, kwa kuchukua fursa ya kipengele cha feni za mtiririko wa axial, ambapo kubadilisha mwelekeo wa mzunguko wa blade husababisha mabadiliko ya mtiririko na karibu 60% ya mtiririko wa kawaida. mikononi.
Mashabiki na ducts
Mashabiki wanaotumiwa kwa uingizaji hewa wa pili ni karibu na mtiririko wa axial pekee. Ili kufikia shinikizo la juu linalohitajika kusababisha hewa kutiririka kupitia urefu mrefu wa njia, feni nyingi zilizo na mipangilio ya chapa inayozunguka-kinyume au inayozunguka inaweza kutumika. Uvujaji wa hewa ndilo tatizo kubwa zaidi katika mifumo ya feni na mifereji kisaidizi, hasa kwa umbali mrefu. Mifereji migumu iliyotengenezwa kwa mabati au glasi ya nyuzi, inapowekwa na gaskets, ina uvujaji mdogo ifaavyo na inaweza kutumika kutengeneza vichwa hadi kilomita kadhaa kwa urefu.
Njia zinazoweza kubadilika ni nafuu sana kununua na ni rahisi kufunga; hata hivyo, uvujaji kwenye viunganishi na urahisi wa kupasuliwa kwa kuwasiliana na vifaa vya simu husababisha hasara kubwa zaidi ya hewa. Vikomo vya ukuzaji kwa vitendo kwa kutumia njia inayoweza kunyumbulika mara chache huzidi kilomita 1.0, ingawa inaweza kupanuliwa kwa kutumia urefu wa mifereji mirefu na kuhakikisha upitishaji wa kutosha kati ya bomba na vifaa vya rununu.
Vidhibiti vya uingizaji hewa
Kwa njia ya uingizaji hewa na mifumo ya feni na mifereji ya usaidizi hutumiwa kutoa hewa ya uingizaji hewa kwa maeneo ambayo wafanyikazi wanaweza kufanya kazi. Vidhibiti vya uingizaji hewa hutumiwa kuelekeza hewa mahali pa kazi na kupunguza mzunguko mfupi au upotevu wa hewa kati ya njia za hewa zinazoingia na za kutolea nje.
Kichwa kikubwa hutumiwa kuzuia hewa kupita kupitia handaki inayounganisha. Vifaa vya ujenzi vitategemea tofauti ya shinikizo na ikiwa itakuwa chini ya mawimbi ya mshtuko kutoka kwa mlipuko. Mapazia nyumbufu yaliyoambatishwa kwenye sehemu za miamba inayozunguka yanafaa kwa matumizi ya shinikizo la chini kama vile kutenganisha njia ya hewa inayoingia na kurejesha hewa katika paneli ya chumba-na-nguzo iliyochimbwa na mchimbaji mgodi anayeendelea. Vichwa vya mbao na zege vinafaa kwa matumizi ya shinikizo la juu na vinaweza kujumuisha mpira mzito unaoweza kufunguka ili kupunguza uharibifu wowote wa mlipuko.
Mlango wa uingizaji hewa unahitajika ambapo njia ya watembea kwa miguu au ya gari inahitajika. Vifaa vya ujenzi, utaratibu wa ufunguzi na kiwango cha automatisering huathiriwa na tofauti ya shinikizo na mzunguko wa kufungua na kufunga. Kwa matumizi ya shinikizo la juu, milango miwili au hata mitatu inaweza kusanikishwa ili kuunda kufuli za hewa na kupunguza uvujaji na upotezaji wa hewa ya kuingia. Ili kusaidia katika kufungua milango ya kufuli hewa, kawaida huwa na sehemu ndogo ya kuteleza ambayo hufunguliwa kwanza ili kuruhusu usawazishaji wa shinikizo kwenye pande zote za mlango kufunguliwa.
Kidhibiti hutumiwa ambapo kiasi cha hewa inayopita kwenye handaki inapaswa kupunguzwa badala ya kusimamishwa kabisa na pia ambapo ufikiaji hauhitajiki. Mdhibiti ni orifice ya kutofautiana na kwa kubadilisha eneo hilo, kiasi cha hewa kinachopita ndani yake pia kinaweza kubadilishwa. Ubao wa kushuka ni mojawapo ya aina rahisi zaidi ambapo sura ya saruji inasaidia njia ambazo mbao za mbao zinaweza kuwekwa (imeshuka) na eneo la wazi linatofautiana. Aina zingine, kama vile vivutio vya vipepeo, vinaweza kuwa kiotomatiki na kudhibitiwa kwa mbali. Kwenye viwango vya juu katika baadhi ya mifumo iliyo wazi ya kusimamisha, ufikiaji wa mara kwa mara kupitia vidhibiti unaweza kuhitajika na kukazwa kwa usawa, paneli zinazonyumbulika zinaweza kuinuliwa au kupunguzwa kwa urahisi ili kutoa ufikiaji huku kupunguza uharibifu wa mlipuko. Hata milundo ya miamba iliyovunjika imetumiwa kuongeza upinzani katika sehemu za kiwango ambacho hakuna shughuli za uchimbaji kwa muda.
Mifumo ya Jokofu na Kupoeza
Mfumo wa majokofu wa mgodi wa kwanza uliwekwa huko Morro Velho, Brazili, mwaka wa 1919. Tangu tarehe hiyo, ukuzi wa uwezo wa ulimwenguni pote umekuwa sawa kwa takriban megawati 3 za majokofu (MWR) kwa mwaka hadi 1965, wakati jumla ya uwezo huo ulifikia MWR 100 hivi. . Tangu 1965 ukuaji wa uwezo umekuwa mkubwa, na kuongezeka mara mbili kila baada ya miaka sita au saba. Ukuzaji wa majokofu ya migodini umeathiriwa na tasnia ya viyoyozi na ugumu wa kushughulika na mfumo unaobadilika wa uchimbaji madini ambamo uchafuzi wa nyuso za kibadilisha joto unaweza kuwa na athari kubwa kwa kiwango cha kupoeza kinachotolewa.
Hapo awali, mitambo ya friji iliwekwa juu ya uso na hewa ya mgodi ilipozwa. Umbali wa chini ya ardhi kutoka kwa mmea wa uso ulipoongezeka, athari ya ubaridi ilipunguzwa na mimea ya friji ilihamishwa chini ya ardhi karibu na kazi.
Mapungufu katika uwezo wa kukataa joto chini ya ardhi na unyenyekevu wa mimea ya uso imesababisha kusogezwa kwa eneo la uso. Hata hivyo, pamoja na kupozwa hewa hiyo, maji yaliyopozwa sasa yanatolewa chini ya ardhi. Hii inaweza kutumika katika vifaa vya kupoeza hewa vilivyo karibu na maeneo ya kazi au kama maji ya huduma yanayotumika katika kuchimba visima na kuzuia vumbi.
Vifaa vya kupanda friji
Mifumo ya friji ya ukandamizaji wa mvuke hutumiwa pekee kwa migodi, na kipengele cha kati cha mmea wa uso ni compressor. Uwezo wa mmea mmoja mmoja unaweza kutofautiana kati ya MWR 5 na zaidi ya MWR 100 na kwa ujumla kuhitaji mifumo mingi ya kushinikiza ambayo ni ya muundo wa skrubu ya katikati au chanya ya uhamishaji. Amonia kawaida ni jokofu lililochaguliwa kwa mmea wa uso na halocarbon inayofaa hutumiwa chini ya ardhi.
Joto linalohitajika ili kufinya jokofu baada ya kukandamizwa kukataliwa kwenye angahewa na, ili kupunguza nguvu zinazohitajika ili kutoa upoaji wa mgodi, hii huwekwa kwa kiwango cha chini kama inavyotumika. Halijoto ya balbu ya mvua daima huwa chini ya au sawa na halijoto ya balbu kavu na kwa hivyo mifumo ya kukataa joto-nyevu huchaguliwa kila mara. Jokofu linaweza kufupishwa katika ganda na bomba au sahani na kibadilisha joto cha fremu kwa kutumia maji na joto linalotolewa na kisha kukataliwa kwenye angahewa katika mnara wa kupoeza. Vinginevyo, michakato hii miwili inaweza kuunganishwa kwa kutumia condenser ya kuyeyuka ambapo jokofu huzunguka kwenye mirija ambayo hewa hutolewa na maji hunyunyizwa. Ikiwa mtambo wa friji umewekwa chini ya ardhi, hewa ya kutolea nje ya mgodi hutumiwa kukataa joto isipokuwa maji ya condenser yanapigwa kwa uso. Uendeshaji wa mtambo wa chini ya ardhi ni mdogo kwa kiasi cha hewa inayopatikana na joto la juu la balbu ya mvua chini ya ardhi ikilinganishwa na zile zilizo juu ya uso.
Baada ya kupitisha jokofu iliyofupishwa kupitia vali ya upanuzi, uvukizi wa kioevu cha joto la chini na mchanganyiko wa gesi hukamilishwa katika mchanganyiko mwingine wa joto ambao hupoa na kutoa maji yaliyopozwa. Kwa upande mwingine, hii inatumika wote kupoza hewa ya kuingiza na kama maji ya huduma baridi yanayotolewa kwa mgodi. Mgusano kati ya maji, hewa ya uingizaji hewa na mgodi hupunguza ubora wa maji na huongeza uchafuzi wa kibadilisha joto. Hii huongeza upinzani kwa mtiririko wa joto. Inapowezekana, athari hii hupunguzwa kwa kuchagua vifaa vyenye sehemu kubwa za uso wa maji ambazo ni rahisi kusafisha. Juu ya uso na chini ya ardhi, vyumba vya kunyunyizia dawa na minara ya kupoeza hutumiwa kutoa ubadilishanaji wa joto wa moja kwa moja unaofaa zaidi kati ya hewa inayopozwa na maji yaliyopozwa. Mizunguko ya kupoeza ambayo hutenganisha hewa na vijito vya maji huziba na vumbi na chembechembe za dizeli na ufanisi wao hupungua haraka.
Mifumo ya kurejesha nishati inaweza kutumika kukabiliana na gharama za kusukuma maji kutoka kwenye mgodi na magurudumu ya pelton yanafaa kwa programu hii. Utumiaji wa maji baridi kama maji ya huduma umesaidia kuhakikisha kuwa ubaridi unapatikana popote palipo na shughuli za uchimbaji; matumizi yake yameboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa mifumo ya kupoeza migodini.
Mifumo ya barafu na vipozaji vya doa
Uwezo wa kupoeza wa 1.0 l/s ya maji yaliyopozwa yanayotolewa chini ya ardhi ni 100 hadi 120 kWR. Kwenye migodi ambapo kiasi kikubwa cha majokofu kinahitajika chini ya ardhi kwa kina zaidi ya m 2,500, gharama za kuzunguka maji yaliyopozwa zinaweza kuhalalisha badala yake na barafu. Wakati joto la siri la mchanganyiko wa barafu linazingatiwa, uwezo wa baridi wa kila 1.0 l / s huongezeka takriban mara nne, na hivyo kupunguza wingi wa maji ambayo yanahitaji kusukuma kutoka kwenye mgodi kurudi kwenye uso. Kupungua kwa nguvu ya pampu inayotokana na matumizi ya barafu kusafirisha ubaridi hurekebisha nguvu ya mtambo wa majokofu unaohitajika ili kuzalisha barafu na kutowezekana kwa ufufuaji wa nishati.
Maendeleo kwa kawaida ni shughuli ya uchimbaji madini yenye mizigo ya juu zaidi ya joto inayohusiana na kiasi cha hewa kinachopatikana kwa uingizaji hewa. Hii mara nyingi husababisha joto la tovuti ya kazi kuwa kubwa zaidi kuliko zile zinazopatikana na shughuli zingine za uchimbaji madini kwenye mgodi huo huo. Ambapo uwekaji wa friji ni suala la mpaka kwa mgodi, vipozaji vilivyolengwa mahususi kwa uingizaji hewa wa ukuzaji vinaweza kuahirisha matumizi yake ya jumla. Kipoezaji cha doa kimsingi ni mtambo mdogo wa kuweka majokofu chini ya ardhi ambapo joto hukataliwa kwenye hewa inayorudi kutoka kwa ukuzaji na kwa kawaida hutoa kWR 250 hadi 500 za kupoeza.
Ufuatiliaji na Dharura
Uchunguzi wa uingizaji hewa unaojumuisha mtiririko wa hewa, uchafuzi na vipimo vya joto hufanywa kwa utaratibu ili kukidhi mahitaji yote mawili ya kisheria na kutoa kipimo kinachoendelea cha ufanisi wa mbinu za udhibiti wa uingizaji hewa zinazotumiwa. Pale inapowezekana, vigezo muhimu kama vile uendeshaji wa feni kuu hufuatiliwa kila mara. Kiwango fulani cha udhibiti wa kiotomatiki kinawezekana ambapo uchafuzi muhimu unafuatiliwa kila mara na, ikiwa kikomo kilichowekwa mapema kimepitwa, hatua ya kurekebisha inaweza kuombwa.
Uchunguzi wa kina zaidi wa shinikizo la barometriki na halijoto hufanywa mara chache na hutumiwa kuthibitisha ukinzani wa njia ya hewa na kusaidia katika kupanga upanuzi wa shughuli zilizopo. Taarifa hii inaweza kutumika kurekebisha ukinzani wa uigaji wa mtandao na kuonyesha usambazaji halisi wa mtiririko wa hewa. Mifumo ya majokofu pia inaweza kuigwa na kupima mtiririko na halijoto ili kubaini utendakazi halisi wa vifaa na kufuatilia mabadiliko yoyote.
Dharura ambazo zinaweza kuathiri au kuathiriwa na mfumo wa uingizaji hewa ni moto wa migodi, milipuko ya ghafla ya gesi na kukatika kwa umeme. Moto na milipuko inashughulikiwa mahali pengine katika sura hii na hitilafu za nishati ni tatizo tu katika migodi ya kina ambapo joto la hewa linaweza kuongezeka hadi viwango vya hatari. Ni kawaida kutoa feni chelezo inayotumia dizeli ili kuhakikisha mtiririko mdogo wa hewa kupitia mgodi chini ya masharti haya. Kwa ujumla, dharura kama vile moto hutokea chini ya ardhi, ni bora kutoingilia uingizaji hewa wakati wafanyakazi ambao wanafahamu mifumo ya kawaida ya mtiririko bado wako chini ya ardhi.
Vyanzo vya Mwanga katika Uchimbaji Madini
Mnamo 1879 taa ya filament ya incandescent ya vitendo ilikuwa na hati miliki. Matokeo yake mwanga haukutegemea tena chanzo cha mafuta. Mafanikio mengi ya kushangaza yamefanywa katika maarifa ya taa tangu ugunduzi wa Edison, ikijumuisha baadhi na maombi katika migodi ya chini ya ardhi. Kila moja ina faida na hasara za asili. Jedwali la 1 linaorodhesha aina za vyanzo vya mwanga na kulinganisha baadhi ya vigezo.
Jedwali 1. Ulinganisho wa vyanzo vya mwanga vya mgodi
Aina ya chanzo cha mwanga |
Takriban mwangaza |
Wastani wa maisha yaliyokadiriwa (h) |
Chanzo cha DC |
Ufanisi wa awali wa takriban lm·W-1 |
Utoaji wa rangi |
Filamenti ya Tungsten |
105 kwa 107 |
750 1,000 kwa |
Ndiyo |
5 30 kwa |
Bora |
Incandescent |
2 × 107 |
5 2,000 kwa |
Ndiyo |
28 |
Bora |
Fluorescent |
5 × 104 hadi 2 × 105 |
500 30,000 kwa |
Ndiyo |
100 |
Bora |
Mvuke wa zebaki |
105 kwa 106 |
16,000 24,000 kwa |
Ndio na mapungufu |
63 |
wastani |
Halidi ya chuma |
5 × 106 |
10,000 20,000 kwa |
Ndio na mapungufu |
125 |
nzuri |
Sodiamu ya shinikizo la juu |
107 |
12,000 24,000 kwa |
Haikushauriwa |
140 |
Fair |
Sodiamu ya shinikizo la chini |
105 |
10,000 18,000 kwa |
Haikushauriwa |
183 |
maskini |
cd = candela, DC = mkondo wa moja kwa moja; lm = lumens.
Sasa ili kuwezesha vyanzo vya mwanga inaweza kuwa mbadala (AC) au moja kwa moja (DC). Vyanzo vya taa zisizohamishika karibu kila mara hutumia mkondo wa kubadilisha ilhali vyanzo vinavyobebeka kama vile taa za taa na taa za chini ya ardhi za gari hutumia betri ya DC. Sio aina zote za chanzo cha mwanga zinazofaa kwa sasa ya moja kwa moja.
Vyanzo vya mwanga vilivyowekwa
Taa za filamenti za Tungsten ni za kawaida, mara nyingi na balbu iliyohifadhiwa na ngao ili kupunguza mwangaza. Taa ya fluorescent ni chanzo cha pili cha mwanga cha kawaida na inaweza kutofautishwa kwa urahisi na muundo wake wa tubular. Miundo ya mviringo na yenye umbo la U imeshikana na ina matumizi ya uchimbaji kwani maeneo ya uchimbaji madini mara nyingi huwa katika nafasi finyu. Filamenti ya Tungsten na vyanzo vya fluorescent hutumiwa kuwasha fursa tofauti za chini ya ardhi kama vile vituo vya shimoni, conveyors, njia za kusafiri, vyumba vya chakula cha mchana, vituo vya kuchajia, njia za mafuta, bohari za ukarabati, maghala, vyumba vya zana na vituo vya kusaga.
Mwelekeo wa mwangaza wa mgodi ni kutumia vyanzo vya mwanga vyema zaidi. Hivi ni vyanzo vinne vya kutokwa kwa nguvu ya juu (HID) vinavyoitwa mercury vapour, metal halide, sodiamu ya shinikizo la juu na sodiamu ya shinikizo la chini. Kila moja inahitaji dakika chache (moja hadi saba) ili kupata pato kamili la mwanga. Pia, ikiwa nguvu ya taa imepotea au imezimwa, bomba la arc lazima lipozwe kabla ya arc kupigwa na taa iwaka tena. (Hata hivyo, katika kesi ya taa ya chini ya shinikizo la sodiamu (Sox), restrike ni karibu mara moja.) Usambazaji wao wa nishati ya spectral hutofautiana na ule wa mwanga wa asili. Taa za mvuke za zebaki hutoa mwanga mweupe wa samawati ilhali taa za sodiamu zenye shinikizo la juu hutoa mwanga wa manjano. Ikiwa utofautishaji wa rangi ni muhimu katika kazi ya chini ya ardhi (kwa mfano, kwa kutumia chupa za gesi zenye rangi kwa kulehemu, kusoma alama za alama za rangi, viambatanisho vya nyaya za umeme au kupanga madini kulingana na rangi), uangalifu lazima uchukuliwe katika sifa za utoaji wa rangi za kifaa. chanzo. Vifaa vitapotosha rangi ya uso vinapowashwa na taa ya sodiamu yenye shinikizo la chini. Jedwali la 1 linatoa ulinganisho wa utoaji wa rangi.
Vyanzo vya mwanga vya rununu
Kwa kuwa sehemu za kazi zimeenea mara nyingi kwa upande na wima, na kwa ulipuaji unaoendelea katika sehemu hizi za kazi, usakinishaji wa kudumu mara nyingi huchukuliwa kuwa hauwezekani kwa sababu ya gharama za usakinishaji na utunzaji. Katika migodi mingi taa ya kifuniko inayoendeshwa na betri ndio chanzo muhimu zaidi cha mwanga. Ingawa taa za vifuniko vya fluorescent zinatumika, kwa mbali taa nyingi za vifuniko hutumia taa zinazotumia betri za tungsten filamenti. Betri ni asidi ya risasi au nickel cadmium. Taa ndogo ya tungsten-halogen hutumiwa mara nyingi kwa taa ya mchimbaji. Balbu ndogo inaruhusu boriti kuzingatia kwa urahisi. Gesi ya halojeni inayozunguka nyuzi huzuia nyenzo za tungsten kuchemka, ambayo huzuia kuta za taa kuwa nyeusi. Balbu pia inaweza kuchomwa moto zaidi na hivyo kung'aa zaidi.
Kwa taa za gari la rununu, taa za incandescent hutumiwa mara nyingi. Hazihitaji vifaa maalum, ni gharama nafuu na ni rahisi kuchukua nafasi. Parabolic aluminiized reflector (PAR) taa hutumiwa kama taa za mbele kwenye magari.
Viwango vya Mwangaza wa Migodi
Nchi zilizo na tasnia ya uchimbaji madini chini ya ardhi iliyoimarishwa kwa kawaida ni mahususi kabisa katika mahitaji yao kuhusu kile kinachojumuisha mfumo salama wa uangazaji wa migodi. Hii ni kweli hasa kwa migodi ambayo ina gesi ya methane iliyotolewa kutoka kwa kazi, kwa kawaida migodi ya makaa ya mawe. Gesi ya methane inaweza kuwaka na kusababisha mlipuko wa chini ya ardhi na matokeo mabaya. Kwa hivyo taa zozote lazima ziundwe ili ziwe "salama kabisa" au "uthibitisho wa mlipuko". Chanzo cha mwanga kilicho salama kabisa ni kile ambacho mwanga wa sasa wa kulisha mwanga una nishati kidogo sana ili fupi yoyote katika saketi isitoe cheche ambayo inaweza kuwasha gesi ya methane. Ili taa iwe dhibitisho la mlipuko, mlipuko wowote unaosababishwa na shughuli za umeme za taa huwa ndani ya kifaa. Kwa kuongeza, kifaa yenyewe hakitakuwa na joto la kutosha kusababisha mlipuko. Taa ni ghali zaidi, nzito, na sehemu za chuma kawaida hutengenezwa kwa castings. Kwa kawaida serikali huwa na vifaa vya majaribio ili kuthibitisha kama taa zinaweza kuainishwa kwa matumizi katika mgodi wa gesi. Taa ya sodiamu yenye shinikizo la chini haikuweza kuthibitishwa kwa vile sodiamu kwenye taa inaweza kuwaka ikiwa taa ingekatika na sodiamu ikagusana na maji.
Nchi pia hutunga sheria za viwango vya kiasi cha mwanga kinachohitajika kwa kazi mbalimbali lakini sheria hutofautiana sana katika kiasi cha mwanga kinachopaswa kuwekwa katika maeneo mbalimbali ya kazi.
Miongozo ya mwangaza wa migodi pia hutolewa na mashirika ya kimataifa yanayohusika na mwanga, kama vile Jumuiya ya Uhandisi wa Mwangaza (IES) na Tume ya kimataifa ya l'éclairage (CIE). CIE inasisitiza kwamba ubora wa mwanga unaopokelewa na jicho ni muhimu sawa na wingi na hutoa fomula ili kuhakikisha kama mng'aro unaweza kuwa sababu ya utendakazi wa kuona.
Madhara ya Mwangaza kwenye Ajali, Uzalishaji na Afya
Mtu angetarajia kuwa mwanga bora ungepunguza ajali, kuongeza uzalishaji na kupunguza hatari za kiafya, lakini si rahisi kuthibitisha hili. Athari ya moja kwa moja ya mwanga juu ya ufanisi wa chini ya ardhi na usalama ni vigumu kupima kwa sababu taa ni moja tu ya vigezo vingi vinavyoathiri uzalishaji na usalama. Kuna ushahidi uliothibitishwa kwamba ajali za barabara kuu hupungua kwa uboreshaji wa mwangaza. Uwiano sawa umebainishwa katika viwanda. Asili yenyewe ya uchimbaji madini, hata hivyo, inaelekeza kuwa eneo la kazi linabadilika kila mara, ili ripoti chache sana zinazohusiana na ajali za mgodi na mwanga zinaweza kupatikana katika maandiko na inabakia kuwa eneo la utafiti ambalo halijachunguzwa kwa kiasi kikubwa. Uchunguzi wa ajali unaonyesha kuwa taa duni sio sababu kuu ya ajali za chinichini lakini mara nyingi huchangia. Ingawa hali ya taa ina jukumu fulani katika ajali nyingi za migodini, zina umuhimu maalum katika ajali zinazohusisha maporomoko ya ardhi, kwa kuwa mwanga hafifu hurahisisha kukosa hali hatari ambazo zingeweza kusahihishwa.
Hadi mwanzoni mwa karne ya ishirini, wachimbaji madini kwa kawaida waliugua ugonjwa wa macho nistagmasi, ambao haukuwa na tiba inayojulikana. Nystagmasi ilizalisha oscillation isiyoweza kudhibitiwa ya mboni za macho, maumivu ya kichwa, kizunguzungu na kupoteza maono ya usiku. Ilisababishwa na kufanya kazi chini ya viwango vya chini sana vya mwanga kwa muda mrefu. Wachimbaji wa makaa ya mawe waliathiriwa zaidi, kwa kuwa mwanga mdogo sana unaopiga makaa huonekana. Wachimbaji hawa mara nyingi walilazimika kulalia ubavu wakati wa kufanya kazi kwenye makaa ya mawe kidogo na hii inaweza pia kuwa imechangia ugonjwa huo. Kwa kuanzishwa kwa taa ya kofia ya umeme katika migodi, nystagmus ya mchimbaji imetoweka, na kuondoa hatari muhimu zaidi ya afya inayohusishwa na taa ya chini ya ardhi.
Kwa maendeleo ya hivi karibuni ya teknolojia katika vyanzo vipya vya mwanga, maslahi ya mwanga na afya yamefufuliwa. Sasa inawezekana kuwa na viwango vya mwanga katika migodi ambavyo vingekuwa vigumu sana kuafikiwa hapo awali. Wasiwasi kuu ni kung'aa, lakini wasiwasi pia umeonyeshwa kuhusu nishati ya radiometriki iliyotolewa na taa. Nishati ya radiometriki inaweza kuathiri wafanyakazi ama kwa kutenda moja kwa moja kwenye seli zilizo juu au karibu na uso wa ngozi au kwa kuanzisha majibu fulani, kama vile midundo ya kibayolojia ambayo inategemea afya ya kimwili na kiakili. Chanzo cha mwanga cha HID bado kinaweza kufanya kazi ingawa bahasha ya glasi iliyo na chanzo imepasuka au kuvunjwa. Wafanyakazi wanaweza basi kuwa katika hatari ya kupokea dozi zaidi ya viwango vya juu, hasa kwa vile vyanzo hivi vya mwanga mara nyingi haviwezi kupachikwa juu sana.
Kichwa Ulinzi
Katika nchi nyingi wachimbaji madini lazima wapewe, na lazima wavae, kofia za usalama au kofia ambazo zimeidhinishwa katika eneo ambalo mgodi hufanya kazi. Kofia hutofautiana na kofia kwa kuwa zina ukingo kamili badala ya kilele cha mbele tu. Hii ina faida ya kumwaga maji kwenye migodi ambayo ni mvua sana. Hata hivyo, haizuii ujumuishaji wa nafasi za pembeni za kupachika ulinzi wa usikivu, tochi na ngao za uso kwa ajili ya kulehemu, kukata, kusaga, kupasua na kuongeza au vifaa vingine. Kofia inawakilisha asilimia ndogo sana ya ulinzi wa kichwa unaovaliwa kwenye migodi.
Kofia au kofia mara nyingi inaweza kuwekwa kwa mabano ya taa na kishikilia kamba ili kuruhusu kupachika kwa taa ya mchimbaji.
Kofia ya mchimbaji wa jadi ina wasifu wa chini sana ambao hupunguza kwa kiasi kikubwa mwelekeo wa mchimbaji kugonga kichwa chake katika migodi ya makaa ya mawe yenye mshono mdogo. Walakini, katika migodi ambapo chumba cha kichwa kinatosha wasifu wa chini haufanyi kazi yoyote muhimu. Zaidi ya hayo, inafikiwa kwa kupunguza kibali kati ya taji ya kofia na fuvu la mvaaji ili aina hizi za kofia zifikie viwango vya juu vya athari za ulinzi wa kichwa viwandani. Katika maeneo ya utawala ambapo viwango vinatekelezwa, kizuizi cha jadi cha mchimbaji kinatoa nafasi kwa ulinzi wa kawaida wa kichwa cha viwanda.
Viwango vya ulinzi wa kichwa viwandani vimebadilika kidogo sana tangu miaka ya 1960. Walakini, katika miaka ya 1990, kuongezeka kwa ulinzi wa kichwa cha burudani, kama vile helmeti za magongo, helmeti za baiskeli na kadhalika, kumeangazia kile kinachoonekana kuwa duni katika ulinzi wa kichwa cha viwanda, haswa ukosefu wa ulinzi wa athari na ukosefu wa uwezo wa kuhifadhi. tukio la athari. Kwa hivyo, kumekuwa na shinikizo la kuboresha viwango vya ulinzi wa kichwa cha viwanda na katika baadhi ya mamlaka hii tayari imetokea. Vifuniko vya usalama vilivyo na laini za povu na, ikiwezekana, kusimamishwa kwa ratchet na/au mikanda ya kidevu sasa inaonekana kwenye soko la viwanda. Hazijakubaliwa sana na watumiaji kwa sababu ya gharama ya juu na uzito na faraja yao ndogo. Hata hivyo, kadri viwango vipya vinavyozidi kujikita zaidi katika sheria ya kazi mtindo mpya wa ukomo una uwezekano wa kuonekana katika sekta ya madini.
Taa za Cap
Katika maeneo ya mgodi ambapo taa ya kudumu haijawekwa, taa ya mchimbaji ni muhimu ili kuruhusu mchimbaji kusonga na kufanya kazi kwa ufanisi na kwa usalama. Mahitaji muhimu ya taa ya kifuniko ni kwamba iwe ngumu, rahisi kufanya kazi kwa mikono iliyofunikwa, kutoa mwanga wa kutosha kwa muda wote wa mabadiliko ya kazi (kwa viwango vya mwanga vinavyohitajika na kanuni za mitaa) na kwamba iwe nyepesi iwezekanavyo bila. kutoa sadaka yoyote ya vigezo vya utendaji vilivyo hapo juu.
Balbu za halojeni kwa kiasi kikubwa zimebadilisha balbu ya incandescent ya tungsten filament katika miaka ya hivi karibuni. Hii imesababisha uboreshaji mara tatu au nne katika viwango vya mwanga, na kuifanya iwezekane kufikia viwango vya chini vya mwanga vinavyohitajika na sheria hata mwisho wa mabadiliko ya muda mrefu ya kazi. Teknolojia ya betri pia ina sehemu kubwa katika utendaji wa taa. Betri ya asidi ya risasi bado inatawala katika matumizi mengi ya madini, ingawa baadhi ya watengenezaji wamefaulu kuanzisha betri za nikeli-cadmium (nicad), ambazo zinaweza kufikia utendaji sawa na uzito mdogo. Masuala ya kutegemewa, maisha marefu na udumishaji, hata hivyo, bado yanapendelea betri ya asidi ya risasi na pengine ni sababu ya kuendelea kutawala.
Mbali na kazi yake ya msingi ya kutoa taa, taa ya cap na betri hivi karibuni imeunganishwa katika mifumo ya mawasiliano ya usalama wa mgodi. Vipokezi vya redio na saketi zilizopachikwa kwenye kifuniko cha betri huruhusu wachimbaji kupokea ujumbe, maonyo au maagizo ya uokoaji kupitia utangazaji wa redio ya masafa ya chini sana (VLF) na kuwawezesha kufahamishwa kuhusu ujumbe unaoingia kwa njia ya kuwasha/kuzima kuwasha. taa ya kofia.
Mifumo kama hii bado ni changa lakini ina uwezo wa kutoa mapema katika uwezo wa onyo la mapema juu ya mifumo ya jadi ya gesi yenye uvundo katika migodi hiyo ambapo mfumo wa mawasiliano wa redio ya VLF unaweza kutengenezwa na kusakinishwa.
Ulinzi wa macho na uso
Shughuli nyingi za uchimbaji madini duniani kote zina programu za lazima za ulinzi wa macho ambazo huhitaji mchimbaji avae miwani ya usalama, miwani ya miwani, ngao za uso au kipumulio kamili cha uso, kulingana na shughuli zinazofanywa na mchanganyiko wa hatari ambazo mchimbaji hukabiliwa nazo. Kwa shughuli nyingi za uchimbaji madini, miwani ya usalama yenye ngao za kando hutoa ulinzi unaofaa. Vumbi na uchafu katika mazingira mengi ya uchimbaji madini, hasa uchimbaji wa miamba migumu, inaweza kuwa na abrasive sana. Hii husababisha kukwangua na kuvaa haraka kwa glasi za usalama na lensi za plastiki (polycarbonate). Kwa sababu hii, migodi mingi bado inaruhusu matumizi ya lenzi za glasi, ingawa hazitoi upinzani dhidi ya athari na uvunjaji unaotolewa na polycarbonates, na ingawa hazifikii kiwango kilichopo cha kuvaa macho ya kinga katika eneo fulani la mamlaka. Maendeleo yanaendelea kufanywa katika matibabu ya kuzuia ukungu na ugumu wa uso kwa lenzi za plastiki. Matibabu hayo ambayo hubadilisha muundo wa molekuli ya uso wa lenzi badala ya kutumia filamu au kupaka tu kwa kawaida huwa na ufanisi zaidi na hudumu kwa muda mrefu na yana uwezo wa kuchukua nafasi ya glasi kama nyenzo ya chaguo la lenzi kwa mazingira ya uchimbaji abrasive.
Miwani ya glasi haivaliwi mara kwa mara chini ya ardhi isipokuwa operesheni mahususi italeta hatari ya mmiminiko wa kemikali.
Kingao cha uso kinaweza kuvaliwa ambapo mchimbaji anahitaji ulinzi wa uso mzima dhidi ya vinyunyizio vya kuchomea, mabaki ya kusaga au chembe nyingine kubwa zinazoruka ambazo zinaweza kuzalishwa kwa kukatwa, kukatwakatwa au kupakuliwa. Kinga ya uso inaweza kuwa ya asili maalum, kama katika kulehemu, au inaweza kuwa wazi akriliki au polycarbonate. Ingawa ngao za uso zinaweza kuwekewa viunga vyake vya kuunganishwa vya kichwa, katika uchimbaji kwa kawaida vitawekwa kwenye sehemu za nyongeza kwenye kifuniko cha usalama cha mchimbaji. Vifuniko vya nyuso vimeundwa ili viweze kunyongwa kwa haraka na kwa urahisi kuelekea juu kwa ajili ya uchunguzi wa kazi na chini juu ya uso kwa ajili ya ulinzi wakati wa kufanya kazi.
Kipumulio kamili cha uso kinaweza kuvaliwa kwa ajili ya ulinzi wa uso wakati kuna hitaji pia la ulinzi wa upumuaji dhidi ya dutu inayowasha macho. Shughuli kama hizo mara nyingi hupatikana katika usindikaji wa mgodi wa ardhini hapo juu kuliko katika uchimbaji wa chini wa ardhi yenyewe.
Ulinzi wa Kupumua
Ulinzi unaohitajika sana wa kupumua katika shughuli za uchimbaji madini ni ulinzi wa vumbi. Vumbi la makaa ya mawe pamoja na vumbi vingine vingi vilivyo karibu vinaweza kuchujwa kwa ufanisi kwa kutumia barakoa ya bei nafuu ya sehemu ya usoni. Aina inayotumia kifuniko cha pua/kinywa cha elastomer na vichujio vinavyoweza kubadilishwa inafaa. Kipumulio kilichobuniwa cha aina ya kikombe cha nyuzinyuzi haifai.
Kulehemu, kukata moto, matumizi ya vimumunyisho, utunzaji wa mafuta, ulipuaji na shughuli nyinginezo zinaweza kuzalisha vichafuzi vinavyopeperushwa na hewa ambavyo vinahitaji matumizi ya vipumuaji pacha vya cartridge ili kuondoa michanganyiko ya vumbi, ukungu, mafusho, mivuke ya kikaboni na gesi za asidi. Katika matukio haya, haja ya ulinzi kwa mchimbaji itaonyeshwa kwa kipimo cha uchafu, kwa kawaida hufanyika ndani ya nchi, kwa kutumia zilizopo za detector au vyombo vya kubebeka. Kipumulio kinachofaa huvaliwa hadi mfumo wa uingizaji hewa wa mgodi uondoe uchafu au kupunguza kwa viwango vinavyokubalika.
Aina fulani za chembechembe zinazopatikana migodini, kama vile nyuzi za asbestosi zinazopatikana katika migodi ya asbestosi, faini za makaa ya mawe zinazozalishwa katika uchimbaji wa madini ya longwall na radionuclides zinazopatikana katika uchimbaji wa urani, zinaweza kuhitaji matumizi ya kipumulio chanya chenye chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe nyingi migodini. chujio. Vipumuaji vinavyotumia nguvu vya kusafisha hewa (PAPRs) ambavyo hutoa hewa iliyochujwa kwenye kofia, sehemu ya uso inayobana sana au kiunganishi kilichounganishwa cha kofia ya chuma hutimiza mahitaji haya.
Usikivu wa Usikivu
Magari ya chini ya ardhi, mitambo na zana za nguvu huzalisha viwango vya juu vya kelele vinavyoweza kusababisha uharibifu wa muda mrefu kwa usikivu wa binadamu. Kinga kwa kawaida hutolewa na vilinda sauti vya sikio ambavyo huwekwa kwenye kofia ya mchimbaji. Ulinzi wa ziada unaweza kutolewa kwa kuvaa plagi za sikio zenye povu za seli pamoja na mofu za sikio. Viungio vya masikio, ama vya aina ya seli za povu zinazoweza kutumika au aina ya elastomeri inayoweza kutumika tena, vinaweza kutumika vyenyewe, ama kwa sababu ya mapendeleo au kwa sababu sehemu ya nyongeza inatumiwa kubeba ngao ya uso au nyongeza nyingine.
Ulinzi wa Ngozi
Shughuli fulani za uchimbaji madini zinaweza kusababisha mwasho wa ngozi. Kinga za kazi huvaliwa wakati wowote iwezekanavyo katika shughuli hizo na creams za kizuizi hutolewa kwa ulinzi wa ziada, hasa wakati glavu haziwezi kuvikwa.
Ulinzi wa mguu
Boot ya kazi ya uchimbaji inaweza kuwa ya ujenzi wa ngozi au mpira, kulingana na kama mgodi ni kavu au mvua. Mahitaji ya chini zaidi ya ulinzi kwa buti ni pamoja na soli kamili isiyoweza kutobolewa na safu ya nje ya mchanganyiko ili kuzuia kuteleza, kofia ya chuma ya vidole na linda ya metatarsal. Ingawa mahitaji haya ya kimsingi hayajabadilika kwa miaka mingi, maendeleo yamefanywa kuelekea kukutana nao katika buti ambayo sio ngumu sana na ya kufurahisha zaidi kuliko buti za miaka kadhaa iliyopita. Kwa mfano, walinzi wa metatarsal sasa wanapatikana katika nyuzi zilizoumbwa, kuchukua nafasi ya pete za chuma na tandiko ambazo hapo awali zilikuwa za kawaida. Wanatoa ulinzi sawa na uzito mdogo na hatari ndogo ya kujikwaa. Viunzi (fomu za miguu) zimekuwa sahihi zaidi za anatomiki na kunyonya nishati katikati ya soli, vizuizi kamili vya unyevu na vifaa vya kisasa vya kuhami vimetoka kwenye soko la viatu vya michezo/burudani hadi kwenye buti ya uchimbaji madini.
Mavazi
Vifuniko vya pamba vya kawaida au vifuniko vya pamba vinavyostahimili miale ni vazi la kawaida la kazi kwenye migodi. Vipande vya nyenzo za kuakisi kawaida huongezwa ili kufanya mchimbaji aonekane zaidi kwa madereva wa magari yanayosonga chini ya ardhi. Wachimba migodi wanaofanya kazi kwa kuchimba visima au vifaa vingine vizito wanaweza pia kuvaa suti za mvua juu ya vifuniko vyao ili kujikinga dhidi ya ukataji wa maji, mafuta ya majimaji na mafuta ya kulainishia, ambayo yanaweza kunyunyizia au kuvuja kutoka kwa kifaa.
Kinga za kazi huvaliwa kwa ulinzi wa mikono. Glovu ya kusudi la jumla itatengenezwa kwa turubai ya pamba iliyoimarishwa kwa ngozi. Aina zingine na mitindo ya glavu ingetumika kwa kazi maalum za kazi.
Mikanda na Harnesses
Katika maeneo mengi ya mamlaka, ukanda wa wachimbaji hauzingatiwi kufaa au kuidhinishwa kwa ulinzi wa kuanguka. Utando au ukanda wa ngozi bado unatumika, hata hivyo, pamoja na au bila viambatisho na kwa au bila usaidizi wa kiuno kubeba betri ya taa pamoja na kichujio cha kujiokoa au kiokoaji chenyewe (kinachozalisha oksijeni), ikihitajika.
Kuunganishwa kwa mwili mzima na kiambatisho cha D-pete kati ya vile vya bega sasa ndicho kifaa pekee kinachopendekezwa kuwalinda wachimbaji dhidi ya maporomoko. Kuunganisha kunapaswa kuvaliwa na lanyard inayofaa na kifaa cha kufyonza mshtuko na wachimbaji wanaofanya kazi kwenye shimoni, juu ya viponda au karibu na sump wazi au mashimo. Pete za ziada za D zinaweza kuongezwa kwa kuunganisha au ukanda wa wachimbaji kwa ajili ya nafasi ya kazi au kuzuia harakati ndani ya mipaka salama.
Ulinzi dhidi ya Joto na Baridi
Katika migodi ya shimo la wazi katika hali ya hewa ya baridi, wachimbaji watakuwa na mavazi ya majira ya baridi ikiwa ni pamoja na soksi za joto, chupi na glavu, suruali sugu ya upepo au suruali ya juu, bustani yenye kofia na mjengo wa majira ya baridi ya kuvaa na kofia ya usalama.
Katika migodi ya chini ya ardhi, joto ni tatizo zaidi kuliko baridi. Halijoto iliyoko inaweza kuwa ya juu kwa sababu ya kina cha mgodi chini ya ardhi au kwa sababu iko katika hali ya hewa ya joto. Kinga dhidi ya mkazo wa joto na kiharusi kinachoweza kutokea cha joto kinaweza kutolewa kwa nguo maalum au nguo za ndani ambazo zinaweza kubeba pakiti za gel zilizogandishwa au ambazo zimeundwa kwa mtandao wa mirija ya kupoeza ili kusambaza viowevu vya kupoeza juu ya uso wa mwili na kisha kupitia kibadilisha joto cha nje. Katika hali ambapo mwamba yenyewe ni moto, glavu zinazopinga joto, soksi na buti huvaliwa. Maji ya kunywa au, ikiwezekana, maji ya kunywa yenye elektroliti zilizoongezwa lazima yawepo na lazima yatumiwe kuchukua nafasi ya viowevu vya mwili vilivyopotea.
Vifaa vingine vya Kinga
Kulingana na kanuni za mitaa na aina ya mgodi, wachimbaji wanaweza kuhitajika kubeba kifaa cha kujiokoa. Hiki ni kifaa cha kinga ya upumuaji kitakachomsaidia mchimbaji kutoroka kutoka mgodini iwapo mgodi unawaka moto au mlipuko unaofanya angahewa kushindwa kupumua kwa sababu ya kaboni monoksidi, moshi na vichafuzi vingine vya sumu. Kiokoaji kinaweza kuwa kifaa cha aina ya kichujio chenye kichocheo cha ubadilishaji wa monoksidi kaboni au kinaweza kuwa kiokoaji chenyewe, yaani, kifaa cha kupumua cha mzunguko-funga ambacho huzalisha upya oksijeni kwa kemikali kutoka kwa pumzi iliyotolewa.
Vyombo vya kubebeka (ikiwa ni pamoja na mirija ya kugundua na pampu za kugundua) kwa ajili ya kugundua na kupima gesi zenye sumu na zinazoweza kuwaka hazibebiwi kwa ukawaida na wachimbaji wote, lakini hutumiwa na maafisa wa usalama wa mgodi au wafanyakazi wengine walioteuliwa kwa mujibu wa taratibu za kawaida za uendeshaji ili kupima angahewa ya migodi. mara kwa mara au kabla ya kuingia.
Kuboresha uwezo wa kuwasiliana na wafanyakazi katika shughuli za uchimbaji madini chini ya ardhi kunathibitisha kuwa na manufaa makubwa sana ya usalama na mifumo ya mawasiliano ya njia mbili, kurasa za kibinafsi na vifaa vya kutafuta wafanyakazi vinapata njia yao katika shughuli za kisasa za uchimbaji madini.
Moto na milipuko husababisha tishio la mara kwa mara kwa usalama wa wachimbaji na uwezo wa uzalishaji wa migodi. Moto na milipuko ya migodi kwa kawaida imeorodheshwa kati ya majanga mabaya zaidi ya viwanda.
Mwishoni mwa karne ya kumi na tisa, moto na milipuko katika migodi ilisababisha hasara ya maisha na uharibifu wa mali kwa kiwango kisichoweza kulinganishwa katika sekta nyingine za viwanda. Hata hivyo, maendeleo ya wazi yamepatikana katika kudhibiti hatari hizi, kama inavyothibitishwa na kupungua kwa moto wa migodi na milipuko iliyoripotiwa katika miongo ya hivi karibuni.
Makala haya yanaelezea hatari za kimsingi za moto na mlipuko wa uchimbaji madini chini ya ardhi na ulinzi unaohitajika ili kuzipunguza. Taarifa za ulinzi wa moto kwenye migodi ya ardhini zinaweza kupatikana mahali pengine katika hili Encyclopaedia na katika viwango kama vile vilivyotangazwa na mashirika kama vile Chama cha Kitaifa cha Kulinda Moto nchini Marekani (km, NFPA 1996a).
Maeneo ya Huduma ya Kudumu
Kwa asili yao, maeneo ya huduma ya kudumu yanahusisha shughuli fulani za hatari, na hivyo tahadhari maalum zinapaswa kuchukuliwa. Duka za matengenezo ya chini ya ardhi na vifaa vinavyohusiana ni hatari maalum katika mgodi wa chini ya ardhi.
Vifaa vya rununu katika maduka ya matengenezo hupatikana mara kwa mara kuwa chanzo cha moto mara kwa mara. Moto kwenye vifaa vya kuchimba madini vinavyotumia dizeli kwa kawaida hutokana na kuvuja kwa njia za majimaji zenye shinikizo la juu ambazo zinaweza kunyunyizia ukungu mkali wa kioevu kinachoweza kuwaka sana kwenye chanzo cha kuwaka, kama vile kichocheo cha kutolea moshi moto mwingi au turbocharger (Bickel 1987). Moto kwenye aina hii ya vifaa unaweza kukua haraka.
Sehemu kubwa ya vifaa vinavyohamishika vinavyotumika katika migodi ya chini ya ardhi vina si tu vyanzo vya mafuta (kwa mfano, mafuta ya dizeli na majimaji) lakini pia vina vyanzo vya kuwaka (kwa mfano, injini za dizeli na vifaa vya umeme). Kwa hivyo, kifaa hiki kinatoa hatari kubwa ya moto. Mbali na vifaa hivi, maduka ya matengenezo kwa ujumla yana aina mbalimbali za zana, vifaa na vifaa (kwa mfano, vifaa vya kupunguza mafuta) ambavyo ni hatari katika mazingira yoyote ya duka la mitambo.
Operesheni za kulehemu na kukata ni sababu kuu ya moto katika migodi. Shughuli hii inaweza kutarajiwa kutokea mara kwa mara katika eneo la matengenezo. Tahadhari maalum zinapaswa kuchukuliwa ili kuhakikisha kuwa shughuli hizi hazitengenezi chanzo cha kuwaka kwa moto au mlipuko. Taarifa za ulinzi wa moto na mlipuko zinazohusiana na mbinu salama za kulehemu zinaweza kupatikana mahali pengine katika hili Encyclopaedia na katika hati zingine (kwa mfano, NFPA 1994a).
Kuzingatia inapaswa kutolewa kwa kufanya eneo lote la duka kuwa muundo uliofungwa kabisa wa ujenzi unaostahimili moto. Hii ni muhimu sana kwa maduka yaliyokusudiwa kutumika kwa zaidi ya miezi 6. Ikiwa mpangilio huo hauwezekani, basi eneo hilo linapaswa kulindwa kote na mfumo wa kuzima moto wa moja kwa moja. Hii ni muhimu hasa kwa migodi ya makaa ya mawe, ambapo ni muhimu kupunguza chanzo chochote cha moto.
Jambo lingine muhimu la kuzingatia kwa maeneo yote ya duka ni kwamba hutolewa hewa moja kwa moja kwa kurudi kwa hewa, na hivyo kuzuia kuenea kwa bidhaa za mwako kutoka kwa moto wowote. Mahitaji ya aina hii ya vifaa yameainishwa wazi katika hati kama vile NFPA 122, Kiwango cha Kuzuia na Kudhibiti Moto katika Migodi ya Chuma Chini ya Ardhi na Isiyo ya Metali, na NFPA 123, Kiwango cha Kuzuia na Kudhibiti Moto katika Migodi ya Makaa ya Mawe yenye Bitumini ya Chini ya Ardhi (NFPA 1995a, 1995b).
Ghuba za Mafuta na Maeneo ya Kuhifadhi Mafuta
Uhifadhi, utunzaji na utumiaji wa vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka huleta hatari maalum ya moto kwa sekta zote za tasnia ya madini.
Katika migodi mingi ya chini ya ardhi, vifaa vya rununu kwa kawaida vinaendeshwa na dizeli, na asilimia kubwa ya moto huhusisha mafuta yanayotumiwa na mashine hizi. Katika migodi ya makaa ya mawe, hatari hizi za moto zinajumuishwa na kuwepo kwa makaa ya mawe, vumbi vya makaa ya mawe na methane.
Uhifadhi wa vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka ni jambo muhimu sana kwa sababu nyenzo hizi huwaka kwa urahisi zaidi na kueneza moto kwa haraka zaidi kuliko vitu vya kawaida vya kuwaka. Vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka mara nyingi huhifadhiwa chini ya ardhi katika migodi mingi isiyo ya makaa ya mawe kwa idadi ndogo. Katika baadhi ya migodi, hifadhi kuu ya mafuta ya dizeli, mafuta ya kulainisha na grisi, na maji ya majimaji iko chini ya ardhi. Uzito unaowezekana wa moto katika eneo la uhifadhi wa kioevu kinachoweza kuwaka na kuwaka unahitaji uangalifu mkubwa katika uundaji wa maeneo ya kuhifadhi, pamoja na utekelezaji na uzingatiaji mkali wa taratibu salama za uendeshaji.
Vipengele vyote vya kutumia vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka vinaleta changamoto za ulinzi wa moto, ikiwa ni pamoja na kuhamisha chini ya ardhi, kuhifadhi, kusambaza na matumizi ya mwisho katika vifaa. Hatari na njia za ulinzi kwa vinywaji vinavyoweza kuwaka na kuwaka katika migodi ya chini ya ardhi vinaweza kupatikana mahali pengine katika hii. Encyclopaedia na katika viwango vya NFPA (kwa mfano, NFPA 1995a, 1995b, 1996b).
Kuzuia Moto
Usalama kwa moto na milipuko katika migodi ya chini ya ardhi unategemea kanuni za jumla za kuzuia moto na mlipuko. Kwa kawaida, hii inahusisha kutumia mbinu za akili za kawaida za usalama wa moto, kama vile kuzuia uvutaji sigara, na pia kutoa hatua za ulinzi wa moto zilizojumuishwa ili kuzuia moto kukua, kama vile vizima moto vinavyobebeka au mifumo ya kugundua moto mapema.
Mbinu za kuzuia moto na mlipuko katika migodi kwa ujumla ziko katika makundi matatu: kupunguza vyanzo vya kuwasha, kuweka vikwazo vya vyanzo vya mafuta na kuzuia mawasiliano ya chanzo cha mafuta na chanzo.
Kupunguza vyanzo vya kuwasha labda ndiyo njia ya msingi zaidi ya kuzuia moto au mlipuko. Vyanzo vya kuwasha ambavyo si muhimu kwa mchakato wa uchimbaji madini vinapaswa kupigwa marufuku kabisa. Kwa mfano, uvutaji sigara na moto wowote wazi, haswa katika migodi ya makaa ya mawe ya chini ya ardhi, inapaswa kupigwa marufuku. Vifaa vyote vya kiotomatiki na vilivyotengenezwa ambavyo vinaweza kukumbwa na mrundikano usiotakikana wa joto, kama vile vidhibiti, vinapaswa kuwa na swichi za kuteleza na kufuata mpangilio na vipunguzi vya joto kwenye mota za umeme. Vilipuzi vina hatari ya dhahiri, lakini vinaweza pia kuwa chanzo cha kuwasha kwa vumbi lililositishwa la gesi hatari na vinapaswa kutumika kwa kufuata madhubuti na kanuni maalum za ulipuaji.
Kuondoa vyanzo vya kuwasha umeme ni muhimu kwa kuzuia milipuko. Vifaa vya umeme vinavyofanya kazi mahali ambapo methane, vumbi la sulfidi au hatari nyingine za moto vinaweza kutengenezwa, kujengwa, kujaribiwa na kusakinishwa ili uendeshaji wake usisababishe moto au mlipuko wa mgodi. Vifuniko visivyoweza kulipuka, kama vile plagi, vipokezi na vifaa vya kukatiza saketi, vinapaswa kutumika katika maeneo hatari. Matumizi ya vifaa vya umeme vilivyo salama yanaelezewa kwa undani zaidi mahali pengine katika hili Encyclopaedia na katika hati kama vile NFPA 70, Nambari ya Kitaifa ya Umeme (NFPA 1996c).
Kupunguza vyanzo vya mafuta huanza na utunzaji mzuri wa nyumba ili kuzuia mikusanyiko isiyo salama ya takataka, vitambaa vya mafuta, vumbi la makaa ya mawe na vifaa vingine vinavyoweza kuwaka.
Inapopatikana, vibadala visivyo na madhara vinapaswa kutumika kwa baadhi ya vifaa vinavyoweza kuwaka kama vile vimiminika vya majimaji, ukanda wa kusafirisha, hosi za majimaji na neli za kupitisha hewa (Ofisi ya Migodi 1978). Bidhaa za mwako zenye sumu nyingi ambazo zinaweza kutokea kutokana na uchomaji wa nyenzo fulani mara nyingi huhitaji nyenzo zisizo na madhara. Kwa mfano, povu ya polyurethane hapo awali ilikuwa ikitumika sana katika migodi ya chini ya ardhi kwa mihuri ya uingizaji hewa, lakini hivi karibuni imepigwa marufuku katika nchi nyingi.
Kwa milipuko ya chini ya ardhi ya migodi ya makaa ya mawe, vumbi vya makaa ya mawe na methane kwa kawaida ndizo nishati kuu zinazohusika. Methane pia inaweza kuwepo katika migodi isiyo ya makaa ya mawe na mara nyingi hushughulikiwa na dilution na hewa ya uingizaji hewa na uchovu kutoka kwa mgodi (Timmons, Vinson na Kissell 1979). Kwa vumbi la makaa ya mawe, kila jaribio linafanywa ili kupunguza uzalishaji wa vumbi katika michakato ya uchimbaji madini, lakini kiasi kidogo kinachohitajika kwa mlipuko wa vumbi la makaa ya mawe ni karibu kuepukika. Safu ya vumbi kwenye sakafu yenye unene wa mm 0.012 tu itasababisha mlipuko ikiwa itasimamishwa hewani. Kwa hivyo, vumbi la mwamba kwa kutumia nyenzo ya ajizi kama vile chokaa iliyokatwa, dolomite au jasi (vumbi la mwamba) itasaidia kuzuia milipuko ya vumbi la makaa ya mawe.
Kupunguza mawasiliano ya chanzo cha mafuta na mwako inategemea kuzuia mgusano kati ya chanzo cha kuwasha na chanzo cha mafuta. Kwa mfano, wakati shughuli za kulehemu na kukata haziwezi kufanywa katika viunga vya usalama wa moto, ni muhimu kwamba maeneo ya mvua na vitu vya karibu vya kuwaka kufunikwa na vifaa vinavyozuia moto au kuhamishwa. Vifaa vya kuzimia moto vinapaswa kupatikana kwa urahisi na saa ya zima moto iwekwe kwa muda unaohitajika ili kujikinga na moto unaofuka.
Maeneo yenye upakiaji mkubwa wa vifaa vinavyoweza kuwaka, kama vile maeneo ya kuhifadhi mbao, magazeti ya milipuko, sehemu za kuhifadhia kioevu kinachoweza kuwaka na kuwaka na maduka, yanapaswa kuundwa ili kupunguza vyanzo vinavyowezekana vya kuwaka. Vifaa vya rununu vinapaswa kuwa na kiowevu cha maji, mafuta na laini za vilainishi vilivyoelekezwa tena mbali na sehemu zenye joto, vifaa vya umeme na vyanzo vingine vya kuwaka. Ngao za kunyunyuzia zinafaa kusakinishwa ili kugeuza minyunyuzio ya kioevu inayoweza kuwaka kutoka kwa mistari ya umajimaji iliyovunjika mbali na vyanzo vinavyoweza kuwaka.
Mahitaji ya kuzuia moto na mlipuko kwa migodi yameainishwa kwa uwazi katika nyaraka za NFPA (km, NFPA 1992a, 1995a, 1995b).
Mifumo ya Kugundua Moto na Tahadhari
Muda uliopita kati ya kuanza kwa moto na ugunduzi wake ni muhimu kwa kuwa moto unaweza kukua haraka kwa ukubwa na nguvu. Dalili ya haraka na ya kuaminika ya moto ni kupitia mifumo ya hali ya juu ya kugundua moto na mifumo ya tahadhari kwa kutumia vichanganuzi vya joto, mwali, moshi na gesi (Griffin 1979).
Ugunduzi wa gesi au moshi ni njia ya gharama nafuu zaidi ya kutoa chanjo ya kutambua moto katika eneo kubwa au katika mgodi mzima (Morrow na Litton 1992). Mifumo ya kugundua moto unaopata joto huwekwa kwa kawaida kwa vifaa visivyotunzwa, kama vile mikanda ya kupitisha mizigo. Vifaa vya kutambua moto vinavyofanya kazi kwa haraka vinachukuliwa kuwa vinafaa kwa baadhi ya maeneo yenye hatari kubwa, kama vile maeneo ya kuhifadhi vinywaji vinavyoweza kuwaka na kuwaka, maeneo ya kujaza mafuta na maduka. Vigunduzi vya miali ya macho vinavyohisi ama mionzi ya ultraviolet au infrared inayotolewa na moto mara nyingi hutumiwa katika maeneo haya.
Wachimbaji wote wanapaswa kuonywa mara moto utakapogunduliwa. Simu na wajumbe wakati mwingine hutumiwa, lakini wachimba migodi mara nyingi wako mbali na simu na mara nyingi wametawanyika sana. Katika migodi ya makaa ya mawe, njia za kawaida za onyo la moto ni kuzimwa kwa nguvu za umeme na taarifa inayofuata kwa simu na wajumbe. Hili sio chaguo kwa migodi isiyo ya makaa ya mawe, ambapo vifaa vidogo sana vinaendeshwa kwa umeme. Onyo la uvundo ni njia ya kawaida ya mawasiliano ya dharura katika migodi isiyo ya makaa ya mawe ya chini ya ardhi (Pomroy na Muldoon 1983). Mifumo maalum ya mawasiliano ya masafa ya redio isiyotumia waya pia imetumika kwa mafanikio katika migodi ya makaa ya mawe na isiyo ya makaa ya mawe (Ofisi ya Migodi 1988).
Jambo kuu wakati wa moto wa chini ya ardhi ni usalama wa wafanyikazi wa chini ya ardhi. Utambuzi wa mapema wa moto na onyo huruhusu kuanzishwa kwa mpango wa dharura katika mgodi. Mpango kama huo unahakikisha kuwa shughuli zinazohitajika, kama vile uokoaji na mapigano ya moto zitatokea. Ili kuhakikisha utekelezaji mzuri wa mpango wa dharura, wachimbaji madini wanapaswa kupewa mafunzo ya kina na mafunzo ya mara kwa mara katika taratibu za dharura. Uchimbaji moto, uliokamilika na uanzishaji wa mfumo wa onyo wa mgodi, unapaswa kufanywa mara kwa mara ili kuimarisha mafunzo na kutambua udhaifu katika mpango wa dharura.
Taarifa zaidi juu ya kugundua moto na mifumo ya onyo inaweza kupatikana mahali pengine katika hili Encyclopaedia na katika hati za NFPA (kwa mfano, NFPA 1995a, 1995b, 1996d).
Fire Suppression
Aina za kawaida za vifaa vya kuzima moto vinavyotumiwa katika migodi ya chini ya ardhi ni vizima moto vya mikono, mabomba ya maji, mifumo ya kunyunyizia maji, vumbi la miamba (inayotumiwa kwa mikono au kutoka kwa mashine ya kufuta miamba) na jenereta za povu. Aina ya kawaida ya vizima-moto vya mikono vinavyobebeka ni vile vinavyotumia kemikali kavu zenye madhumuni mengi.
Mifumo ya kuzima moto, iwe ya mwongozo au otomatiki, inazidi kuwa ya kawaida kwa vifaa vya rununu, maeneo ya kuhifadhi vimiminika vinavyoweza kuwaka, viendeshi vya mikanda ya kusafirisha na uwekaji umeme (Grannes, Ackerson na Green 1990). Uzuiaji wa moto wa kiotomatiki ni muhimu hasa kwa vifaa visivyosimamiwa, vya otomatiki au vya udhibiti wa mbali ambapo wafanyikazi hawapo kugundua moto, kuamsha mfumo wa kuzima moto au kuanzisha shughuli za kuzima moto.
Ukandamizaji wa mlipuko ni tofauti ya kukandamiza moto. Baadhi ya migodi ya makaa ya mawe ya Ulaya hutumia teknolojia hii kwa njia ya vizuizi vya passiv au vilivyosababishwa kwa msingi mdogo. Vizuizi vya kupita hujumuisha safu za beseni kubwa zilizo na maji au vumbi la mwamba ambazo zimesimamishwa kutoka kwa paa la mlango wa mgodi. Katika mlipuko, sehemu ya mbele ya shinikizo inayotangulia kuwasili kwa sehemu ya mbele ya mwali huchochea utupaji wa yaliyomo kwenye beseni. Vikandamizaji vilivyotawanywa huzima moto unapopita kwenye mlango unaolindwa na mfumo wa kizuizi. Vizuizi vilivyosababishwa hutumia kifaa cha kuwezesha umeme au nyumatiki ambacho huchochewa na joto, mwali au shinikizo la mlipuko ili kutoa vidhibiti ambavyo vimehifadhiwa kwenye vyombo vilivyoshinikizwa (Hertzberg 1982).
Moto unaokua hadi hatua ya juu unapaswa kupigwa vita tu na timu zilizofunzwa sana na zilizo na vifaa maalum vya kuzima moto. Ambapo maeneo makubwa ya makaa ya mawe au mbao yanaungua katika mgodi wa chini ya ardhi na kupambana na moto kunatatizwa na maporomoko makubwa ya paa, kutokuwa na uhakika wa uingizaji hewa na milundikano ya gesi inayolipuka, hatua maalum inapaswa kuchukuliwa. Njia mbadala pekee za kiutendaji zinaweza kuwa kuingiza naitrojeni, dioksidi kaboni, bidhaa za mwako za jenereta ya gesi ajizi, au kwa mafuriko na maji au sehemu ya kuziba au mgodi wote (Ramaswatny na Katiyar 1988).
Maelezo zaidi juu ya kuzima moto yanaweza kupatikana mahali pengine katika hili Encyclopaedia na katika hati mbalimbali za NFPA (kwa mfano, NFPA 1994b, 1994c, 1994d, 1995a, 1995b, 1996e, 1996f, 1996g).
Uzuiaji wa Moto
Uzuiaji wa moto ni utaratibu wa msingi wa udhibiti wa aina yoyote ya kituo cha viwanda. Njia za kuzuia au kupunguza moto wa mgodi wa chini ya ardhi zinaweza kusaidia kuhakikisha uhamishaji salama wa migodi na kupunguza hatari za uzima moto.
Kwa migodi ya chini ya ardhi ya makaa ya mawe, mafuta na grisi yanapaswa kuhifadhiwa katika vyombo vilivyofungwa, vinavyostahimili moto, na maeneo ya uhifadhi yanapaswa kuwa ya ujenzi unaostahimili moto. Vituo vya transfoma, vituo vya malipo ya betri, compressors hewa, substations, maduka na mitambo mingine inapaswa kuwekwa katika maeneo ya moto au katika miundo isiyo na moto. Vifaa vya umeme visivyo na uangalifu vinapaswa kuwekwa kwenye nyuso zisizoweza kuwaka na kutenganishwa na makaa ya mawe na vitu vingine vya kuwaka au kulindwa na mfumo wa kuzima moto.
Vifaa vya ujenzi wa vichwa vingi na mihuri, ikiwa ni pamoja na mbao, nguo, misumeno, misumari, nyundo, plasta au saruji na vumbi la miamba, vinapaswa kupatikana kwa urahisi kwa kila sehemu ya kazi. Katika migodi ya chini ya ardhi isiyo ya makaa ya mawe, mafuta, grisi na mafuta ya dizeli yanapaswa kuhifadhiwa kwenye vyombo vilivyofungwa vizuri katika maeneo yanayostahimili moto kwenye umbali salama kutoka kwa magazeti ya vilipuzi, mitambo ya umeme na vituo vya shimoni. Vizuizi vya udhibiti wa uingizaji hewa na milango ya moto vinahitajika katika maeneo fulani ili kuzuia kuenea kwa moto, moshi na gesi yenye sumu (Ng na Lazzara 1990).
Hifadhi ya Kitendanishi (Vinu)
Operesheni zinazotumika kuchakata madini yanayozalishwa katika shughuli za uchimbaji zinaweza kusababisha hali fulani za hatari. Miongoni mwa wasiwasi ni aina fulani za milipuko ya vumbi na moto unaohusisha shughuli za usafirishaji.
Joto linalotokana na msuguano kati ya ukanda wa conveyor na roller ya gari au idler ni wasiwasi na inaweza kushughulikiwa kwa matumizi ya mlolongo na swichi za kuteleza. Swichi hizi zinaweza kutumika kwa ufanisi pamoja na kupunguzwa kwa mafuta kwenye motors za umeme.
Milipuko inayowezekana inaweza kuzuiwa kwa kuondoa vyanzo vya kuwasha umeme. Vifaa vya umeme vinavyofanya kazi mahali ambapo methane, vumbi la sulfidi au mazingira hatarishi yanaweza kuwapo vinapaswa kubuniwa, kujengwa, kujaribiwa na kusakinishwa ili kwamba uendeshaji wake hautasababisha moto au mlipuko.
Athari za oksidi za joto zinaweza kutokea katika madini ya sulfidi ya makaa ya mawe na chuma (Smith na Thompson 1991). Wakati joto linalotokana na athari hizi halijaondolewa, joto la molekuli ya mwamba au rundo huongezeka. Ikiwa halijoto itakuwa ya juu vya kutosha, mwako wa haraka wa makaa ya mawe, madini ya salfidi na vitu vingine vinavyoweza kuwaka vinaweza kutokea (Ninteman 1978). Ingawa mioto ya kuwasha hutokea mara chache sana, kwa ujumla inasumbua utendakazi na ni vigumu kuzima.
Usindikaji wa makaa ya mawe huleta wasiwasi maalum kwa sababu kwa asili yake ni chanzo cha mafuta. Maelezo ya ulinzi wa moto na mlipuko yanayohusiana na utunzaji salama wa makaa yanaweza kupatikana mahali pengine katika hili Encyclopaedia na katika hati za NFPA (kwa mfano, NFPA 1992b, 1994e, 1996h).
Wote wanaofanya kazi katika migodi ya chini ya ardhi wanapaswa kuwa na ujuzi wa kutosha wa gesi za migodini na kufahamu hatari zinazoweza kutokea. Ujuzi wa jumla wa vyombo na mifumo ya kugundua gesi pia ni muhimu. Kwa wale waliopewa kazi ya kutumia vyombo hivi, ujuzi wa kina wa mapungufu yao na gesi wanayopima ni muhimu.
Hata bila ala, hisi za binadamu zinaweza kutambua mwonekano unaoendelea wa matukio ya kemikali na ya kimwili yanayohusiana na mwako wa moja kwa moja. Inapokanzwa hupasha joto hewa ya uingizaji hewa na kuijaza na unyevu wa uso na muhimu unaoendeshwa na joto. Wakati hewa hii inapokutana na hewa baridi kwenye mgawanyiko wa uingizaji hewa, condensation hutokea kusababisha haze na kuonekana kwa jasho kwenye nyuso katika kurudi. Tabia ya harufu ya mafuta au petroli ni dalili inayofuata, ikifuatiwa hatimaye na moshi na, hatimaye, moto unaoonekana.
Monoxide ya kaboni (CO), ambayo haina harufu, inaonekana katika viwango vinavyoweza kupimika kati ya 50 hadi 60 °C kabla ya harufu maalum ya mwako wa moja kwa moja kuonekana. Kwa hivyo, mifumo mingi ya kugundua moto hutegemea ugunduzi wa kuongezeka kwa mkusanyiko wa monoksidi kaboni juu ya mandharinyuma ya kawaida kwa sehemu mahususi ya mgodi.
Wakati mwingine, joto hugunduliwa kwanza na mtu ambaye hugundua harufu hafifu kwa muda mfupi. Uchunguzi wa kina wa eneo hilo unaweza kurudiwa mara kadhaa kabla ya ongezeko linaloweza kupimika la mkusanyiko wa monoksidi kaboni kugunduliwa. Kwa hivyo, umakini wa wale wote katika mgodi haupaswi kulegeza kamwe na mchakato wa kuingilia kati uliopangwa mapema unapaswa kutekelezwa mara tu uwepo wa kiashiria umeshukiwa au kugunduliwa na kuripotiwa. Kwa bahati nzuri, kutokana na maendeleo makubwa katika teknolojia ya kugundua na ufuatiliaji wa moto yaliyofanywa tangu miaka ya 1970 (kwa mfano, mirija ya kugundua, vigunduzi vya ukubwa wa mfukoni, na mifumo isiyobadilika ya kompyuta), si lazima tena kutegemea hisi za binadamu pekee.
Vyombo vya Kubebeka vya Kugundua Gesi
Chombo cha kutambua gesi kimeundwa kutambua na kufuatilia uwepo wa aina mbalimbali za gesi na viwango vinavyoweza kusababisha moto, mlipuko na angahewa yenye sumu au oksijeni na pia kutoa tahadhari ya mapema ya mlipuko wa moja kwa moja. mwako. Gesi ambazo zinatumika ni pamoja na CO, kaboni dioksidi (CO2), dioksidi ya nitrojeni (NO2), sulfidi hidrojeni (H2S) na dioksidi ya sulfuri (SO2) Aina tofauti za chombo zinapatikana, lakini kabla ya kuamua kutumia katika hali fulani, maswali yafuatayo lazima yajibiwe:
Wafanyakazi lazima wafundishwe katika matumizi sahihi ya vigunduzi vya gesi vinavyobebeka. Vyombo lazima vihifadhiwe kulingana na maelezo ya mtengenezaji.
Seti za detector za Universal
Kiteta kinajumuisha pampu iliyojaa pistoni- au aina ya mvukuto na safu ya mirija ya kioo inayoweza kubadilishwa inayoonyesha mirija ambayo ina kemikali mahususi kwa gesi fulani. Pampu ina uwezo wa 100 cc na inaweza kuendeshwa kwa mkono mmoja. Hii inaruhusu sampuli ya saizi hiyo kuchorwa kupitia bomba la kiashirio kabla ya kupita kwenye mvukuto. Kiashiria cha onyo kwenye mizani iliyohitimu inalingana na kiwango cha chini kabisa cha kubadilika rangi kwa ujumla, sio sehemu ya ndani kabisa ya kupenya kwa rangi.
Kifaa ni rahisi kutumia na hauhitaji calibration. Walakini, tahadhari fulani zinatumika:
Methanomita za aina ya kichochezi
Methanomita ya aina ya kichocheo hutumiwa katika migodi ya chini ya ardhi kupima mkusanyiko wa methane angani. Ina kitambuzi kulingana na kanuni ya mtandao wa waya nne ond zinazolingana na upinzani, kwa kawaida nyuzi za kichocheo, zilizopangwa kwa ulinganifu unaojulikana kama daraja la Wheatstone. Kwa kawaida, filamenti mbili ni hai na nyingine mbili ni passiv. Nyuzi au shanga amilifu kwa kawaida hupakwa kichocheo cha oksidi ya paladiamu ili kusababisha uoksidishaji wa gesi inayoweza kuwaka kwa joto la chini.
Methane katika angahewa hufika kwenye chemba ya sampuli ama kwa kueneza kupitia diski iliyotiwa sintered au kwa kuvutwa ndani na kipumulio au pampu ya ndani. Kubonyeza kitufe cha kufanya kazi cha methanometa hufunga sakiti na mkondo unaopita kupitia daraja la Wheatstone huoksidisha methane kwenye nyuzi za kichocheo (zinazofanya kazi) kwenye chumba cha sampuli. Joto la mmenyuko huu huongeza joto la filaments za kichocheo, kuongeza upinzani wao wa umeme na umeme usio na usawa wa daraja. Umeme wa sasa unaopita ni sawa na upinzani wa kipengele na, kwa hiyo, kiasi cha methane kilichopo. Hii inaonyeshwa kwenye kiashiria cha pato kilichohitimu kwa asilimia ya methane. Vipengele vya marejeleo katika mzunguko wa daraja la Wheatstone hutumika kufidia tofauti katika hali ya mazingira kama vile halijoto iliyoko na shinikizo la balometriki.
Chombo hiki kina vikwazo kadhaa muhimu:
Seli za electrochemical
Vyombo vinavyotumia seli za kielektroniki hutumika katika migodi ya chini ya ardhi kupima viwango vya oksijeni na monoksidi kaboni. Aina mbili zinapatikana: seli ya muundo, ambayo hujibu tu kwa mabadiliko katika mkusanyiko wa oksijeni, na seli ya shinikizo la sehemu, ambayo hujibu mabadiliko katika shinikizo la sehemu ya oksijeni katika anga na, kwa hivyo, idadi ya molekuli za oksijeni kwa kila kitengo cha ujazo. .
Seli ya utungaji hutumia kizuizi cha uenezaji wa kapilari ambacho hupunguza kasi ya ueneaji wa oksijeni kupitia seli ya mafuta ili kasi ambayo oksijeni inaweza kufikia elektrodi inategemea tu maudhui ya oksijeni ya sampuli. Seli hii haiathiriwi na tofauti za urefu (yaani, shinikizo la barometriki), joto na unyevu wa jamaa. Uwepo wa CO2 katika mchanganyiko, hata hivyo, hufadhaisha kiwango cha kuenea kwa oksijeni na husababisha usomaji wa juu wa uongo. Kwa mfano, uwepo wa 1% ya CO2 huongeza usomaji wa oksijeni kwa hadi 0.1%. Ingawa ni ndogo, ongezeko hili bado linaweza kuwa kubwa na sio salama-salama. Ni muhimu sana kufahamu kikomo hiki ikiwa chombo hiki kitatumika kwenye unyevunyevu au angahewa zingine zinazojulikana kuwa na CO.2.
Seli ya shinikizo la sehemu inategemea kanuni ya kielektroniki sawa na seli ya mkusanyiko lakini haina kizuizi cha uenezaji. Inajibu tu kwa idadi ya molekuli za oksijeni kwa ujazo wa kitengo, na kuifanya kuwa tegemezi kwa shinikizo. CO2 katika viwango vya chini ya 10% hawana athari ya muda mfupi juu ya usomaji, lakini kwa muda mrefu, dioksidi kaboni itaharibu electrolyte na kufupisha maisha ya seli.
Masharti yafuatayo yanaathiri kuegemea kwa usomaji wa oksijeni unaozalishwa na seli za shinikizo la sehemu:
Seli zingine za umeme
Seli za elektrokemikali zimetengenezwa ambazo zina uwezo wa kupima viwango vya CO kutoka 1 ppm hadi kikomo cha juu cha 4,000 ppm. Wanafanya kazi kwa kupima mkondo wa umeme kati ya elektroni zilizowekwa kwenye elektroliti yenye asidi. CO hutiwa oksidi kwenye anodi kuunda CO2 na mmenyuko hutoa elektroni kwa uwiano wa moja kwa moja na mkusanyiko wa CO.
Seli za kielektroniki za hidrojeni, salfidi hidrojeni, oksidi ya nitriki, dioksidi ya nitrojeni na dioksidi ya sulfuri zinapatikana pia lakini zinakabiliwa na unyeti mtambuka.
Hakuna seli za kielektroniki zinazopatikana kibiashara za CO2. Upungufu huo umeshindikana kwa kutengenezwa kwa chombo kinachobebeka kilicho na seli ndogo ya infrared ambayo ni nyeti kwa kaboni dioksidi katika viwango vya hadi 5%.
Vigunduzi visivyo vya kutawanya vya infrared
Vigunduzi visivyo vya kutawanya vya infrared (NDIRs) vinaweza kupima gesi zote zilizo na vikundi vya kemikali kama vile -CO, -CO2 na -CH3, ambayo hufyonza masafa ya infrared ambayo ni mahususi kwa usanidi wao wa molekuli. Vihisi hivi ni ghali lakini vinaweza kutoa usomaji sahihi wa gesi kama vile CO, CO2 na methane katika hali ya nyuma inayobadilika ya gesi zingine na viwango vya chini vya oksijeni na kwa hivyo ni bora kwa ufuatiliaji wa gesi nyuma ya mihuri. O2, N2 na H2 usichukue mionzi ya infrared na haiwezi kugunduliwa kwa njia hii.
Mifumo mingine inayobebeka yenye vigunduzi kulingana na upitishaji wa joto na fahirisi ya refractive imepata matumizi machache katika tasnia ya madini ya makaa ya mawe.
Mapungufu ya vyombo vya kugundua gesi inayobebeka
Ufanisi wa vyombo vya kugundua gesi inayobebeka ni mdogo kwa sababu kadhaa:
Mifumo ya Ufuatiliaji ya Kati
Ukaguzi, uingizaji hewa na uchunguzi kwa kutumia vyombo vinavyoshikiliwa kwa mkono mara nyingi hufaulu katika kugundua na kupata sehemu ya kupokanzwa kidogo yenye CO pungufu ya CO kabla ya gesi kutawanywa na mfumo wa uingizaji hewa au kiwango chake kuvuka mipaka ya kisheria. Hizi hazitoshi, hata hivyo, ambapo hatari kubwa ya mwako inajulikana kutokea, viwango vya methane katika marejesho huzidi 1%, au hatari inayoweza kutokea inashukiwa. Chini ya hali hizi, ufuatiliaji endelevu katika maeneo ya kimkakati unahitajika. Idadi ya aina tofauti za mifumo ya ufuatiliaji endelevu ya kati inatumika.
Mifumo ya vifurushi vya bomba
Mfumo wa bando la mirija ulitengenezwa nchini Ujerumani katika miaka ya 1960 ili kugundua na kufuatilia maendeleo ya mwako wa moja kwa moja. Inahusisha msururu wa mirija 20 ya plastiki iliyotengenezwa kwa nailoni au polyethilini yenye kipenyo cha 1/4 au 3/8 ya inchi ambayo hutoka kwenye benki ya vichanganuzi kwenye uso hadi maeneo yaliyochaguliwa chini ya ardhi. Mabomba yana vifaa vya filters, mifereji ya maji na mitego ya moto; vichanganuzi kawaida huwa na infrared kwa CO, CO2 na methane na paramagnetic kwa oksijeni. Pampu ya maji taka huvuta sampuli kupitia kila mrija kwa wakati mmoja na kipima muda huelekeza sampuli kutoka kwa kila mrija kupitia vichanganuzi kwa zamu. Kiweka kumbukumbu cha data hurekodi mkusanyiko wa kila gesi katika kila eneo na kuamsha kengele kiotomatiki wakati viwango vilivyoamuliwa mapema vinapitwa.
Mfumo huu una faida kadhaa:
Pia kuna baadhi ya hasara:
Mfumo wa telemetric (elektroniki).
Mfumo wa ufuatiliaji wa gesi otomatiki wa telemetric una moduli ya udhibiti juu ya uso na vichwa vya sensor vya usalama vya ndani vilivyowekwa kimkakati chini ya ardhi ambavyo vimeunganishwa na laini za simu au nyaya za fibre-optic. Sensorer zinapatikana kwa methane, CO na kasi ya hewa. Sensor ya CO ni sawa na kihisi cha kielektroniki kinachotumiwa katika vyombo vinavyobebeka na kinakabiliwa na vikwazo sawa. Kihisi cha methane hufanya kazi kupitia mwako wa kichocheo cha methane kwenye vipengele amilifu vya saketi ya daraja la Wheatstone ambayo inaweza kuwa na sumu ya misombo ya salfa, esta za fosfeti au misombo ya silikoni na haitafanya kazi wakati mkusanyiko wa oksijeni uko chini.
Faida za kipekee za mfumo huu ni pamoja na:
Pia kuna baadhi ya hasara:
Chromatograph ya gesi
Chromatograph ya gesi ni kipande cha kisasa cha kifaa ambacho huchanganua sampuli kwa viwango vya juu vya usahihi na kwamba, hadi hivi majuzi, inaweza tu kutumiwa kikamilifu na wanakemia au wafanyikazi waliohitimu na waliofunzwa maalum.
Sampuli za gesi kutoka kwa aina ya kifurushi cha mirija hudungwa kwenye kromatografu ya gesi kiotomatiki au zinaweza kuletwa kwa mikono kutoka kwa sampuli za mifuko zinazoletwa nje ya mgodi. Safu iliyojaa maalum hutumiwa kutenganisha gesi tofauti na detector inayofaa, kwa kawaida conductivity ya joto au ionization ya moto, hutumiwa kupima kila gesi inapotoka kwenye safu. Mchakato wa kujitenga hutoa kiwango cha juu cha maalum.
Chromatograph ya gesi ina faida maalum:
Hasara zake ni pamoja na:
Uchaguzi wa mfumo
Mifumo ya vifurushi vya mirija hupendelewa kwa ufuatiliaji wa maeneo ambayo hayatarajiwi kuwa na mabadiliko ya haraka katika viwango vya gesi au, kama vile maeneo yaliyofungwa, yanaweza kuwa na mazingira ya oksijeni ya chini.
Mifumo ya telemetric inapendekezwa katika maeneo kama vile barabara za mikanda au usoni ambapo mabadiliko ya haraka katika viwango vya gesi yanaweza kuwa na umuhimu.
Kromatografia ya gesi haichukui nafasi ya mifumo iliyopo ya ufuatiliaji lakini huongeza masafa, usahihi na kutegemewa kwa uchanganuzi. Hii ni muhimu haswa wakati ubainishaji wa hatari ya mlipuko unahusika au wakati joto linapofikia hatua ya juu.
Mazingatio ya sampuli
Mifuko ya plastiki sasa inatumika sana katika tasnia kuchukua sampuli. Plastiki hupunguza uvujaji na inaweza kuweka sampuli kwa siku 5. Haidrojeni, ikiwa iko kwenye mfuko, itaharibika na kupoteza kila siku karibu 1.5% ya mkusanyiko wake wa awali. Sampuli kwenye kibofu cha mpira itabadilisha mkusanyiko katika nusu saa. Mifuko ni rahisi kujaza na sampuli inaweza kubanwa kwenye chombo cha kuchanganua au inaweza kutolewa kwa pampu.
Mirija ya chuma ambayo hujazwa chini ya shinikizo na pampu inaweza kuhifadhi sampuli kwa muda mrefu lakini ukubwa wa sampuli ni mdogo na kuvuja ni kawaida. Kioo hakiingizii gesi lakini vyombo vya glasi ni dhaifu na ni vigumu kutoa sampuli bila kuyeyushwa.
Katika kukusanya sampuli, chombo kinapaswa kusafishwa mapema angalau mara tatu ili kuhakikisha kuwa sampuli ya awali imetolewa kabisa. Kila kontena linapaswa kuwa na lebo iliyobeba taarifa kama vile tarehe na saa ya sampuli, eneo halisi, jina la mtu anayekusanya sampuli na taarifa nyingine muhimu.
Ufafanuzi wa Data ya Sampuli
Ufafanuzi wa matokeo ya sampuli na uchambuzi wa gesi ni sayansi inayodai na inapaswa kujaribiwa tu na watu wenye mafunzo maalum na uzoefu. Data hizi ni muhimu katika dharura nyingi kwa sababu hutoa taarifa juu ya kile kinachotokea chinichini ambayo inahitajika kupanga na kutekeleza hatua za kurekebisha na kuzuia. Wakati au mara tu baada ya joto la chini ya ardhi, moto au mlipuko, vigezo vyote vya mazingira vinapaswa kufuatiliwa kwa wakati halisi ili kuwawezesha wale wanaohusika kuamua kwa usahihi hali ya hali hiyo na kupima maendeleo yake ili wasipoteze wakati wowote katika kuanzisha uokoaji wowote unaohitajika. shughuli.
Matokeo ya uchambuzi wa gesi lazima yakidhi vigezo vifuatavyo:
Sheria zifuatazo zinapaswa kufuatwa katika kutafsiri matokeo ya uchambuzi wa gesi:
Kuhesabu matokeo ya bure ya hewa
Matokeo ya bure ya hewa hupatikana kwa kuhesabu hewa ya anga katika sampuli (Mackenzie-Wood na Strang 1990). Hii inaruhusu sampuli kutoka eneo sawa kulinganishwa ipasavyo baada ya athari ya dilution kutoka kwa uvujaji wa hewa kuondolewa.
Fomula ni:
Matokeo ya bure ya hewa = Matokeo yaliyochambuliwa / (100 - 4.776 O2)
Imetolewa kama ifuatavyo:
Hewa ya anga = O2 +N2 =O2 + 79.1 AU2 / 20.9 = 4.776 O2
Matokeo ya bila hewa ni muhimu wakati mwelekeo wa matokeo unahitajika na kumekuwa na hatari ya kuyeyusha hewa kati ya sehemu ya sampuli na chanzo, uvujaji wa hewa umetokea katika mistari ya sampuli, au sampuli za mifuko na mihuri inaweza kuwa imepumua. ikiwa ukolezi wa monoksidi ya kaboni kutoka kwenye sehemu ya kukanza unaelekezwa, basi upunguzaji wa hewa kutokana na ongezeko la uingizaji hewa unaweza kutafsiriwa vibaya kama kupungua kwa monoksidi kaboni kutoka kwa chanzo. Mwelekeo wa viwango vya bure vya hewa utatoa matokeo sahihi.
Hesabu sawa zinahitajika ikiwa eneo la sampuli linatengeneza methane: kuongezeka kwa mkusanyiko wa methane kunaweza kupunguza mkusanyiko wa gesi zingine zilizopo. Kwa hivyo, kiwango cha oksidi kaboni kinachoongezeka kinaweza kuonekana kama kupungua.
Matokeo ya bure ya methane huhesabiwa kama ifuatavyo:
Matokeo ya bure ya methane = Matokeo yaliyochambuliwa / (100 - CH4%)
Mwako mwako
Mwako wa moja kwa moja ni mchakato ambapo dutu inaweza kuwaka kama matokeo ya joto la ndani ambalo hujitokeza moja kwa moja kutokana na athari za kukomboa joto kwa kasi zaidi kuliko kupotea kwa mazingira. Upashaji joto wa papo hapo wa makaa kwa kawaida huwa polepole hadi halijoto ifikie takriban 70 °C, inayojulikana kama halijoto ya "kuvuka". Juu ya joto hili, majibu kawaida huharakisha. Kwa zaidi ya 300 ° C, tete, pia huitwa "gesi ya makaa ya mawe" au "gesi iliyopasuka", hutolewa. Gesi hizi (hidrojeni, methane na monoksidi kaboni) zitawaka moja kwa moja kwenye joto la takriban 650 °C (imeripotiwa kuwa kuwepo kwa radicals bure kunaweza kusababisha kuonekana kwa moto katika makaa ya mawe karibu 400 ° C). Michakato inayohusika katika kesi ya kawaida ya mwako wa papo hapo imewasilishwa kwenye jedwali 1 (makaa tofauti yatatoa picha tofauti).
Jedwali 1. Inapokanzwa kwa makaa ya mawe - uongozi wa joto
Joto ambalo makaa ya mawe huchukua O2 kuunda tata na kuzalisha joto |
|
30 ° C |
Changamano huvunjika ili kuzalisha CO/CO2 |
45 ° C |
Uoksidishaji wa kweli wa makaa ya mawe ili kuzalisha CO na CO2 |
70 ° C |
Joto la kuvuka, inapokanzwa huharakisha |
110 ° C |
Unyevu, H2 na harufu ya tabia iliyotolewa |
150 ° C |
Desorbed CH4, hidrokaboni isokefu iliyotolewa |
300 ° C |
Gesi zilizopasuka (kwa mfano, H2, CO, CH4) iliyotolewa |
400 ° C |
Fungua moto |
Chanzo: Chamberlain et al. 1970.
Monoxide ya kaboni
CO inatolewa kwa takriban 50 °C kabla ya harufu maalum ya mwako kuonekana. Mifumo mingi iliyoundwa kugundua mwako wa moja kwa moja inategemea ugunduzi wa monoksidi kaboni katika viwango vya juu ya msingi wa kawaida wa eneo fulani la mgodi.
Mara tu inapokanzwa inapogunduliwa, lazima ifuatiliwe ili kubaini hali ya joto (yaani, halijoto na kiwango chake), kasi ya kuongeza kasi, utoaji wa sumu na mlipuko wa angahewa.
Ufuatiliaji wa joto
Kuna idadi ya fahirisi na vigezo vinavyopatikana ili kusaidia wapangaji kubainisha kiwango, halijoto na kasi ya kuendelea kwa mfumo wa kupokanzwa. Kawaida hizi hutegemea mabadiliko katika muundo wa hewa inayopita katika eneo linaloshukiwa. Viashiria vingi vimefafanuliwa katika fasihi kwa miaka mingi na vingi vinatoa kidirisha kidogo sana cha matumizi na ni cha thamani ndogo. Zote ni maalum za tovuti na hutofautiana na makaa na hali tofauti. Baadhi ya maarufu zaidi ni pamoja na: mwelekeo wa monoksidi kaboni; kaboni monoksidi make (Funkemeyer na Kock 1989); Uwiano wa Graham (Graham 1921) gesi za kufuatilia (Chamberlain 1970); Uwiano wa Morris (Morris 1988); na uwiano wa monoksidi kaboni/kaboni dioksidi. Baada ya kuziba, viashiria vinaweza kuwa vigumu kutumia kwa sababu ya kutokuwepo kwa mtiririko wa hewa uliofafanuliwa.
Hakuna kiashiria kimoja kinachotoa njia sahihi na ya uhakika ya kupima maendeleo ya joto. Maamuzi lazima yazingatie kukusanya, kuweka jedwali, kulinganisha na kuchambua taarifa zote na kuzitafsiri kwa kuzingatia mafunzo na uzoefu.
Mlipuko
Milipuko ndio hatari kubwa zaidi katika uchimbaji wa makaa ya mawe. Ina uwezo wa kuua nguvu kazi yote ya chini ya ardhi, kuharibu vifaa na huduma zote na kuzuia kufanya kazi zaidi kwa mgodi. Na, yote haya yanaweza kutokea katika sekunde 2 hadi 3.
Mlipuko wa anga katika mgodi lazima ufuatiliwe wakati wote. Ni muhimu hasa wakati wafanyakazi wanashiriki katika operesheni ya uokoaji katika mgodi wa gesi.
Kama ilivyo kwa viashiria vya kutathmini joto, kuna mbinu kadhaa za kuhesabu mlipuko wa anga kwenye mgodi wa chini ya ardhi. Wao ni pamoja na: Pembetatu ya Coward (Greuer 1974); pembetatu ya Hughes na Raybold (Hughes na Raybold 1960); mchoro wa Elicott (Elicott 1981); na uwiano wa Trickett (Jones na Trickett 1955). Kwa sababu ya utata na utofauti wa hali na mazingira, hakuna fomula moja inayoweza kutegemewa kama hakikisho kwamba mlipuko hautatokea kwa wakati fulani katika mgodi fulani. Mtu lazima ategemee kiwango cha juu na cha umakini cha hali ya juu, fahirisi ya juu ya mashaka na uanzishaji usiosita wa hatua zinazofaa kwa dalili kidogo kwamba mlipuko unaweza kuwa karibu. Kusimamishwa kwa muda kwa uzalishaji ni malipo kidogo ya kulipia uhakikisho kwamba mlipuko hautatokea.
Hitimisho
Makala haya yamefanya muhtasari wa ugunduzi wa gesi ambazo zinaweza kuhusika katika moto na milipuko katika migodi ya chini ya ardhi. Athari zingine za kiafya na usalama za mazingira ya gesi kwenye migodi (kwa mfano, magonjwa ya vumbi, kukosa hewa, athari za sumu, n.k.) zimejadiliwa katika vifungu vingine katika sura hii na mahali pengine katika hii. Encyclopaedia.
Dharura za migodi mara nyingi hutokea kutokana na kukosekana kwa mifumo, au kushindwa kwa mifumo iliyopo, kuweka kikomo, kudhibiti au kuzuia hali zinazosababisha matukio ambayo, yasipodhibitiwa vyema, husababisha maafa. Dharura basi inaweza kufafanuliwa kama tukio lisilopangwa ambalo huathiri usalama au ustawi wa wafanyikazi, au mwendelezo wa operesheni, ambayo inahitaji jibu madhubuti na kwa wakati ili kudhibiti, kudhibiti au kupunguza hali hiyo.
Aina zote za shughuli za uchimbaji madini zina hatari na hatari fulani ambazo zinaweza kusababisha hali ya dharura. Hatari katika uchimbaji wa makaa ya mawe chini ya ardhi ni pamoja na ukombozi wa methane na uzalishaji wa vumbi la makaa ya mawe, mifumo ya uchimbaji madini yenye nishati nyingi na mwelekeo wa makaa ya mawe kwa mwako wa moja kwa moja. Dharura zinaweza kutokea katika uchimbaji wa madini ya chini ya ardhi kutokana na kushindwa kwa tabaka (kupasuka kwa miamba, kuanguka kwa miamba, kushindwa kwa nguzo na nguzo), uanzishaji usiopangwa wa vilipuzi na vumbi vya madini ya sulfidi. Operesheni za uchimbaji madini ya usoni zinahusisha hatari zinazohusiana na, vifaa vya rununu vya kasi kubwa, uanzishaji usiopangwa wa vilipuzi, na utulivu wa mteremko. Mfiduo wa kemikali hatari, kumwagika au kuvuja, na kushindwa kwa bwawa la kutilia mkia kunaweza kutokea katika uchakataji wa madini.
Mbinu nzuri za uchimbaji madini na uendeshaji zimebadilika ambazo zinajumuisha hatua zinazofaa za kudhibiti au kupunguza hatari hizi. Hata hivyo, maafa ya migodini yanaendelea kutokea mara kwa mara duniani kote, ingawa mbinu rasmi za udhibiti wa hatari zimepitishwa katika baadhi ya nchi kama mkakati madhubuti wa kuboresha usalama wa migodi na kupunguza uwezekano na matokeo ya dharura za migodini.
Uchunguzi na uchunguzi wa ajali unaendelea kubainisha kushindwa kutumia masomo ya zamani na kushindwa kutumia vikwazo na hatua za udhibiti zinazojulikana kwa hatari na hatari zinazojulikana. Mapungufu haya mara nyingi huchangiwa na ukosefu wa hatua za kutosha za kuingilia kati, kudhibiti na kudhibiti hali ya dharura.
Kifungu hiki kinaangazia mbinu ya kujiandaa kwa dharura ambayo inaweza kutumika kama mfumo wa kudhibiti na kupunguza hatari na hatari za uchimbaji madini na kuandaa hatua madhubuti za kuhakikisha udhibiti wa dharura na mwendelezo wa shughuli za migodi.
Mfumo wa Kusimamia Maandalizi ya Dharura
Mfumo wa usimamizi wa maandalizi ya dharura unaopendekezwa unajumuisha mbinu jumuishi ya mifumo ya kuzuia na kudhibiti dharura. Inajumuisha:
Ujumuishaji wa maandalizi ya dharura ndani ya mfumo wa usimamizi wa ubora wa ISO 9000 hutoa mbinu iliyopangwa ya kudhibiti na kudhibiti hali za dharura kwa wakati, ufanisi na usalama.
Nia na Ahadi ya Shirika
Watu wachache watasadikishwa kuhusu hitaji la kujitayarisha kwa dharura isipokuwa hatari inayoweza kutokea itatambuliwa na kuonekana kuwa ya kutisha moja kwa moja, inayowezekana sana ikiwa haiwezekani na inayowezekana kutokea kwa muda mfupi. Hata hivyo, hali ya dharura ni kwamba utambuzi huu kwa ujumla hautokei kabla ya tukio au unasawazishwa kuwa hautishi. Ukosefu wa mifumo ya kutosha, au kushindwa katika mifumo iliyopo, husababisha tukio au hali ya dharura.
Kujitolea na kuwekeza katika mipango madhubuti ya kujiandaa kwa dharura hupatia shirika uwezo, utaalamu na mifumo ya kutoa mazingira salama ya kazi, kutimiza wajibu wa kimaadili na kisheria na kuongeza matarajio ya kuendelea kwa biashara katika dharura. Katika moto na milipuko ya migodi ya makaa ya mawe, ikiwa ni pamoja na matukio yasiyo ya kifo, hasara za mwendelezo wa biashara mara nyingi ni muhimu kutokana na kiwango cha uharibifu, aina na asili ya hatua za udhibiti zinazotumiwa au hata kupoteza mgodi. Michakato ya uchunguzi pia ina athari kubwa. Kutokuwa na hatua madhubuti za kusimamia na kudhibiti tukio kutaongeza hasara ya jumla.
Ukuzaji na utekelezaji wa mfumo madhubuti wa maandalizi ya dharura unahitaji uongozi wa usimamizi, kujitolea na usaidizi. Kwa hivyo, itakuwa muhimu:
Uongozi unaohitajika na kujitolea kunaweza kuonyeshwa kupitia uteuzi wa afisa mwenye uzoefu, uwezo na kuheshimiwa sana kama Mratibu wa Maandalizi ya Dharura, akiwa na mamlaka ya kuhakikisha ushiriki na ushirikiano katika ngazi zote na ndani ya vitengo vyote vya shirika. Uundaji wa Kamati ya Kupanga Maandalizi ya Dharura, chini ya uongozi wa Mratibu, utatoa nyenzo zinazohitajika ili kupanga, kupanga na kutekeleza uwezo jumuishi na bora wa kujiandaa kwa dharura katika shirika lote.
Tathmini ya hatari
Mchakato wa usimamizi wa hatari huwezesha aina ya hatari zinazokabili shirika kutambuliwa na kuchambuliwa ili kubaini uwezekano na matokeo ya kutokea kwao. Mfumo huu basi huwezesha hatari kutathminiwa kulingana na vigezo vilivyowekwa ili kuamua ikiwa hatari zinakubalika au ni aina gani ya matibabu inapaswa kutumika ili kupunguza hatari hizo (kwa mfano, kupunguza uwezekano wa kutokea, kupunguza matokeo ya tukio, kuhamisha yote au sehemu ya hatari au kuepuka hatari). Mipango ya utekelezaji inayolengwa huandaliwa, kutekelezwa na kudhibitiwa ili kudhibiti hatari zilizoainishwa.
Mfumo huu unaweza kutumika vile vile kuunda mipango ya dharura inayowezesha udhibiti madhubuti kutekelezwa, ikiwa hali ya dharura itatokea. Utambulisho na uchanganuzi wa hatari huwezesha matukio yanayoweza kutabiriwa kwa kiwango cha juu cha usahihi. Hatua za udhibiti basi zinaweza kutambuliwa ili kushughulikia kila moja ya matukio ya dharura yanayotambuliwa, ambayo yanaunda msingi wa mikakati ya kujiandaa kwa dharura.
Matukio ambayo yana uwezekano wa kutambuliwa yanaweza kujumuisha baadhi au yote yaliyoorodheshwa katika jedwali la 1. Viwango vya kitaifa, kama vile Viwango vya Australia AS/NZS 4360: 1995—Udhibiti wa Hatari, vinaweza kutoa uorodheshaji wa vyanzo vya jumla vya hatari, uainishaji mwingine. ya hatari, na maeneo ya athari ya hatari ambayo hutoa muundo wa kina wa uchambuzi wa hatari katika maandalizi ya dharura.
Jedwali 1. Vipengele muhimu/vipengele vidogo vya maandalizi ya dharura
Moto
Kemikali kumwagika/kuvuja
Majeruhi
Maafa ya asili
Uhamisho wa jumuiya
|
Milipuko/milipuko
Usumbufu wa kiraia
Kushindwa kwa nguvu
Maji katika-kukimbilia
|
Maonyesho
Mazingira
Pango-ndani
Usafiri
Uchimbaji
|
Chanzo: Migodi Kuzuia Ajali Association Ontario (tarehe).
Hatua na Mikakati ya Kudhibiti Dharura
Viwango vitatu vya hatua za kukabiliana vinapaswa kutambuliwa, kutathminiwa na kuendelezwa ndani ya mfumo wa maandalizi ya dharura. Jibu la mtu binafsi au la msingi inajumuisha vitendo vya watu binafsi juu ya kutambua hali ya hatari au tukio, ikiwa ni pamoja na:
Jibu la pili inajumuisha vitendo vya watoa majibu waliofunzwa wakati wa taarifa ya tukio, ikiwa ni pamoja na timu za zima moto, timu za utafutaji na uokoaji na timu maalum za kufikia majeruhi (SCAT), zote zikitumia ujuzi wa juu, umahiri na vifaa.
Jibu la elimu ya juu inajumuisha kupelekwa kwa mifumo maalumu, vifaa na teknolojia katika hali ambapo majibu ya msingi na ya pili hayawezi kutumika kwa usalama au kwa ufanisi, ikiwa ni pamoja na:
Kufafanua Shirika la Dharura
Hali ya dharura inakua mbaya zaidi kadiri hali inavyoruhusiwa kuendelea. Wafanyikazi walio kwenye tovuti lazima wawe tayari kujibu ipasavyo kwa dharura. Shughuli nyingi lazima ziratibiwe na kusimamiwa ili kuhakikisha kuwa hali hiyo inadhibitiwa kwa haraka na kwa ufanisi.
Shirika la dharura hutoa mfumo ulioundwa ambao unafafanua na kuunganisha mikakati ya dharura, muundo wa usimamizi (au mlolongo wa amri), rasilimali za wafanyakazi, majukumu na majukumu, vifaa na vifaa, mifumo na taratibu. Inajumuisha awamu zote za dharura, kuanzia shughuli za awali za utambuzi na kontena, hadi arifa, uhamasishaji, upelekaji na uokoaji (kuanzisha upya shughuli za kawaida).
Shirika la dharura linapaswa kushughulikia mambo kadhaa muhimu, ikiwa ni pamoja na:
Vifaa vya Dharura, Vifaa na Nyenzo
Asili, kiwango na upeo wa vifaa, vifaa na nyenzo zinazohitajika kudhibiti na kupunguza dharura zitatambuliwa kupitia matumizi na upanuzi wa mchakato wa usimamizi wa hatari na uamuzi wa mikakati ya kudhibiti dharura. Kwa mfano, hatari ya juu ya moto itahitaji utoaji wa vifaa vya kutosha vya kupambana na moto na vifaa. Hizi zingetumwa kwa kufuatana na wasifu wa hatari. Vile vile, vifaa, vifaa na nyenzo zinazohitajika kushughulikia kwa ufanisi usaidizi wa maisha na huduma ya kwanza au uokoaji, kutoroka na uokoaji zinaweza kutambuliwa kama inavyoonyeshwa kwenye jedwali la 2.
Jedwali 2. Vifaa vya dharura, vifaa na vifaa
Dharura |
Kiwango cha majibu |
||
Msingi |
Sekondari |
Tertiary |
|
Moto |
Vizima-moto, mabomba na mabomba yaliyowekwa karibu na maeneo hatarishi, kama vile vyombo vya kusafirisha, vituo vya mafuta, transfoma za umeme na vituo vidogo, na kwenye vifaa vya rununu. |
Vifaa vya kupumua na nguo za kinga zinazotolewa katika maeneo ya kati ili kuwezesha mwitikio wa "timu ya zima moto" na vifaa vya hali ya juu kama vile jenereta za povu na bomba nyingi. |
Utoaji wa kuziba kwa mbali au kuingiza. |
Msaada wa maisha na huduma ya kwanza |
Msaada wa maisha, kupumua na mzunguko |
Msaada wa kwanza, triage, utulivu na extrication |
Paramedical, mahakama, kisheria |
Uokoaji, uokoaji na uokoaji |
Utoaji wa mifumo ya onyo au arifa, njia salama za kutoroka, viokoaji vinavyotegemea oksijeni, njia za kuokoa maisha na mifumo ya mawasiliano, upatikanaji wa magari ya usafirishaji. |
Utoaji wa vyumba vya kukimbilia vilivyo na vifaa vinavyofaa, timu za uokoaji za migodi zilizofunzwa na zilizo na vifaa, vifaa vya kutafuta wafanyikazi. |
Mifumo ya uokoaji wa kisima kikubwa cha kipenyo, kupenyeza, magari ya uokoaji yaliyoundwa kwa makusudi |
Nyenzo na vifaa vingine ambavyo vinaweza kuhitajika wakati wa dharura ni pamoja na vifaa vya usimamizi na udhibiti wa matukio, maeneo ya wafanyikazi na uokoaji, udhibiti wa usalama na ufikiaji wa tovuti, vifaa vya jamaa wa karibu na vyombo vya habari, vifaa na vifaa vya matumizi, usafiri na vifaa. Vifaa na vifaa hivi hutolewa kabla ya tukio. Dharura za hivi majuzi za migodi zimeimarisha ulazima wa kuzingatia masuala matatu mahususi ya miundombinu, chemba za hifadhi, mawasiliano, na ufuatiliaji wa angahewa.
Vyumba vya kimbilio
Vyumba vya makimbilio vinazidi kutumiwa kama njia ya kuimarisha uokoaji na uokoaji wa wafanyakazi wa chinichini. Baadhi zimeundwa kuruhusu watu kuwa waokoaji binafsi na kuwasiliana na uso kwa usalama; nyingine zimeundwa kutekeleza kimbilio kwa muda mrefu ili kuruhusu usaidizi wa uokoaji.
Uamuzi wa kufunga vyumba vya kukimbilia unategemea mfumo wa jumla wa kutoroka na uokoaji wa mgodi. Mambo yafuatayo yanahitajika kutathminiwa wakati wa kuzingatia hitaji na muundo wa kimbilio:
mawasiliano
Miundombinu ya mawasiliano kwa ujumla ipo katika migodi yote ili kurahisisha usimamizi na udhibiti wa uendeshaji pamoja na kuchangia usalama wa mgodi kupitia wito wa kuungwa mkono. Kwa bahati mbaya, miundombinu kwa kawaida haina nguvu za kutosha kustahimili moto au mlipuko mkubwa, hivyo kutatiza mawasiliano wakati ingekuwa ya manufaa zaidi. Zaidi ya hayo, mifumo ya kawaida hujumuisha mobiltelefoner ambazo haziwezi kutumiwa kwa usalama na vifaa vingi vya kupumulia na kwa kawaida huwekwa katika njia kuu za hewa za ulaji karibu na mtambo maalum, badala ya njia za kutoroka.
Haja ya mawasiliano baada ya tukio inapaswa kutathminiwa kwa karibu. Ingawa ni vyema kuwa mfumo wa mawasiliano baada ya tukio ni sehemu ya mfumo wa kabla ya tukio, ili kuimarisha udumishaji, gharama na kutegemewa, mfumo wa mawasiliano ya dharura wa kusimama pekee unaweza kuthibitishwa. Bila kujali, mfumo wa mawasiliano unapaswa kuunganishwa ndani ya mikakati ya jumla ya kutoroka, uokoaji na usimamizi wa dharura.
Ufuatiliaji wa anga
Ujuzi wa hali katika mgodi kufuatia tukio ni muhimu ili kuwezesha hatua zinazofaa zaidi za kudhibiti hali kutambuliwa na kutekelezwa na kusaidia wafanyikazi wanaotoroka na kuwalinda waokoaji. Haja ya ufuatiliaji wa anga baada ya tukio inapaswa kutathminiwa kwa karibu na mifumo inapaswa kutolewa ambayo inakidhi mahitaji mahususi ya mgodi, ikiwezekana kujumuisha:
Ujuzi wa Maandalizi ya Dharura, Ustadi na Mafunzo
Ujuzi na ustadi unaohitajika ili kukabiliana kwa ufanisi na dharura unaweza kuamuliwa kwa urahisi kwa kutambua hatari za msingi na hatua za udhibiti wa dharura, maendeleo ya shirika la dharura na taratibu na utambuzi wa vifaa na vifaa muhimu.
Ujuzi na ujuzi wa kujitayarisha kwa dharura ni pamoja na sio tu kupanga na kusimamia hali ya dharura, lakini ujuzi mbalimbali wa kimsingi unaohusishwa na mipango ya majibu ya msingi na ya upili ambayo inapaswa kujumuishwa katika mkakati wa kina wa mafunzo, ikiwa ni pamoja na:
Mfumo wa kujiandaa kwa dharura unatoa mfumo wa kutengeneza mkakati madhubuti wa mafunzo kwa kutambua umuhimu, kiwango na upeo wa matokeo mahususi, yanayotabirika na ya kuaminika ya mahali pa kazi katika hali ya dharura na uwezo msingi. Mfumo ni pamoja na:
Mafunzo ya kujiandaa kwa dharura yanaweza kupangwa katika kategoria kadhaa kama inavyoonyeshwa kwenye jedwali la 3.
Jedwali 3. Matrix ya mafunzo ya maandalizi ya dharura
Kiwango cha majibu ya mafunzo |
|
|
Msingi wa elimu |
Kitaratibu/sekondari |
Kazi/ elimu ya juu |
Imeundwa ili kuhakikisha wafanyakazi wanaelewa asili ya dharura za mgodi na jinsi vipengele mahususi vya mpango wa jumla wa dharura vinaweza kuhusisha au kuathiri mtu binafsi, ikiwa ni pamoja na hatua za msingi za kukabiliana. |
Ujuzi na uwezo wa kukamilisha taratibu mahususi zilizofafanuliwa chini ya mipango ya kukabiliana na dharura na hatua za pili za majibu zinazohusiana na matukio mahususi ya dharura. |
Ukuzaji wa ujuzi na ustadi muhimu kwa usimamizi na udhibiti wa dharura. |
Vipengele vya maarifa na uwezo |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ukaguzi, Mapitio na Tathmini
Taratibu za ukaguzi na mapitio zinahitaji kupitishwa ili kutathmini na kutathmini ufanisi wa mifumo ya dharura ya jumla, taratibu, vifaa, programu za matengenezo, vifaa, mafunzo na uwezo wa mtu binafsi. Uendeshaji wa ukaguzi au uigaji hutoa, bila ubaguzi, fursa za uboreshaji, ukosoaji wa kujenga na uthibitishaji wa viwango vya utendakazi vya kuridhisha vya shughuli muhimu.
Kila shirika linapaswa kupima mpango wake wa dharura wa jumla angalau mara moja kwa mwaka kwa kila zamu ya uendeshaji. Vipengele muhimu vya mpango, kama vile nishati ya dharura au mifumo ya kengele ya mbali, inapaswa kujaribiwa tofauti na mara nyingi zaidi.
Njia mbili za msingi za ukaguzi zinapatikana. Ukaguzi wa mlalo inahusisha upimaji wa vipengele vidogo, maalum vya mpango wa dharura wa jumla ili kutambua mapungufu. Mapungufu yanayoonekana kuwa madogo yanaweza kuwa muhimu katika tukio la dharura halisi. Mifano ya vipengele vile na mapungufu yanayohusiana yameorodheshwa katika jedwali la 4. Ukaguzi wa wima hujaribu vipengele vingi vya mpango kwa wakati mmoja kupitia uigaji wa tukio la dharura. Shughuli kama vile kuwezesha mpango, taratibu za utafutaji na uokoaji, usaidizi wa maisha, kuzima moto na vifaa vinavyohusiana na majibu ya dharura kwenye mgodi wa mbali au kituo vinaweza kukaguliwa kwa njia hii.
Jedwali 4. Mifano ya ukaguzi wa usawa wa mipango ya dharura
Kipengele |
Upungufu |
Viashiria vya tukio au tukio la mwanzo |
Kukosa kutambua, kuarifu, kurekodi na kuchukua hatua |
Taratibu za tahadhari/uhamishaji |
Wafanyakazi wasio na ujuzi na taratibu za uokoaji |
Uwekaji wa vipumuaji vya dharura |
Wafanyakazi wasio na ujuzi na vifaa vya kupumua |
Vifaa vya kuzima moto |
Vyombo vya kuzima moto vimetolewa, vichwa vya vinyunyizio vimepakwa rangi, vyombo vya moto vimefichwa au kuzikwa |
Kengele za dharura |
Kengele zimepuuzwa |
Vyombo vya kupima gesi |
Haijatunzwa mara kwa mara, kuhudumiwa au kusawazishwa |
Uigaji unaweza kuhusisha wafanyikazi kutoka idara zaidi ya moja na labda wafanyikazi kutoka kampuni zingine, mashirika ya misaada ya pande zote, au hata huduma za dharura kama vile idara za polisi na zima moto. Ushirikishwaji wa mashirika ya huduma ya dharura ya nje huwapa wahusika wote fursa muhimu sana ya kuimarisha na kuunganisha shughuli za maandalizi ya dharura, taratibu na vifaa na kurekebisha uwezo wa kukabiliana na hatari na hatari kubwa katika tovuti maalum.
Uhakiki rasmi unapaswa kufanywa haraka iwezekanavyo, ikiwezekana mara tu baada ya ukaguzi au uigaji. Utambuzi unapaswa kupanuliwa kwa wale watu binafsi au timu zilizofanya vizuri. Udhaifu lazima uelezewe kwa njia mahususi iwezekanavyo na taratibu zipitiwe upya ili kujumuisha uboreshaji wa kimfumo inapobidi. Mabadiliko muhimu lazima yatekelezwe na utendakazi lazima ufuatiliwe kwa maboresho.
Mpango endelevu unaosisitiza upangaji, mazoezi, nidhamu na kazi ya pamoja ni vipengele muhimu vya uigaji uliosawazishwa vyema na mazoezi ya mafunzo. Uzoefu umethibitisha mara kwa mara kwamba kila drill ni drill nzuri; kila zoezi lina manufaa na linatoa fursa za kuonyesha uwezo na kufichua maeneo yanayohitaji uboreshaji.
Tathmini ya Mara kwa Mara ya Hatari na Uwezo
Hatari chache zinabaki tuli. Kwa hivyo, hatari na uwezo wa udhibiti na hatua za kujiandaa kwa dharura zinahitaji kufuatiliwa na kutathminiwa ili kuhakikisha kuwa mabadiliko ya hali (kwa mfano, watu, mifumo, michakato, vifaa au vifaa) haibadilishi vipaumbele vya hatari au kupunguza uwezo wa mfumo.
Hitimisho
Dharura mara nyingi huzingatiwa kama matukio yasiyotarajiwa. Hata hivyo, katika siku hii na umri wa mawasiliano ya juu na teknolojia kuna matukio machache ambayo yanaweza kuitwa kweli yasiyotarajiwa na mabaya machache ambayo hayajapata uzoefu. Magazeti, arifa za hatari, takwimu za ajali na ripoti za kiufundi zote hutoa data nzuri ya kihistoria na picha za siku zijazo kwa wale ambao hawajaandaliwa vibaya.
Bado, hali ya dharura inabadilika kadiri tasnia inavyobadilika. Kutegemea mbinu na hatua za dharura zilizopitishwa kutoka kwa uzoefu wa zamani hakutatoa kiwango sawa cha usalama kila wakati kwa matukio yajayo.
Usimamizi wa hatari hutoa mbinu ya kina na iliyoundwa kwa uelewa wa hatari na hatari za migodi na ukuzaji wa uwezo na mifumo ya kukabiliana na dharura. Mchakato wa usimamizi wa hatari lazima ueleweke na kutumiwa mara kwa mara, hasa wakati wa kupeleka wafanyakazi wa uokoaji wa migodini katika mazingira yanayoweza kuwa hatari au ya kulipuka.
Msingi wa kujiandaa kwa dharura ni mafunzo ya wafanyakazi wote wa mgodi katika ufahamu wa kimsingi wa hatari, utambuzi wa mapema na taarifa ya matukio ya mwanzo na matukio ya kuchochea na kukabiliana na ujuzi wa msingi na kuepuka. Matarajio-mafunzo chini ya hali ya joto, unyevu, moshi na mwonekano mdogo pia ni muhimu. Kukosa kutoa mafunzo ya kutosha kwa wafanyikazi katika ujuzi huu wa kimsingi mara nyingi imekuwa tofauti kati ya tukio na maafa.
Mafunzo hutoa utaratibu wa uendeshaji wa shirika na mipango ya maandalizi ya dharura. Ujumuishaji wa maandalizi ya dharura ndani ya mfumo wa mifumo ya ubora pamoja na ukaguzi wa kawaida na uigaji hutoa utaratibu wa kuboresha na kuimarisha utayari wa dharura.
Mkataba wa ILO wa Usalama na Afya Migodini, 1955 (Na. 176), na Pendekezo, 1995 (Na. 183), unatoa mfumo mzima wa kuboresha usalama na afya katika migodi. Mfumo wa kujiandaa kwa dharura unaopendekezwa unatoa mbinu ya kufikia matokeo yaliyoainishwa katika Mkataba na Pendekezo.
Shukrani: Usaidizi wa Bw Paul MacKenzie-Wood, Meneja Huduma za Kiufundi wa Migodi ya Makaa ya Mawe (Huduma ya Uokoaji Migodi NSW, Australia) katika utayarishaji na ukosoaji wa makala haya unakubaliwa kwa shukrani.
Mkuu hatari za anga katika sekta ya madini ni pamoja na aina kadhaa za chembe, gesi zinazotokea kiasili, moshi wa injini na baadhi ya mivuke ya kemikali; mkuu wa shule hatari za kimwili ni kelele, vibration segmental, joto, mabadiliko katika shinikizo barometric na mionzi ionizing. Haya hutokea katika michanganyiko tofauti kulingana na mgodi au machimbo, kina chake, muundo wa madini na miamba inayozunguka, na mbinu za uchimbaji madini. Miongoni mwa baadhi ya vikundi vya wachimba migodi wanaoishi pamoja katika maeneo yaliyojitenga, kuna hatari pia ya kusambaza baadhi ya magonjwa ya kuambukiza kama vile kifua kikuu, homa ya ini (B na E), na virusi vya UKIMWI. Mfiduo wa wachimbaji hutofautiana kulingana na kazi, ukaribu wake na chanzo cha hatari na ufanisi wa njia za kudhibiti hatari.
Hatari za Chembe za Hewa
Silika ya fuwele ya bure ndio kiwanja kingi zaidi katika ukoko wa dunia na, kwa hivyo, ni vumbi la kawaida linalopeperushwa na hewa ambalo wachimbaji na wachimbaji wa mawe wanakabiliana nao. Silika ya bure ni dioksidi ya silicon ambayo haijaunganishwa kwa kemikali na kiwanja kingine chochote kama silicate. Aina ya kawaida ya silika ni quartz ingawa inaweza pia kuonekana kama trydimite au christobalite. Chembe zinazoweza kupumua huundwa wakati wowote mwamba unaobeba silika unapotobolewa, kulipuliwa, kupondwa au kusagwa vinginevyo kuwa chembe laini. Kiasi cha silika katika spishi tofauti za miamba hutofautiana lakini si kiashirio cha kutegemewa cha ni vumbi ngapi linaloweza kupumua linaweza kupatikana katika sampuli ya hewa. Sio kawaida, kwa mfano, kupata 30% ya silika ya bure kwenye mwamba lakini 10% katika sampuli ya hewa, na kinyume chake. Sandstone inaweza kuwa hadi 100% silika, granite hadi 40%, slate, 30%, na uwiano mdogo katika madini mengine. Mfiduo unaweza kutokea katika uchimbaji wowote wa madini, uso au chini ya ardhi, ambapo silika hupatikana katika mzigo mkubwa wa mgodi wa uso au dari, sakafu au amana ya madini ya mgodi wa chini ya ardhi. Silika inaweza kutawanywa na upepo, kwa trafiki ya magari au kwa mashine za kusonga duniani.
Kwa mfiduo wa kutosha, silika inaweza kusababisha silicosis, pneumoconiosis ya kawaida ambayo inakua kwa siri baada ya miaka ya mfiduo. Mfiduo wa hali ya juu sana unaweza kusababisha silikosisi ya papo hapo au iliyoharakishwa ndani ya miezi na kuharibika kwa kiasi kikubwa au kifo kutokea ndani ya miaka michache. Mfiduo wa silika pia huhusishwa na ongezeko la hatari ya kifua kikuu, saratani ya mapafu na baadhi ya magonjwa ya kingamwili, ikiwa ni pamoja na scleroderma, lupus erithematosus ya utaratibu na arthritis ya baridi yabisi. Vumbi jipya la silika lililovunjika linaonekana kuwa tendaji zaidi na hatari zaidi kuliko vumbi kuukuu au kuukuu. Hii inaweza kuwa matokeo ya chaji ya juu kiasi kwenye chembe mpya zilizoundwa.
Michakato ya kawaida ambayo hutoa vumbi la silika linaloweza kupumua katika uchimbaji wa madini na uchimbaji wa mawe ni uchimbaji, ulipuaji na kukata miamba yenye silika. Mashimo mengi yanayotobolewa kwa ajili ya ulipuaji hufanywa kwa kutoboa midundo inayoendeshwa na hewa iliyowekwa kwenye kitambazaji cha trekta. Shimo hufanywa kwa mchanganyiko wa mzunguko, athari na msukumo wa kuchimba kidogo. Shimo linapozidi kuongezeka, vijiti vya kuchimba chuma huongezwa ili kuunganisha sehemu ya kuchimba visima kwenye chanzo cha nguvu. Hewa sio tu nguvu ya kuchimba visima, pia hupiga chips na vumbi kutoka kwenye shimo ambalo, ikiwa halijadhibitiwa, huingiza kiasi kikubwa cha vumbi kwenye mazingira. Jeki-nyundo ya kushikiliwa kwa mkono au kuchimba visima hufanya kazi kwa kanuni sawa lakini kwa kiwango kidogo. Kifaa hiki hutoa kiasi kikubwa cha vibration kwa operator na kwa hiyo, hatari ya vibration kidole nyeupe. Kidole cheupe cha mtetemo kimepatikana miongoni mwa wachimba migodi nchini India, Japan, Kanada na kwingineko. Uchimbaji wa njia na nyundo pia hutumiwa katika miradi ya ujenzi ambapo miamba inapaswa kutobolewa au kuvunjwa ili kutengeneza barabara kuu, kuvunja mwamba kwa ajili ya msingi, kwa kazi ya ukarabati wa barabara na madhumuni mengine.
Vidhibiti vya vumbi vya kuchimba visima hivi vimetengenezwa na vinafaa. Ukungu wa maji, wakati mwingine na sabuni, hudungwa kwenye hewa ya kupuliza ambayo husaidia chembe za vumbi kuungana na kuacha. Maji mengi husababisha daraja au kola kutengeneza kati ya chuma cha kuchimba na upande wa shimo. Hizi mara nyingi zinapaswa kuvunjwa ili kuondoa kidogo; maji kidogo sana hayafai. Matatizo na aina hii ya udhibiti ni pamoja na kupunguzwa kwa kiwango cha kuchimba visima, ukosefu wa maji ya kuaminika na uhamisho wa mafuta na kusababisha kuongezeka kwa sehemu za lubricated.
Aina nyingine ya udhibiti wa vumbi kwenye visima ni aina ya uingizaji hewa wa ndani wa kutolea nje. Mtiririko wa hewa unaorudi nyuma kupitia chuma cha kuchimba huondoa baadhi ya vumbi na kola karibu na sehemu ya kuchimba visima na ductwork na feni ili kuondoa vumbi. Hizi hufanya vizuri zaidi kuliko mifumo ya mvua iliyoelezwa hapo juu: bits za kuchimba hudumu kwa muda mrefu na kiwango cha kuchimba ni cha juu. Hata hivyo, njia hizi ni ghali zaidi na zinahitaji matengenezo zaidi.
Vidhibiti vingine vinavyotoa ulinzi ni cabs zilizo na hewa iliyochujwa na ikiwezekana ya kiyoyozi kwa waendeshaji visima, waendesha tingatinga na madereva wa magari. Kipumulio kinachofaa, kilichowekwa ipasavyo, kinaweza kutumika kwa ajili ya ulinzi wa mfanyakazi kama suluhisho la muda au ikiwa vingine vyote havifanyi kazi.
Mfiduo wa silika pia hutokea kwenye machimbo ya mawe ambayo lazima yakate jiwe kwa vipimo maalum. Njia ya kisasa ya kukata mawe ni matumizi ya burner ya chaneli inayochochewa na mafuta ya dizeli na hewa iliyoshinikizwa. Hii inasababisha baadhi ya chembechembe za silika. Tatizo muhimu zaidi la burners za channel ni kelele: wakati burner inapowaka kwanza na inapotoka kwenye kata, kiwango cha sauti kinaweza kuzidi 120 dBA. Hata inapozamishwa katika kata, kelele ni karibu 115 dBA. Njia mbadala ya kukata mawe ni kutumia maji yenye shinikizo la juu sana.
Mara nyingi huunganishwa au karibu na machimbo ya mawe ni kinu ambapo vipande vinapigwa kwenye bidhaa iliyokamilishwa zaidi. Isipokuwa kama kuna uingizaji hewa mzuri wa ndani wa moshi, mfiduo wa silika unaweza kuwa juu kwa sababu zana za mikono zinazotetemeka na zinazozunguka hutumiwa kuunda jiwe kuwa umbo linalohitajika.
Vumbi la mgodi wa makaa ya mawe unaoweza kupumua ni hatari katika migodi ya chini ya ardhi na uso wa makaa ya mawe na katika vituo vya usindikaji wa makaa ya mawe. Ni vumbi mchanganyiko, linalojumuisha zaidi makaa ya mawe, lakini pia linaweza kujumuisha silika, udongo, chokaa na vumbi vingine vya madini. Muundo wa vumbi vya mgodi wa makaa ya mawe hutofautiana na mshono wa makaa ya mawe, muundo wa tabaka zinazozunguka na njia za uchimbaji madini. Vumbi la mgodi wa makaa ya mawe huzalishwa kwa kulipua, kuchimba visima, kukata na kusafirisha makaa ya mawe.
Vumbi zaidi hutokezwa kwa kuchimba madini kuliko kwa njia za mikono, na baadhi ya mbinu za uchimbaji wa mitambo huzalisha vumbi zaidi kuliko nyingine. Mashine za kukatia zinazoondoa makaa ya mawe na ngoma zinazozunguka zilizojazwa tar ndio vyanzo vikuu vya vumbi katika shughuli za uchimbaji wa madini. Hizi ni pamoja na wale wanaoitwa wachimbaji wa kuendelea na mashine za uchimbaji wa longwall. Mashine za uchimbaji madini kwa muda mrefu huzalisha kiasi kikubwa cha vumbi kuliko njia nyinginezo za uchimbaji madini. Mtawanyiko wa vumbi unaweza pia kutokea kwa kusongeshwa kwa ngao katika uchimbaji wa madini ya muda mrefu na kwa uhamishaji wa makaa ya mawe kutoka kwa gari au ukanda wa conveyor kwenda kwa njia zingine za usafirishaji.
Vumbi la mgodi wa makaa ya mawe husababisha pneumoconiosis ya wafanyakazi wa makaa ya mawe (CWP) na huchangia kutokea kwa ugonjwa sugu wa njia ya hewa kama vile mkamba sugu na emphysema. Makaa ya mawe ya kiwango cha juu (kwa mfano, maudhui ya juu ya kaboni kama vile anthracite) yanahusishwa na hatari kubwa ya CWP. Kuna baadhi ya athari kama rheumatoid kwa vumbi la mgodi wa makaa ya mawe pia.
Uzalishaji wa vumbi vya mgodi wa makaa ya mawe unaweza kupunguzwa kwa mabadiliko katika mbinu za kukata makaa ya mawe na mtawanyiko wake unaweza kudhibitiwa kwa matumizi ya uingizaji hewa wa kutosha na dawa za maji. Ikiwa kasi ya mzunguko wa ngoma za kukata imepunguzwa na kasi ya tramu (kasi ambayo ngoma huingia kwenye mshono wa makaa ya mawe) imeongezeka, uzalishaji wa vumbi unaweza kupunguzwa bila hasara katika tija. Katika uchimbaji wa muda mrefu, uzalishaji wa vumbi unaweza kupunguzwa kwa kukata makaa kwa njia moja (badala ya mbili) kwenye uso na kurudi nyuma bila kukata au kwa kusafisha. Mtawanyiko wa vumbi kwenye sehemu za longwall unaweza kupunguzwa kwa uchimbaji wa homotropal (yaani, kipitishio cha mnyororo usoni, kichwa cha kukata na hewa zote zikienda upande mmoja). Mbinu ya riwaya ya kukata makaa, kwa kutumia kichwa cha kukata chenye eccentric ambacho hukata kila mara kwa chembe ya amana, inaonekana kutoa vumbi kidogo kuliko kichwa cha kawaida cha kukata mviringo.
Uingizaji hewa wa kimitambo wa kutosha unaotiririka kwanza juu ya wafanyakazi wa uchimbaji na kisha kwenda na kuvuka uso wa uchimbaji unaweza kupunguza mfiduo. Usaidizi wa uingizaji hewa wa ndani kwenye uso wa kufanya kazi, kwa kutumia feni iliyo na ductwork na scrubber, inaweza pia kupunguza mfiduo kwa kutoa uingizaji hewa wa ndani wa kutolea nje.
Vinyunyuzio vya maji, vilivyowekwa kimkakati karibu na kichwa cha kukata na kulazimisha vumbi kutoka kwa mchimbaji na kuelekea usoni, pia husaidia katika kupunguza mfiduo. Viasaidizi hutoa faida fulani katika kupunguza mkusanyiko wa vumbi la makaa ya mawe.
Mfiduo wa asbesto hutokea miongoni mwa wachimbaji asbesto na katika migodi mingine ambapo asbesto hupatikana katika madini hayo. Miongoni mwa wachimba migodi kote ulimwenguni, mfiduo wa asbestosi umeongeza hatari ya saratani ya mapafu na mesothelioma. Pia imeongeza hatari ya asbestosis (pneumoconiosis nyingine) na ugonjwa wa njia ya hewa.
Kutolea nje kwa injini ya dizeli ni mchanganyiko changamano wa gesi, mivuke na chembe chembe. Gesi hatari zaidi ni monoksidi kaboni, oksidi ya nitrojeni, dioksidi ya nitrojeni na dioksidi ya sulfuri. Kuna viambajengo vingi vya kikaboni (VOCs), kama vile aldehidi na hidrokaboni ambazo hazijachomwa, hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic (PAHs) na misombo ya nitro-PAH (N-PAHs). Michanganyiko ya PAH na N-PAH pia huwekwa kwenye chembe chembe za dizeli. Oksidi za nitrojeni, dioksidi ya sulfuri na aldehidi zote ni uchochezi wa kupumua kwa papo hapo. Nyingi za misombo ya PAH na N-PAH ni ya kusababisha kansa.
Chembe chembe za dizeli huwa na kipenyo kidogo (milimita 1 kwa kipenyo) chembe za kaboni ambazo zimefupishwa kutoka kwa moshi wa moshi na mara nyingi hujumlishwa hewani katika makundi au nyuzi. Chembe hizi zote zinaweza kupumua. Chembe chembe za dizeli na chembe nyingine za ukubwa sawa ni kansa katika wanyama wa maabara na inaonekana kuongeza hatari ya saratani ya mapafu kwa wafanyikazi walio wazi katika viwango vya juu ya 0.1 mg/m3. Wachimbaji madini katika migodi ya chini ya ardhi hupata uzoefu wa chembechembe za dizeli katika viwango vya juu zaidi. Shirika la Kimataifa la Utafiti wa Saratani (IARC) linachukulia chembechembe za dizeli kuwa kansa inayowezekana.
Uzalishaji wa moshi wa dizeli unaweza kupunguzwa kwa muundo wa injini na kwa mafuta ya hali ya juu, safi na ya chini ya salfa. Injini zilizopunguzwa viwango na mafuta yenye idadi ya chini ya setane na maudhui ya chini ya salfa huzalisha chembechembe kidogo. Matumizi ya mafuta ya sulfuri ya chini hupunguza uzalishaji wa SO2 na chembe chembe. Vichungi ni bora na vinawezekana na vinaweza kuondoa zaidi ya 90% ya chembechembe za dizeli kutoka kwa mkondo wa moshi. Vichujio vinapatikana kwa injini zisizo na visusuaji na kwa injini zilizo na maji au visuguzi vikavu. Monoxide ya kaboni inaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa na kibadilishaji cha kichocheo. Oksidi za nitrojeni huunda wakati wowote nitrojeni na oksijeni ziko chini ya hali ya shinikizo la juu na joto (yaani, ndani ya silinda ya dizeli) na, kwa hiyo, ni vigumu zaidi kuondokana.
Mkusanyiko wa chembe za dizeli iliyotawanywa inaweza kupunguzwa katika mgodi wa chini ya ardhi kwa uingizaji hewa wa kutosha wa mitambo na vikwazo vya matumizi ya vifaa vya dizeli. Gari lolote linalotumia dizeli au mashine nyingine itahitaji kiwango cha chini cha uingizaji hewa ili kuondokana na kuondoa bidhaa za kutolea nje. Kiasi cha uingizaji hewa hutegemea ukubwa wa injini na matumizi yake. Ikiwa zaidi ya kipande kimoja cha kifaa kinachotumia dizeli kinafanya kazi kwenye mkondo mmoja wa hewa, uingizaji hewa utalazimika kuongezwa ili kuzimua na kuondoa moshi.
Vifaa vinavyotumia dizeli vinaweza kuongeza hatari ya moto au mlipuko kwa vile hutoa moshi wa kutolea moshi moto, pamoja na mwali na cheche, na halijoto yake ya juu ya uso inaweza kuwasha vumbi lolote la makaa ya mawe au nyenzo nyinginezo zinazoweza kuwaka. Joto la uso wa injini za dizeli lazima lihifadhiwe chini ya 305 ° F (150 ° C) katika migodi ya makaa ya mawe ili kuzuia mwako wa makaa ya mawe. Moto na cheche kutoka kwenye moshi zinaweza kudhibitiwa na scrubber ili kuzuia kuwaka kwa vumbi la makaa ya mawe na methane.
Gesi na Mvuke
Jedwali la 1 linaorodhesha gesi zinazopatikana kwa kawaida migodini. Gesi muhimu zaidi za asili ni methane na sulfidi hidrojeni katika migodi ya makaa ya mawe na radoni katika uranium na migodi mingine. Upungufu wa oksijeni unawezekana katika aidha. Methane inaweza kuwaka. Milipuko mingi ya migodi ya makaa ya mawe hutokana na kuwashwa kwa methane na mara nyingi hufuatwa na milipuko mikali zaidi inayosababishwa na vumbi la makaa ya mawe ambalo limesitishwa na mshtuko wa mlipuko wa awali. Katika historia ya uchimbaji wa makaa ya mawe, moto na milipuko imekuwa sababu kuu ya vifo vya maelfu ya wachimbaji. Hatari ya mlipuko inaweza kupunguzwa kwa kuzimua methane hadi chini ya kikomo chake cha chini cha mlipuko na kwa kuzuia vyanzo vinavyoweza kuwaka katika maeneo ya uso, ambapo mkusanyiko huwa wa juu zaidi. Kuweka vumbi kwenye mbavu za mgodi (ukuta), sakafu na dari kwa chokaa isiyoweza kuwaka (au vumbi vingine vya miamba isiyo na silika) husaidia kuzuia milipuko ya vumbi; ikiwa vumbi lililosimamishwa na mshtuko wa mlipuko wa methane hauwezi kuwaka, mlipuko wa pili hautatokea.
Jedwali 1. Majina ya kawaida na athari za kiafya za gesi hatari zinazotokea katika migodi ya makaa ya mawe
Gesi |
jina la kawaida |
Madhara ya afya |
Methane (CH4) |
Unyevu wa moto |
Kuwaka, kulipuka; kukosa hewa rahisi |
Monoxide ya kaboni (CO) |
Nyeupe unyevunyevu |
Kukosa hewa kwa kemikali |
Sulfidi ya hidrojeni (H2S) |
Unyevu unaonuka |
kuwasha kwa macho, pua, koo; unyogovu wa kupumua kwa papo hapo |
Upungufu wa oksijeni |
Unyevu mweusi |
Anoksia |
Ulipuaji wa bidhaa za ziada |
Baada ya unyevu |
Viwasho vya kupumua |
Kutolea nje kwa injini ya dizeli |
Same |
Inawasha kupumua; saratani ya mapafu |
Radoni ni gesi ya asili ya mionzi ambayo imepatikana katika migodi ya urani, migodi ya bati na migodi mingine. Haijapatikana katika migodi ya makaa ya mawe. Hatari kuu inayohusishwa na radon ni kuwa chanzo cha mionzi ya ionizing, ambayo itajadiliwa hapa chini.
Hatari zingine za gesi ni pamoja na viwasho vya kupumua vinavyopatikana kwenye moshi wa injini ya dizeli na bidhaa za ulipuaji. Monoxide ya kaboni haipatikani tu katika moshi wa injini bali pia kama matokeo ya moto wa migodi. Wakati wa moto wa migodi, CO inaweza kufikia sio tu viwango vya hatari lakini pia inaweza kuwa hatari ya mlipuko.
Osijeni za oksijeni (HAPANAx), kimsingi HAPANA na HAPANA2, huundwa na injini za dizeli na kama matokeo ya ulipuaji. Katika injini, NOx huundwa kama bidhaa ya asili ya kuweka hewa, 79% ambayo ni nitrojeni na 20% ambayo ni oksijeni, chini ya hali ya joto la juu na shinikizo, hali muhimu sana kwa utendaji wa injini ya dizeli. Uzalishaji wa NOx inaweza kupunguzwa kwa kiasi fulani kwa kuweka injini iwe baridi iwezekanavyo na kwa kuongeza uingizaji hewa ili kuondokana na kuondoa moshi.
HAPANAx pia ni mlipuko wa bidhaa. Wakati wa ulipuaji, wachimbaji huondolewa kutoka eneo ambalo ulipuaji utatokea. Kitendo cha kawaida cha kuzuia kuathiriwa kupita kiasi kwa oksidi za nitrojeni, vumbi na matokeo mengine ya ulipuaji ni kungoja hadi uingizaji hewa wa mgodi uondoe kiasi cha kutosha cha bidhaa za ulipuaji kutoka mgodini kabla ya kuingia tena katika eneo hilo katika njia ya hewa ya kuchukua.
Upungufu wa oksijeni inaweza kutokea kwa njia nyingi. Oksijeni inaweza kuhamishwa na gesi nyingine, kama vile methane, au inaweza kutumika kwa mwako au na vijidudu katika nafasi ya hewa bila uingizaji hewa.
Kuna aina ya hatari nyingine za hewa ambazo makundi mahususi ya wachimbaji hukabiliwa nayo. Mfiduo wa mvuke wa zebaki, na hivyo hatari ya sumu ya zebaki, ni hatari miongoni mwa wachimbaji dhahabu na wasagaji na miongoni mwa wachimbaji zebaki. Mfiduo wa arseniki, na hatari ya saratani ya mapafu, hutokea kati ya wachimbaji dhahabu na wachimbaji risasi. Mfiduo wa nikeli, na hivyo kuwa katika hatari ya saratani ya mapafu na mzio wa ngozi, hutokea kati ya wachimbaji wa nikeli.
Baadhi ya plastiki zinapata matumizi katika migodi pia. Hizi ni pamoja na urea-formaldehyde na povu za polyurethane, zote mbili ni plastiki zilizotengenezwa mahali. Zinatumika kuziba mashimo na kuboresha uingizaji hewa na kutoa nanga bora kwa vihimili vya paa. Formaldehyde na isosianati, nyenzo mbili za kuanzia kwa povu hizi mbili, ni viwasho vya upumuaji na vyote vinaweza kusababisha uhamasishaji wa mzio na hivyo kufanya kuwa karibu kutowezekana kwa wachimbaji waliohamasishwa kufanya kazi karibu na kiungo chochote. Formaldehyde ni kansa ya binadamu (IARC Group 1).
Hatari za Kimwili
Kelele iko kila mahali kwenye madini. Inazalishwa na mashine zenye nguvu, feni, ulipuaji na usafirishaji wa madini hayo. Mgodi wa chini ya ardhi kwa kawaida huwa na nafasi ndogo na hivyo hutengeneza uga wa kurejea. Mfiduo wa kelele ni mkubwa kuliko ikiwa vyanzo sawa vingekuwa katika mazingira wazi zaidi.
Mfiduo wa kelele unaweza kupunguzwa kwa kutumia njia za kawaida za kudhibiti kelele kwenye mashine za uchimbaji madini. Usambazaji unaweza kunyamazishwa, injini zinaweza kuunganishwa vyema, na mashine za majimaji zinaweza kunyamazishwa pia. Chutes inaweza kuwa maboksi au lined na vifaa vya kunyonya sauti. Vilinda usikivu pamoja na upimaji wa sauti wa kawaida mara nyingi ni muhimu ili kuhifadhi kusikia kwa wachimbaji.
Ionizing mionzi ni hatari katika sekta ya madini. Radoni inaweza kukombolewa kutoka kwa mawe wakati inafunguliwa kwa ulipuaji, lakini pia inaweza kuingia kwenye mgodi kupitia vijito vya chini ya ardhi. Ni gesi na kwa hivyo ni hewa. Radoni na bidhaa zake za kuoza hutoa mionzi ya ionizing, ambayo baadhi yake ina nishati ya kutosha kuzalisha seli za saratani kwenye mapafu. Matokeo yake, viwango vya vifo kutokana na saratani ya mapafu miongoni mwa wachimba madini ya urani vimeongezeka. Kwa wachimbaji wanaovuta sigara, kiwango cha vifo ni cha juu sana.
Joto ni hatari kwa wachimbaji chini ya ardhi na juu ya ardhi. Katika migodi ya chini ya ardhi, chanzo kikuu cha joto ni kutoka kwa mwamba wenyewe. Joto la mwamba hupanda karibu 1 ° C kwa kila mita 100 kwa kina. Vyanzo vingine vya msongo wa joto ni pamoja na kiasi cha wafanyakazi wa shughuli za kimwili wanafanya, kiasi cha hewa inayozunguka, halijoto ya hewa iliyoko na unyevunyevu na joto linalotokana na vifaa vya kuchimba madini, hasa vifaa vinavyotumia dizeli. Migodi yenye kina kirefu (zaidi ya m 1,000) inaweza kusababisha matatizo makubwa ya joto, na joto la mbavu za mgodi ni karibu 40 °C. Kwa wafanyikazi wa uso, shughuli za mwili, ukaribu wa injini za moto, joto la hewa, unyevu na mwanga wa jua ndio vyanzo kuu vya joto.
Kupunguza msongo wa joto kunaweza kukamilishwa kwa kupoza mashine za halijoto ya juu, kupunguza shughuli za kimwili na kutoa kiasi cha kutosha cha maji ya kunywa, mahali pa kujikinga na jua na uingizaji hewa wa kutosha. Kwa mashine za uso, cabs zenye kiyoyozi zinaweza kulinda opereta wa vifaa. Katika migodi mirefu nchini Afrika Kusini, kwa mfano, vitengo vya viyoyozi vya chini ya ardhi vinatumika kutoa misaada, na vifaa vya huduma ya kwanza vinapatikana ili kukabiliana na msongo wa joto.
Migodi mingi hufanya kazi katika miinuko ya juu (kwa mfano, zaidi ya mita 4,600), na kwa sababu hii, wachimbaji wanaweza kupata ugonjwa wa mwinuko. Hii inaweza kuwa mbaya zaidi ikiwa watasafiri kurudi na kurudi kati ya mgodi kwenye mwinuko wa juu na shinikizo la kawaida la anga.
Wasifu wa Jumla
Mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia ni mchanganyiko wa molekuli za hidrokaboni (misombo ya kikaboni ya atomi za kaboni na hidrojeni) iliyo na atomi 1 hadi 60 za kaboni. Sifa za hidrokaboni hizi hutegemea idadi na mpangilio wa atomi za kaboni na hidrojeni katika molekuli zao. Molekuli ya msingi ya hidrokaboni ni atomi 1 ya kaboni iliyounganishwa na atomi 4 za hidrojeni (methane). Tofauti zingine zote za hidrokaboni ya petroli hubadilika kutoka kwa molekuli hii. Hidrokaboni zenye hadi atomi 4 za kaboni kawaida ni gesi; wale walio na atomi 5 hadi 19 za kaboni kwa kawaida ni vimiminika; na wale walio na 20 au zaidi ni yabisi. Mbali na hidrokaboni, mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia yana salfa, nitrojeni na misombo ya oksijeni pamoja na kufuatilia kiasi cha metali na vipengele vingine.
Mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia inaaminika kuwa imeundwa kwa mamilioni ya miaka na kuoza kwa mimea na viumbe vya baharini, vilivyobanwa chini ya uzito wa mchanga. Kwa sababu mafuta na gesi ni nyepesi kuliko maji, ziliinuka ili kujaza utupu katika miundo hii iliyozidi. Mwendo huu wa kuelekea juu ulisimama wakati mafuta na gesi yalipofikia tabaka mnene, lililo juu zaidi, lisiloweza kupenyeza au miamba isiyo na vinyweleo. Mafuta na gesi zilijaza nafasi katika mishono ya miamba yenye vinyweleo na hifadhi asilia za chini ya ardhi, kama vile mchanga uliojaa, huku gesi nyepesi ikiwa juu ya mafuta mazito zaidi. Nafasi hizi awali walikuwa usawa, lakini shifting ya ukoko wa dunia kuundwa mifuko, aitwaye makosa, anticlines, domes chumvi na mitego stratigraphic, ambapo mafuta na gesi zilizokusanywa katika hifadhi.
Mafuta ya Shale
Mafuta ya shale, au kerojeni, ni mchanganyiko wa hidrokaboni imara na misombo mingine ya kikaboni yenye nitrojeni, oksijeni na salfa. Inatolewa, kwa kupokanzwa, kutoka kwa mwamba unaoitwa shale ya mafuta, ikitoa kutoka galoni 15 hadi 50 za mafuta kwa tani ya mwamba.
Ugunduzi na uzalishaji ni istilahi ya kawaida inayotumika kwa sehemu hiyo ya tasnia ya petroli ambayo ina jukumu la kuchunguza na kugundua maeneo mapya ya mafuta na gesi ghafi, kuchimba visima na kuleta bidhaa kwenye uso. Kihistoria, mafuta yasiyosafishwa, ambayo yalikuwa yameingia kwenye uso, yalikusanywa kwa matumizi kama dawa, mipako ya kinga na mafuta ya taa. Upenyezaji wa gesi asilia ulirekodiwa kama moto unaowaka juu ya uso wa dunia. Haikuwa hadi 1859 ambapo mbinu za kuchimba na kupata kiasi kikubwa cha kibiashara cha mafuta yasiyosafishwa zilitengenezwa.
Mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia hupatikana kote ulimwenguni, chini ya ardhi na maji, kama ifuatavyo:
Kielelezo cha 1 na cha 2 kinaonyesha uzalishaji wa mafuta na gesi asilia duniani kwa mwaka wa 1995.
Kielelezo 1. Uzalishaji wa mafuta ghafi duniani kwa 1995
Kielelezo 2. Uzalishaji wa vinywaji vya mimea ya gesi asilia duniani - 1995
Majina ya mafuta yasiyosafishwa mara nyingi hutambulisha aina ya mafuta ghafi na maeneo ambayo yaligunduliwa hapo awali. Kwa mfano, mafuta ghafi ya kwanza ya kibiashara, Pennsylvania Crude, yamepewa jina kutokana na mahali ilipotoka Marekani. Mifano mingine ni Saudi Light na Venezuelan Heavy. Vigezo viwili vya bei ghafi vilivyotumika kuweka bei ghafi duniani ni Texas Light Sweet na North Sea Brent.
Uainishaji wa mafuta yasiyosafishwa
Mafuta yasiyosafishwa ni mchanganyiko changamano ulio na misombo mingi tofauti ya hidrokaboni; hutofautiana kwa sura na muundo kutoka kwa shamba moja la mafuta hadi lingine, na wakati mwingine hata ni tofauti na visima karibu karibu. Mafuta yasiyosafishwa hutofautiana kulingana na uthabiti kutoka kwa majimaji hadi yabisi kama lami, na kwa rangi kutoka safi hadi nyeusi. Mafuta yasiyosafishwa "wastani" yana karibu 84% ya kaboni; 14% hidrojeni; 1 hadi 3% sulfuri; na chini ya 1% ya nitrojeni, oksijeni, metali na chumvi. Tazama jedwali 1 na jedwali 2.
Jedwali 1. Tabia za kawaida za takriban na mali na uwezo wa petroli wa mafuta mbalimbali ya kawaida ya kawaida.
Chanzo ghafi na jina * |
Mafuta ya taa |
Aromatiki |
Naphthenes |
Sulfuri |
Nguvu ya API |
Mazao ya Naphthene |
Nambari ya Octane |
Mwanga wa Nigeria |
37 |
9 |
54 |
0.2 |
36 |
28 |
60 |
Mwanga wa Saudia |
63 |
19 |
18 |
2 |
34 |
22 |
40 |
Saudi nzito |
60 |
15 |
25 |
2.1 |
28 |
23 |
35 |
Venezuela Nzito |
35 |
12 |
53 |
2.3 |
30 |
2 |
60 |
Nuru ya Venezuela |
52 |
14 |
34 |
1.5 |
24 |
18 |
50 |
Marekani Midcontinental Tamu |
- |
- |
- |
0.4 |
40 |
- |
- |
USA West Texas Sour |
46 |
22 |
32 |
1.9 |
32 |
33 |
55 |
Brent ya Bahari ya Kaskazini |
50 |
16 |
34 |
0.4 |
37 |
31 |
50 |
* Nambari za wastani za mwakilishi.
Jedwali 2. Muundo wa mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia
Hydrocarbons
Mafuta ya taa: Molekuli za mnyororo uliojaa mafuta ya taa aina ya hidrokaboni (aliphatic) katika mafuta yasiyosafishwa zina fomula C.nH2n + 2, na inaweza kuwa minyororo iliyonyooka (ya kawaida) au yenye matawi (isoma) ya atomi za kaboni. Molekuli nyepesi, za mnyororo wa moja kwa moja za parafini hupatikana katika gesi na wax za parafini. Mafuta ya taa yenye matawi kwa kawaida hupatikana katika sehemu nzito zaidi za mafuta yasiyosafishwa na yana idadi kubwa ya oktani kuliko parafini ya kawaida.
Kunukia: Kunukia ni misombo ya aina ya pete ya hidrokaboni (mzunguko) isiyojaa. Naphthalenes ni mchanganyiko wa misombo ya kunukia ya pete mbili. Aromatics ngumu zaidi, polynuclears (pete tatu au zaidi zilizounganishwa), zinapatikana katika sehemu nzito za mafuta yasiyosafishwa.
Naphthenes: Naphthene ni saturated aina ya pete vikundi hidrokaboni, pamoja na fomula
CnH2n, iliyopangwa kwa namna ya pete zilizofungwa (mzunguko), hupatikana katika sehemu zote za mafuta yasiyosafishwa isipokuwa nyepesi sana. Naphthene za pete moja (mono-cycloparafini) zenye atomi 5 na 6 za kaboni hutawala, na naphthene mbili za pete (dicycloparaffins) zinazopatikana kwenye ncha nzito zaidi za naphtha.
Mashirika yasiyo ya hidrokaboni
Sulfuri na misombo ya sulfuri: Sulfuri iko katika gesi asilia na mafuta ghafi kama sulfidi hidrojeni (H2S), kama misombo (thiols, mercaptans, sulfidi, polysulphides, nk.) au kama salfa ya msingi. Kila gesi na mafuta yasiyosafishwa yana viwango tofauti na aina za misombo ya sulfuri, lakini kama sheria, uwiano, utulivu na utata wa misombo ni kubwa zaidi katika sehemu nzito za mafuta yasiyosafishwa.
Michanganyiko ya salfa inayoitwa mercaptans, ambayo huonyesha harufu tofauti inayoweza kutambulika kwa viwango vya chini sana, hupatikana katika gesi, mafuta yasiyosafishwa ya petroli na distillates. Ya kawaida ni methyl na ethyl mercaptans. Mercaptan mara nyingi huongezwa kwa gesi ya kibiashara (LNG na LPG) ili kutoa harufu ya kutambua uvujaji.
Uwezo wa kufichuliwa na viwango vya sumu vya H2S ipo wakati wa kufanya kazi katika uchimbaji, uzalishaji, usafirishaji na usindikaji wa mafuta ghafi na gesi asilia. Mwako wa hidrokaboni ya petroli iliyo na salfa hutoa vitu visivyofaa kama vile asidi ya sulfuri na dioksidi ya sulfuri.
Mchanganyiko wa oksijeni: Misombo ya oksijeni, kama vile phenoli, ketoni na asidi ya kaboksili, hupatikana katika mafuta yasiyosafishwa kwa viwango tofauti.
Mchanganyiko wa nitrojeni: Nitrojeni hupatikana katika sehemu nyepesi za mafuta ghafi kama misombo ya msingi, na mara nyingi zaidi katika sehemu nzito zaidi za mafuta ghafi kama misombo isiyo ya msingi ambayo inaweza pia kujumuisha madini ya kufuatilia.
Fuatilia metali: Kiasi cha kufuatilia, au kiasi kidogo cha metali, ikiwa ni pamoja na shaba, nikeli, chuma, arseniki na vanadium, mara nyingi hupatikana katika mafuta yasiyosafishwa kwa kiasi kidogo.
Chumvi isokaboni: Mafuta yasiyosafishwa mara nyingi huwa na chumvi za isokaboni, kama vile kloridi ya sodiamu, kloridi ya magnesiamu na kloridi ya kalsiamu, iliyosimamishwa kwenye ghafi au kufutwa katika maji yaliyoimarishwa (brine).
Dioksidi kaboni: Dioksidi kaboni inaweza kutokana na mtengano wa bicarbonates zilizopo ndani, au kuongezwa kwa ghafi, au kutoka kwa mvuke unaotumiwa katika mchakato wa kunereka.
Asidi ya Naphthenic: Baadhi ya mafuta yasiyosafishwa yana asidi ya naphthenic (hai), ambayo inaweza kuwa na ulikaji kwa joto zaidi ya 232 °C wakati thamani ya asidi ya ghafi iko juu ya kiwango fulani.
Nyenzo za mionzi zinazotokea kawaida: Nyenzo za mionzi zinazotokea kwa kawaida (NORMs) mara nyingi zipo kwenye mafuta ghafi, kwenye visima vya kuchimba visima na kwenye matope ya kuchimba visima, na zinaweza kuwasilisha hatari kutoka kwa viwango vya chini vya mionzi.
Vipimo rahisi vya mafuta yasiyosafishwa hutumika kuainisha mafuta yasiyosafishwa kama parafini, naphthenic, kunukia au mchanganyiko, kulingana na sehemu kuu ya molekuli sawa za hidrokaboni. Machafu ya msingi mchanganyiko yana viwango tofauti vya kila aina ya hidrokaboni. Mbinu moja ya upimaji (Ofisi ya Madini ya Marekani) inategemea kunereka, na mbinu nyingine (UOP "K" factor) inategemea mvuto na pointi za kuchemsha. Uchambuzi wa kina zaidi wa ghafi hufanywa ili kubaini thamani ya ghafi (yaani, mavuno yake na ubora wa bidhaa muhimu) na vigezo vya usindikaji. Mafuta yasiyosafishwa kwa kawaida huwekwa katika makundi kulingana na muundo wa mavuno, na petroli ya juu ya octane kuwa moja ya bidhaa zinazohitajika zaidi. Malisho ya mafuta yasiyosafishwa ya kusafishwa kwa kawaida huwa na mchanganyiko wa mafuta machafu mawili au zaidi tofauti.
Mafuta yasiyosafishwa pia hufafanuliwa kwa suala la mvuto wa API (maalum). Kwa mfano, mafuta yasiyosafishwa mazito yana mvuto mdogo wa API (na mvuto mahususi). Mafuta yasiyosafishwa ya kiwango cha chini cha API yanaweza kuwa na kielekezi cha juu au cha chini, kulingana na ncha zake nyepesi (vijenzi tete zaidi). Kwa sababu ya umuhimu wa joto na shinikizo katika mchakato wa kusafisha, mafuta yasiyosafishwa yanaainishwa zaidi kama mnato, pointi za kumwaga na safu za kuchemsha. Sifa nyingine za kimwili na kemikali, kama vile rangi na maudhui ya mabaki ya kaboni, pia huzingatiwa. Mafuta yasiyosafishwa yenye kaboni ya juu, hidrojeni ya chini na mvuto mdogo wa API kawaida huwa na aromatics nyingi; wakati wale walio na kaboni ya chini, hidrojeni nyingi na mvuto wa juu wa API kawaida huwa na parafini nyingi.
Mafuta yasiyosafishwa ambayo yana kiasi cha kutosha cha sulfidi hidrojeni au misombo mingine ya sulfuri inayofanya kazi huitwa "chumvi." Wale walio na salfa kidogo huitwa "tamu." Baadhi ya isipokuwa kwa sheria hii ni ghafi za West Texas (ambazo kila wakati huchukuliwa kuwa "chachu" bila kujali H2S content) na salfa ghafi za Arabia (ambazo hazizingatiwi kuwa "chachu" kwa sababu misombo yao ya salfa haifanyi kazi sana).
Gesi Asilia Iliyobanwa na Gesi za Hydrocarbon Liquefied
Muundo wa gesi za hidrokaboni zinazotokea kiasili ni sawa na mafuta yasiyosafishwa kwa kuwa zina mchanganyiko wa molekuli tofauti za hidrokaboni kulingana na chanzo chao. Wanaweza kutolewa kama gesi asilia (karibu bila vinywaji) kutoka kwa maeneo ya gesi; gesi inayohusiana na petroli ambayo hutolewa kwa mafuta kutoka kwa gesi na mafuta ya mafuta; na gesi kutoka kwa mashamba ya gesi ya condensate, ambapo baadhi ya vipengele vya kioevu vya mafuta hubadilika kuwa hali ya gesi wakati shinikizo liko juu (10 hadi 70 mPa). Wakati shinikizo linapungua (hadi 4 hadi 8 mPa) condensate iliyo na hidrokaboni nzito hutenganisha na gesi kwa condensation. Gesi hutolewa kutoka kwa visima vinavyofikia hadi maili 4 (kilomita 6.4) au zaidi kwa kina, na shinikizo la mshono hutofautiana kutoka 3 mPa hadi juu kama 70 mPa. (Ona sura ya 3.)
Mchoro 3. Kisima cha gesi asilia ya baharini kimewekwa katika mita 87.5 za maji katika eneo la Pitas Point la Mkondo wa Santa Barbara, Kusini mwa California.
Taasisi ya Petroli ya Amerika
Gesi asilia ina hidrokaboni 90 hadi 99%, ambayo hujumuisha zaidi methane (hidrokaboni rahisi zaidi) pamoja na viwango vidogo vya ethane, propane na butane. Gesi asilia pia ina chembechembe za nitrojeni, mvuke wa maji, kaboni dioksidi, salfidi hidrojeni na gesi za ajizi za mara kwa mara kama vile argon au heliamu. Gesi asilia zenye zaidi ya 50 g/m3 ya hidrokaboni yenye molekuli za atomi tatu au zaidi za kaboni (C3 au zaidi) huainishwa kama gesi "konda".
Kutegemea jinsi inavyotumika kama mafuta, gesi asilia hubanwa au kuongezwa kimiminika. Gesi asilia kutoka sehemu za gesi na gesi ya condensate huchakatwa shambani ili kukidhi vigezo maalum vya usafirishaji kabla ya kubanwa na kulishwa kwenye mabomba ya gesi. Maandalizi haya yanajumuisha kuondolewa kwa maji na driers (dehydrators, separators na hita), kuondolewa kwa mafuta kwa kutumia filters coalescing, na kuondolewa kwa solids kwa filtration. Sulfidi ya hidrojeni na dioksidi kaboni pia huondolewa kutoka kwa gesi asilia, ili wasiharibu bomba na vifaa vya usafirishaji na ukandamizaji. Propani, butane na pentane, zilizopo katika gesi asilia, pia huondolewa kabla ya kupitishwa kwa hivyo haziwezi kuunganishwa na kuunda vimiminika kwenye mfumo. (Angalia sehemu ya “Uzalishaji na uchakataji wa gesi asilia.”)
Gesi asilia husafirishwa kwa bomba kutoka kwenye maeneo ya gesi hadi kwenye mitambo ya kutengeneza kimiminika, ambapo hubanwa na kupozwa hadi takriban -162 ºC ili kuzalisha gesi asilia iliyoyeyushwa (LNG) (ona mchoro 4). Utungaji wa LNG ni tofauti na gesi asilia kutokana na kuondolewa kwa baadhi ya uchafu na vipengele wakati wa mchakato wa liquefaction. LNG kimsingi hutumiwa kuongeza usambazaji wa gesi asilia wakati wa mahitaji ya juu na kusambaza gesi katika maeneo ya mbali mbali na mabomba makubwa. Husasishwa upya kwa kuongeza nitrojeni na hewa ili kuifanya ilingane na gesi asilia kabla ya kulishwa kwenye njia za usambazaji wa gesi. LNG pia hutumika kama mafuta ya gari kama mbadala wa petroli.
Mchoro 4. Kiwanda kikubwa zaidi cha LNG duniani huko Arzew, Algeria
Taasisi ya Petroli ya Amerika
Gesi zinazohusishwa na mafuta ya petroli na gesi za condensate zinaainishwa kama gesi "tajiri", kwa sababu zina kiasi kikubwa cha ethane, propane, butane na hidrokaboni nyingine zilizojaa. Gesi zinazohusiana na petroli na condensate hutenganishwa na kuyeyushwa ili kuzalisha gesi kimiminika ya petroli (LPG) kwa kukandamizwa, kufyonzwa, kufyonzwa na kupozwa kwenye mitambo ya kusindika mafuta na gesi. Mitambo hii ya gesi pia hutoa petroli asilia na sehemu zingine za hidrokaboni.
Tofauti na gesi asilia, gesi inayohusishwa na mafuta ya petroli na gesi ya condensate, gesi za usindikaji wa mafuta (zinazozalishwa kama bidhaa za usindikaji wa kusafisha) zina kiasi kikubwa cha hidrokaboni na hidrokaboni zisizojaa (ethilini, propylene na kadhalika). Muundo wa gesi za usindikaji wa mafuta hutegemea kila mchakato maalum na mafuta yasiyosafishwa yanayotumiwa. Kwa mfano, gesi zinazopatikana kutokana na kupasuka kwa joto kwa kawaida huwa na kiasi kikubwa cha olefini, wakati zile zinazopatikana kutokana na kupasuka kwa kichocheo zina isobutani zaidi. Gesi za pyrolysis zina ethylene na hidrojeni. Muundo wa gesi asilia na gesi za kawaida za usindikaji wa mafuta umeonyeshwa kwenye jedwali la 3.
Jedwali 3. Kadirio la kawaida la muundo wa gesi asilia na usindikaji wa mafuta (asilimia kwa ujazo)
Chapa gesi |
H2 |
CH4 |
C2H6 |
C3H4 |
C3H8 |
C3H6 |
C4H10 |
C4H8 |
N2+CO2 |
C5+ |
Gesi asilia |
n / |
98 |
0.4 |
n / |
0.15 |
n / |
0.05 |
n / |
1.4 |
n / |
Petroli- |
n / |
42 |
20 |
n / |
17 |
n / |
8 |
n / |
10 |
3 |
Gesi za usindikaji wa mafuta |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gesi asilia inayoweza kuwaka, yenye thamani ya kaloriki ya 35.7 hadi 41.9 MJ/m3 (8,500 hadi 10,000 kcal / m3), kimsingi hutumika kama mafuta ya kuzalisha joto katika matumizi ya nyumbani, kilimo, biashara na viwanda. Hidrokaboni ya gesi asilia pia hutumika kama malisho kwa michakato ya petrokemikali na kemikali. Gesi ya awali (CO + H2) huchakatwa kutoka kwa methane kwa njia ya oksijeni au ubadilishaji wa mvuke wa maji, na kutumika kuzalisha amonia, pombe na kemikali nyingine za kikaboni. Gesi asilia iliyobanwa (CNG) na gesi asilia iliyoyeyuka (LNG) zote hutumika kama mafuta kwa injini za mwako wa ndani. Usindikaji wa mafuta ya gesi oevu ya petroli (LPG) ina viwango vya juu vya kalori ya 93.7 MJ/m3 (propane) (22,400 kcal / m3) na 122.9 MJ/m3 (butane) (29,900 kcal/m3) na hutumika kama mafuta majumbani, biashara na viwandani na pia kwenye magari (NFPA 1991). Hidrokaboni zisizojaa (ethilini, propylene na kadhalika) zinazotokana na gesi za usindikaji wa mafuta zinaweza kubadilishwa kuwa petroli ya oktani ya juu au kutumika kama malighafi katika tasnia ya kusindika petrokemikali na kemikali.
Tabia za Gesi za Hydrocarbon
Kulingana na Muungano wa Kitaifa wa Kulinda Moto wa Marekani, gesi zinazoweza kuwaka (zinazowaka) ni zile zinazoungua katika viwango vya oksijeni vilivyomo hewani. Uchomaji wa gesi zinazoweza kuwaka ni sawa na ule wa mivuke ya kioevu ya hidrokaboni inayoweza kuwaka, kwani joto maalum la kuwaka linahitajika ili kuanzisha mmenyuko wa kuungua na kila moja itawaka tu ndani ya safu fulani maalum ya mchanganyiko wa gesi-hewa. Vimiminiko vinavyoweza kuwaka vina a hatua ya flash (joto (daima chini ya kiwango cha kuchemsha) ambapo hutoa mvuke wa kutosha kwa mwako). Hakuna sehemu inayoonekana ya gesi zinazoweza kuwaka, kwani kwa kawaida huwa kwenye halijoto iliyo juu ya sehemu zake za kuchemka, hata zikiwa na kimiminika, na kwa hiyo huwa kwenye halijoto kupita kiasi cha nukta zao.
Shirika la Kitaifa la Kulinda Moto la Marekani (1976) linafafanua gesi zilizobanwa na zenye kimiminika kama ifuatavyo:
Jambo kuu ambalo huamua shinikizo ndani ya chombo ni joto la kioevu kilichohifadhiwa. Inapoangaziwa kwenye angahewa, gesi iliyoyeyuka huyeyuka kwa kasi sana, ikisafiri ardhini au uso wa maji isipokuwa hutawanywa hewani na upepo au harakati za hewa za mitambo. Kwa joto la kawaida la anga, karibu theluthi moja ya kioevu kwenye chombo kitatoka.
Gesi zinazoweza kuwaka zimeainishwa zaidi kuwa gesi ya mafuta na gesi ya viwandani. Gesi za mafuta, ikiwa ni pamoja na gesi asilia na gesi za mafuta ya petroli (propane na butane), huchomwa na hewa ili kuzalisha joto katika tanuri, tanuri, hita za maji na boilers. Gesi za viwandani zinazoweza kuwaka, kama vile asetilini, hutumiwa katika usindikaji, kulehemu, kukata na kutibu joto. Tofauti katika sifa za gesi asilia iliyoyeyuka (LNG) na gesi kimiminika ya petroli (LPG) zimeonyeshwa kwenye jedwali la 3.
Inatafuta Mafuta na Gesi
Utafutaji wa mafuta na gesi unahitaji ujuzi wa jiografia, jiolojia na jiofizikia. Mafuta yasiyosafishwa kwa kawaida hupatikana katika aina fulani za miundo ya kijiolojia, kama vile mitego, mitego ya hitilafu na domes za chumvi, ambazo ziko chini ya ardhi mbalimbali na katika anuwai ya hali ya hewa. Baada ya kuchagua eneo la kuvutia, aina nyingi tofauti za uchunguzi wa kijiofizikia hufanywa na vipimo vinafanywa ili kupata tathmini sahihi ya miundo ya chini ya ardhi, ikijumuisha:
Kielelezo 5. Saudi Arabia, shughuli za seismic
Taasisi ya Petroli ya Amerika
Wakati tafiti na vipimo vinapoonyesha kuwepo kwa miundo au tabaka ambalo linaweza kuwa na mafuta ya petroli, visima vya uchunguzi huchimbwa ili kubaini kama mafuta au gesi ipo au la, na ikiwa ni hivyo, ikiwa inapatikana na kupatikana kwa viwango vinavyoweza kutumika kibiashara.
Operesheni Offshore
Ingawa kisima cha kwanza cha mafuta kwenye bahari kilichimbwa mwanzoni mwa miaka ya 1900 nje ya pwani ya California, mwanzo wa uchimbaji wa kisasa wa baharini ulikuwa mnamo 1938, na ugunduzi katika Ghuba ya Mexico, maili 1 (kilomita 1.6) kutoka pwani ya Amerika. Baada ya Vita vya Kidunia vya pili, uchimbaji wa uchimbaji wa baharini ulipanuka haraka, kwanza katika maji ya kina kifupi karibu na maeneo yanayojulikana ya uzalishaji wa ardhi, na kisha kwa maeneo mengine ya kina kirefu na ya kina kote ulimwenguni, na katika hali ya hewa inayotofautiana kutoka Aktiki hadi Ghuba ya Uajemi. Hapo awali, kuchimba visima vya baharini kuliwezekana tu katika kina cha maji cha karibu 91 m; hata hivyo, majukwaa ya kisasa sasa yanaweza kuchimba maji kwa kina cha kilomita 3.2. Shughuli za mafuta nje ya nchi ni pamoja na uchunguzi, uchimbaji, uzalishaji, usindikaji, ujenzi wa chini ya maji, matengenezo na ukarabati, na usafirishaji wa mafuta na gesi hadi ufukweni kwa meli au bomba.
Majukwaa ya pwani
Majukwaa ya kuchimba visima yanasaidia vifaa vya kuchimba visima, vifaa na vifaa kwa ajili ya shughuli za maji ya pwani au ndani ya nchi, na mbalimbali kutoka kwa mashua na meli zinazoelea au chini ya maji, hadi majukwaa ya mahali pa kudumu kwenye miguu ya chuma inayotumiwa katika maji ya kina kirefu, hadi saruji kubwa, buoya, iliyoimarishwa, mvuto. -aina majukwaa yanayotumika kwenye kina kirefu cha maji. Baada ya kuchimba visima kukamilika, majukwaa ya baharini hutumiwa kusaidia vifaa vya uzalishaji. Majukwaa makubwa zaidi ya uzalishaji yana makao kwa zaidi ya wafanyakazi 250 na wafanyakazi wengine wa usaidizi, heliports, viwanda vya usindikaji na uwezo wa kuhifadhi mafuta na gesi ya condensate (ona mchoro 6).
Kielelezo 6. Vyombo vya kuchimba visima; kuchimba meli Ben Ocean Laneer
Taasisi ya Petroli ya Amerika
Kwa kawaida, kwa kuchimba visima vya maji ya kina ya kuchimba visima, vifaa vya kisima hupunguzwa kwenye sakafu ya bahari na kufungwa kwa casing ya kisima. Matumizi ya teknolojia ya fibre-optic inaruhusu jukwaa kubwa, la kati kudhibiti na kuendesha majukwaa madogo ya satelaiti na violezo vya chini ya bahari. Vifaa vya uzalishaji kwenye jukwaa kubwa huchakata mafuta yasiyosafishwa, gesi na condensate kutoka kwa vifaa vya satelaiti, kabla ya kusafirishwa ufukweni.
Aina ya jukwaa linalotumiwa katika kuchimba visima chini ya maji mara nyingi huamuliwa na aina ya kisima cha kuchimba (kuchunguza au uzalishaji) na kwa kina cha maji (tazama jedwali 4).
Jedwali 4. Aina za jukwaa la kuchimba visima chini ya maji
Aina ya jukwaa |
Kina (m) |
Maelezo |
Meli na majukwaa yanayoweza kuzama |
15-30 |
Majahazi au majukwaa, yanayovutwa hadi kwenye tovuti na kuzama ili kupumzika chini. Safu wima ya chini inayovutia huweka viunzi |
Jack-ups (kwenye miguu) |
30-100 |
Majukwaa ya rununu, yanayojiinua ambayo miguu yake imechorwa kwa ajili ya kukokotwa. Kwenye tovuti, miguu hupunguzwa kwa |
Majukwaa yanayoelea |
100-3,000 + |
Miundo mikubwa, inayojitosheleza, yenye viwango vingi, iliyoimarishwa ya saruji iliyoimarishwa, inayovutwa hadi kwenye tovuti, iliyozama na |
Majukwaa madogo ya kuelea, vile vile yamesimamishwa, ambayo yanaauni tu kifaa cha kuchimba visima na yanahudumiwa na kifaa cha kuelea. |
||
Majahazi ya kuchimba visima |
30-300 |
Majahazi yanayojiendesha yenyewe, yanayoelea au nusu chini ya maji. |
Chimba meli |
120-3,500 + |
Meli za kisasa sana, iliyoundwa mahususi, zinazoelea au zinazoweza kuzamishwa nusu chini ya maji. |
Imewekwa kwenye majukwaa ya tovuti |
0-250 |
Majukwaa yaliyojengwa juu ya viunga vya chuma (koti) ambavyo vimezama na kuwekwa mahali pake, na visiwa bandia vinavyotumika kama |
Violezo vya chini ya bahari |
n / |
Mitambo ya uzalishaji chini ya maji. |
Aina za Visima
Visima vya uchunguzi.
Kufuatia uchanganuzi wa data ya kijiolojia na uchunguzi wa kijiofizikia, visima vya uchunguzi vinachimbwa, ama ardhini au nje ya nchi. Visima vya uchunguzi ambavyo huchimbwa katika maeneo ambayo mafuta wala gesi hayajapatikana hapo awali huitwa “paka-mwitu.” Visima hivyo vinavyogonga mafuta au gesi huitwa "visima vya ugunduzi." Visima vingine vya uchunguzi, vinavyojulikana kama visima vya "step-out" au "appraisal", vinachimbwa ili kubaini mipaka ya eneo baada ya ugunduzi, au kutafuta njia mpya za kuzaa mafuta na gesi karibu na, au chini, zile ambazo tayari zinajulikana. kuwa na bidhaa. Kisima ambacho hakipati mafuta au gesi, au hupata kidogo sana kuzalisha kiuchumi, huitwa "shimo kavu".
Visima vya maendeleo.
Baada ya ugunduzi, eneo la hifadhi limedhamiriwa takriban na mfululizo wa visima vya hatua au tathmini. Kisha visima vya maendeleo vinachimbwa ili kuzalisha gesi na mafuta. Idadi ya visima vya maendeleo ya kuchimba imedhamiriwa na ufafanuzi unaotarajiwa wa shamba jipya, kwa ukubwa na kwa tija. Kwa sababu ya kutokuwa na uhakika kuhusu jinsi hifadhi zinavyoundwa au kufungwa, baadhi ya visima vya ukuzaji vinaweza kugeuka kuwa mashimo makavu. Mara kwa mara, kuchimba visima na kuzalisha hutokea wakati huo huo.
Visima vya shinikizo la joto / jotoardhi.
Visima vya mvuke/jotoardhi ni vile vinavyotoa shinikizo la juu sana (7,000 psi) na maji yenye joto la juu (149 ºC) ambayo yanaweza kuwa na hidrokaboni. Maji huwa ni wingu linalopanuka kwa kasi la mvuke na mvuke moto unapotolewa kwenye angahewa kutokana na kuvuja au kupasuka.
Visima vya stripper.
Visima vya stripper ni vile vinavyozalisha chini ya mapipa kumi ya mafuta kwa siku kutoka kwenye hifadhi.
Visima vingi vya kukamilisha.
Wakati miundo mingi ya kuzalisha hugunduliwa wakati wa kuchimba kisima kimoja, kamba tofauti ya bomba inaweza kuingizwa kwenye kisima kimoja kwa kila malezi ya mtu binafsi. Mafuta na gesi kutoka kwa kila muundo huelekezwa kwenye bomba lake husika na kutengwa kutoka kwa kila mmoja na wafungaji, ambao hufunga nafasi za annular kati ya kamba ya bomba na casing. Visima hivi vinajulikana kama visima vingi vya kukamilisha.
Visima vya sindano.
Visima vya sindano husukuma hewa, maji, gesi au kemikali kwenye hifadhi za sehemu za kuzalisha, ama kudumisha shinikizo au kusogeza mafuta kuelekea kuzalisha visima kwa nguvu ya majimaji au shinikizo la kuongezeka.
Visima vya huduma.
Visima vya huduma ni pamoja na vile vinavyotumika kwa shughuli za uvuvi na waya, uwekaji wa vifungashio/kuziba au uondoaji na urekebishaji upya. Visima vya huduma pia huchimbwa kwa utupaji wa maji ya chumvi chini ya ardhi, ambayo hutenganishwa na mafuta na gesi ghafi.
Mbinu za Kuchimba Visima
Mitambo ya kuchimba visima.
Vyombo vya msingi vya kuchimba visima vina derrick (mnara), bomba la kuchimba visima, winchi kubwa ya chini na kuinua nje bomba la kuchimba visima, meza ya kuchimba ambayo inazunguka bomba la kuchimba visima na biti, mchanganyiko wa udongo na pampu na injini ya kuendesha meza na kushinda (tazama mchoro 7). Vyombo vidogo vya kuchimba visima vinavyotumika kuchimba visima vya uchunguzi au mitetemo vinaweza kupachikwa kwenye lori kwa ajili ya kuhama kutoka tovuti moja hadi nyingine. Vyombo vikubwa vya kuchimba visima vimewekwa kwenye tovuti au vina vifaa vya kubebeka, vya kuning'inia (visu) kwa ajili ya kushughulikia na kusimika kwa urahisi.
Mchoro wa 7. Rig ya kuchimba visima kwenye Kisiwa cha Elf Ringnes katika Arctic ya Kanada
Taasisi ya Petroli ya Amerika
Percussion au kuchimba cable.
Mbinu ya zamani zaidi ya kuchimba visima ni percussion au kuchimba cable. Mbinu hii ya polepole na ya kina kidogo, ambayo haitumiwi mara kwa mara, inahusisha kusagwa kwa mwamba kwa kuinua na kuangusha kipande kizito cha patasi na shina kwenye mwisho wa kebo. Kwa vipindi, kidogo huondolewa na vipandikizi vinasimamishwa kwa maji na kuondolewa kwa kuvuta au kusukuma juu ya uso. Shimo linapozidi kuwa na kina, hufunikwa kwa kifuniko cha chuma ili kuzuia pango na kulinda dhidi ya uchafuzi wa maji ya chini ya ardhi. Kazi kubwa inahitajika ili kuchimba hata kisima cha kina kifupi, na juu ya kupiga mafuta au gesi, hakuna njia ya kudhibiti mtiririko wa haraka wa bidhaa kwenye uso.
Uchimbaji wa mzunguko.
Uchimbaji wa mzunguko ndiyo njia inayojulikana zaidi na hutumiwa kuchimba visima vya uchunguzi na uzalishaji kwenye kina cha zaidi ya maili 5 (m 7,000). Kuchimba visima vyepesi, vilivyowekwa kwenye lori, hutumiwa kuchimba visima vya chini vya kina vya seismic kwenye ardhi. Uchimbaji wa kati na mzito wa mzunguko wa rununu na unaoelea hutumiwa kwa uchunguzi wa kuchimba visima na visima vya uzalishaji. Vifaa vya kuchimba visima vya mzunguko huwekwa kwenye jukwaa la kuchimba visima na derrick ya 30 hadi 40-m juu, na inajumuisha meza ya mzunguko, injini, mchanganyiko wa matope na pampu ya injector, pandisho la ngoma ya waya au winchi, na sehemu nyingi za bomba; kila takriban urefu wa mita 27. Jedwali la rotary hugeuka kelly ya mraba iliyounganishwa na bomba la kuchimba visima. Kelly ya mraba ina kizunguzungu cha matope juu ambacho kimeunganishwa na vizuia vilipuzi. Bomba la kuchimba huzunguka kwa kasi ya 40 hadi 250 rpm, kugeuza kuchimba visima ambavyo vina kingo za kukata kama patasi au kuchimba visima ambavyo vina vipunguzi vyenye meno magumu.
Uchimbaji wa percussion wa Rotary.
Uchimbaji wa mdundo wa mzunguko ni mbinu mseto ambapo uchimbaji wa mzunguko hutumia kiowevu cha majimaji kinachozunguka ili kuendesha utaratibu unaofanana na nyundo, na hivyo kuunda mfululizo wa mapigo ya kasi ya midundo ambayo huruhusu utoboaji kutoboa na kupiga ardhi kwa wakati mmoja.
Electro na turbo kuchimba visima.
Meza nyingi za rotary, winchi na pampu za kuchimba visima nzito kawaida huendeshwa na motors za umeme au turbines, ambayo inaruhusu kuongezeka kwa kubadilika katika shughuli na kuchimba visima kwa kudhibitiwa kwa mbali. Electro drill na turbo drill ni mbinu mpya zaidi zinazotoa nguvu ya moja kwa moja kwenye sehemu ya kuchimba visima kwa kuunganisha mtambo wa kuchimba visima juu kidogo ya biti iliyo chini ya shimo.
Uchimbaji wa mwelekeo.
Uchimbaji wa mwelekeo ni mbinu ya kuchimba visima kwa mzunguko ambayo huelekeza kamba ya kuchimba kwenye njia iliyopinda shimo linapozidi kuongezeka. Uchimbaji wa mwelekeo hutumiwa kufikia amana ambazo hazipatikani kwa kuchimba visima kwa wima. Pia hupunguza gharama, kwani idadi ya visima inaweza kuchimbwa kwa mwelekeo tofauti kutoka kwa jukwaa moja. Uchimbaji wa ufikiaji wa muda mrefu huruhusu kugonga kwenye hifadhi za chini ya bahari kutoka ufukweni. Nyingi za mbinu hizi zinawezekana kwa kutumia kompyuta kuelekeza mashine za kuchimba visima kiotomatiki na bomba linaloweza kunyumbulika (coiled tubing), ambalo huinuliwa na kushushwa bila kuunganisha na kutenganisha sehemu.
Njia zingine za kuchimba visima.
Uchimbaji wa abrasive hutumia nyenzo ya abrasive chini ya shinikizo (badala ya kutumia shina la kuchimba visima na biti) kukata kupitia substrata. Njia zingine za kuchimba visima ni pamoja na kuchimba visima na kutoboa moto.
Kuachwa.
Wakati hifadhi za mafuta na gesi hazizai tena, visima kwa kawaida huchomekwa kwa saruji ili kuzuia mtiririko au kuvuja kwenye uso na kulinda tabaka za chini ya ardhi na maji. Vifaa vinaondolewa na maeneo ya visima vilivyoachwa husafishwa na kurudishwa katika hali ya kawaida.
Operesheni za kuchimba visima
Mbinu za kuchimba visima
Jukwaa la kuchimba visima hutoa msingi kwa wafanyikazi kuoanisha na kutenganisha sehemu za bomba la kuchimba visima ambazo hutumiwa kuongeza kina cha kuchimba visima. Shimo linapozidi, urefu wa ziada wa bomba huongezwa na kamba ya kuchimba visima imesimamishwa kutoka kwa derrick. Wakati sehemu ya kuchimba visima inahitaji kubadilishwa, kamba nzima ya kuchimba visima hutolewa nje ya shimo, na kila sehemu imetengwa na kuwekwa kwa wima ndani ya derrick. Baada ya bitana mpya kuingizwa mahali, mchakato unarudi nyuma, na bomba inarudi kwenye shimo ili kuendelea kuchimba.
Uangalifu unahitajika ili kuhakikisha kwamba bomba la kuchimba visima haligawanyika na kushuka ndani ya shimo, kwa kuwa inaweza kuwa vigumu na gharama kubwa ya kuvua samaki na inaweza hata kusababisha hasara ya kisima. Shida nyingine inayowezekana ni ikiwa zana za kuchimba visima zitashikamana kwenye shimo wakati uchimbaji unapoacha. Kwa sababu hii, mara tu kuchimba visima huanza, kwa kawaida huendelea mpaka kisima kimekamilika.
Kuchimba matope
Kuchimba matope ni maji yenye maji au mafuta na udongo na viungio vya kemikali (kwa mfano, formaldehyde, chokaa, hidrazidi ya sodiamu, barite). Caustic soda mara nyingi huongezwa ili kudhibiti pH (asidi) ya matope ya kuchimba visima na kupunguza viungio vya matope vinavyoweza kuwa hatari na vimiminiko vya kukamilisha. Matope ya kuchimba hupigwa ndani ya kisima chini ya shinikizo kutoka kwa tank ya kuchanganya kwenye jukwaa la kuchimba visima, chini ya ndani ya bomba la kuchimba hadi kwenye sehemu ya kuchimba. Kisha huinuka kati ya nje ya bomba la kuchimba na pande za shimo, kurudi kwenye uso, ambako huchujwa na kuzungushwa tena.
Matope ya kuchimba hutumika kupoza na kulainisha sehemu ya kuchimba visima, kulainisha bomba na kusukuma vipandikizi vya miamba kutoka kwenye shimo la kuchimba visima. Uchimbaji matope pia hutumiwa kudhibiti mtiririko kutoka kwa kisima kwa kuweka pande za shimo na kupinga shinikizo la gesi, mafuta au maji yoyote ambayo hukutana na sehemu ya kuchimba. Jeti za matope zinaweza kutumika chini ya shinikizo chini ya shimo kusaidia kuchimba visima.
Casing na saruji
Casing ni bomba maalum la chuma nzito ambalo huweka shimo la kisima. Inatumika kuzuia pango la kuta za shimo la kuchimba visima na kulinda tabaka za maji safi kwa kuzuia uvujaji kutoka kwa mtiririko wa kurudi wa matope wakati wa shughuli za kuchimba visima. Casing pia huziba mchanga unaopenyezwa na maji na maeneo ya gesi yenye shinikizo kubwa. Casing ni awali kutumika karibu na uso na ni saruji katika nafasi ya kuongoza bomba kuchimba. Tope la saruji hutupwa chini ya bomba la kuchimba visima na kulazimishwa kurudi nyuma kupitia pengo kati ya casing na kuta za shimo la kisima. Mara baada ya kuweka saruji na casing ni mahali, kuchimba visima huendelea kwa kutumia kipenyo kidogo cha kipenyo.
Baada ya kifuniko cha uso kuwekwa kwenye kisima, wazuiaji wa kupiga (valve kubwa, mifuko au kondoo waume) huunganishwa juu ya casing, katika kile kinachoitwa stack. Kufuatia ugunduzi wa mafuta au gesi, ganda huwekwa chini ya kisima ili kuweka uchafu, mawe, maji ya chumvi na uchafu mwingine kutoka kwenye shimo la kisima na kutoa mfereji wa njia za uchimbaji wa mafuta na gesi.
Kukamilisha, Kuimarishwa kwa Uokoaji na Operesheni za Workover
kukamilika
Kukamilika kunaeleza mchakato wa kuleta kisima katika uzalishaji baada ya kisima kuchimbwa hadi kina kinapotarajiwa kupatikana mafuta au gesi. Kukamilisha kunahusisha idadi ya shughuli, ikiwa ni pamoja na kupenya kwa casing na kusafisha maji na mchanga kutoka kwa bomba ili mtiririko usizuiliwe. Vipande maalum vya msingi hutumiwa kuchimba na kuchimba cores hadi urefu wa m 50 kwa ajili ya uchambuzi wakati wa operesheni ya kuchimba visima ili kuamua wakati wa kupenya unapaswa kufanywa. Bomba la kuchimba visima na biti huondolewa kwanza na kamba ya mwisho ya casing imewekwa kwa saruji. Bunduki ya kutoboa, ambayo ni mirija ya chuma iliyo na soketi zinazoshikilia ama risasi au vilipuzi vyenye umbo la umbo, hushushwa ndani ya kisima. Gharama hizo hutozwa kwa msukumo wa umeme kupitia kabati ndani ya hifadhi ili kutengeneza fursa kwa mafuta na gesi kutiririka ndani ya kisima na juu ya uso.
Mtiririko wa mafuta yasiyosafishwa na gesi asilia hudhibitiwa na safu ya valves, inayoitwa "miti ya Krismasi", ambayo huwekwa juu ya kichwa cha kisima. Wachunguzi na vidhibiti vimewekwa ili kufanya kazi kiotomatiki au kwa mikono valvu za usalama za uso na chini ya ardhi, katika tukio la mabadiliko ya shinikizo, moto au hali nyingine ya hatari. Mara tu mafuta na gesi yanapozalishwa hutenganishwa, na maji na sediment hutolewa kutoka kwa mafuta yasiyosafishwa.
Uzalishaji na uhifadhi wa mafuta na gesi ghafi
Uzalishaji wa mafuta kimsingi ni suala la kuhamishwa na maji au gesi. Wakati wa kuchimba visima vya awali, karibu mafuta yote yasiyosafishwa ni chini ya shinikizo. Shinikizo hili la asili hupungua mafuta na gesi yanapotolewa kwenye hifadhi, wakati wa awamu tatu za maisha ya hifadhi.
Hapo awali kulikuwa na uelewa mdogo wa nguvu zilizoathiri uzalishaji wa mafuta na gesi. Utafiti wa tabia ya hifadhi ya mafuta na gesi ulianza mwanzoni mwa karne ya 20, wakati iligunduliwa kuwa kusukuma maji kwenye hifadhi iliongeza uzalishaji. Wakati huo, tasnia ilikuwa ikipata nafuu kati ya 10 na 20% ya uwezo wa hifadhi, ikilinganishwa na viwango vya ufufuaji vya hivi majuzi vya zaidi ya 60% kabla ya visima kutokuwa na tija. Dhana ya udhibiti ni kwamba kiwango cha kasi cha uzalishaji huondoa shinikizo kwenye hifadhi kwa haraka zaidi, na hivyo kupunguza jumla ya kiasi cha mafuta ambacho kinaweza kurejeshwa. Hatua mbili zinazotumika kuhifadhi hifadhi za petroli ni kuunganisha na kuweka nafasi ya visima.
Mbinu za Kurejesha Bidhaa ya Ziada
Uzalishaji wa hifadhi za mafuta na gesi huboreshwa na njia mbalimbali za kurejesha. Njia moja ni ama kwa njia za kemikali au kimwili kufungua kwenye tabaka ili kuruhusu mafuta na gesi kusonga kwa uhuru zaidi kupitia hifadhi hadi kwenye kisima. Maji na gesi hudungwa ndani ya hifadhi ili kudumisha shinikizo la kufanya kazi kwa kuhamishwa kwa asili. Mbinu za uokoaji wa sekondari, ikiwa ni pamoja na kuhamishwa kwa shinikizo, kuinua bandia na mafuriko, kuboresha na kurejesha shinikizo la hifadhi. Urejeshaji ulioimarishwa ni matumizi ya mbinu mbalimbali za uokoaji sekondari katika michanganyiko mingi na tofauti. Ufufuaji ulioimarishwa pia unajumuisha mbinu za hali ya juu zaidi za kupata bidhaa ya ziada kutoka kwenye hifadhi zilizopungua, kama vile urejeshaji wa mafuta, ambayo hutumia joto badala ya maji au gesi kulazimisha mafuta ghafi zaidi kutoka kwenye hifadhi.
Kutia asidi
Utiaji asidi ni njia ya kuongeza pato la kisima kwa kusukuma asidi moja kwa moja kwenye hifadhi inayozalisha ili kufungua njia za mtiririko kupitia mmenyuko wa kemikali na madini. Asidi ya hidrokloriki (au ya kawaida), ilitumiwa kwanza kufuta miundo ya chokaa. Bado hutumiwa sana; hata hivyo, kemikali mbalimbali sasa huongezwa kwa asidi hidrokloriki ili kudhibiti athari yake na kuzuia kutu na kuunda emulsion.
Asidi ya hidrofloriki, asidi ya fomu na asidi ya asetiki pia hutumiwa, pamoja na asidi hidrokloriki, kulingana na aina ya mwamba au madini katika hifadhi. Asidi ya Hydrofluoric daima huunganishwa na moja ya asidi nyingine tatu, na awali ilitumiwa kufuta mchanga wa mchanga. Mara nyingi huitwa "asidi ya matope", kwani sasa hutumiwa kusafisha vitobo ambavyo vimechomekwa na matope ya kuchimba visima na kurejesha upenyezaji ulioharibiwa karibu na shimo la kisima. Asidi za fomu na asetiki hutumika katika chokaa chenye kina kirefu, chenye joto kali zaidi na hifadhi za dolomite na kama asidi ya mgawanyiko kabla ya kutoboa. Asidi ya asetiki pia huongezwa kwenye visima kama wakala wa kuzuia bafa ili kudhibiti pH ya vimiminika vya kusisimua visima. Takriban asidi zote zina viungio, kama vile vizuizi vya kuzuia kuguswa na vifuniko vya chuma na viambata ili kuzuia uundaji wa matope na emulsion.
Kupasuka
Kupasuka inaeleza njia inayotumika kuongeza mtiririko wa mafuta au gesi kupitia hifadhi na kuingia kwenye visima kwa nguvu au shinikizo. Uzalishaji unaweza kupungua kwa sababu uundaji wa hifadhi hauwezi kupenyeza vya kutosha kuruhusu mafuta kutiririka kwa uhuru kuelekea kisima. Nguvu za kugawanyika hufungua njia za chini ya ardhi kwa kusukuma maji yaliyotibiwa na mawakala maalum wa kuinua (ikiwa ni pamoja na mchanga, chuma, pellets za kemikali na makombora) ndani ya hifadhi chini ya shinikizo la juu ili kufungua nyufa. Nitrojeni inaweza kuongezwa kwa maji ili kuchochea upanuzi. Wakati shinikizo linapotolewa, maji hujiondoa na mawakala wa kuimarisha hubakia mahali, wakishikilia nyufa wazi ili mafuta yaweze kutiririka kwa uhuru zaidi.
Kuvunjika sana (mass frac) inahusisha kusukuma kiasi kikubwa cha maji kwenye visima ili kuunda nyufa zenye urefu wa maelfu ya futi. Upasuaji mkubwa kwa kawaida hutumiwa kufungua visima vya gesi ambapo muundo wa hifadhi ni mnene kiasi kwamba hata gesi haiwezi kupita.
Matengenezo ya shinikizo
Mbinu mbili za kawaida za matengenezo ya shinikizo ni kuingiza maji na gesi (hewa, nitrojeni, kaboni dioksidi na gesi asilia) kwenye hifadhi ambapo shinikizo la asili hupunguzwa au haitoshi kwa uzalishaji. Njia zote mbili zinahitaji kuchimba visima vya sindano vya msaidizi katika maeneo yaliyotengwa ili kufikia matokeo bora. Sindano ya maji au gesi ili kudumisha shinikizo la kazi la kisima inaitwa uhamisho wa asili. Matumizi ya gesi yenye shinikizo ili kuongeza shinikizo kwenye hifadhi inaitwa kuinua bandia (gesi).
Mafuriko ya maji
Mbinu ya urejeshaji iliyoimarishwa zaidi inayotumiwa zaidi ni kusukuma maji kwenye hifadhi ya mafuta ili kusukuma bidhaa kuelekea kwenye visima vya kuzalisha. Katika mafuriko ya maji ya sehemu tano, visima vinne vya sindano vinachimbwa kuunda mraba na kisima cha kuzalisha katikati. Sindano inadhibitiwa ili kudumisha usawa wa mbele wa maji kupitia hifadhi kuelekea kisima cha kuzalisha. Baadhi ya maji yanayotumiwa ni maji ya chumvi, yanayopatikana kutoka kwa mafuta yasiyosafishwa. Katika mafuriko ya chini ya mvutano wa maji, surfactant huongezwa kwa maji ili kusaidia mtiririko wa mafuta kupitia hifadhi kwa kupunguza mshikamano wake kwenye mwamba.
Mafuriko ya kuchanganya
Mafuriko ya maji yanayochanganywa na polima yanayochanganyika ni njia zilizoboreshwa za uokoaji zinazotumiwa kuboresha sindano ya maji kwa kupunguza mvutano wa uso wa mafuta yasiyosafishwa. Kioevu kilichochanganywa (kinachoweza kuyeyushwa kwenye ghafi) hudungwa kwenye hifadhi. Hii inafuatwa na kudungwa kwa umajimaji mwingine ambao husukuma mchanganyiko wa umajimaji ghafi na unaochanganyika kuelekea kisima cha kutokeza. Mafuriko ya polima ya kuchanganya inahusisha matumizi ya sabuni kuosha mafuta yasiyosafishwa kutoka kwa tabaka. Geli au maji mazito hudungwa nyuma ya sabuni ili kusogeza machafu kuelekea kisima cha kuzalisha.
Mafuriko ya moto
Mafuriko ya moto, au on-site (katika mahali) mwako, ni njia ya gharama kubwa ya kurejesha hali ya joto ambapo kiasi kikubwa cha hewa au gesi iliyo na oksijeni hudungwa kwenye hifadhi na sehemu ya mafuta yasiyosafishwa huwashwa. Joto kutoka kwa moto hupunguza mnato wa mafuta mazito yasiyosafishwa ili kutiririka kwa urahisi zaidi. Gesi za moto, zinazozalishwa na moto, huongeza shinikizo kwenye hifadhi na kuunda sehemu ndogo ya mbele inayowaka ambayo inasukuma ghafi nyembamba kutoka kwenye kisima cha sindano hadi kwenye kisima cha kuzalisha. Ghafi nzito zaidi inasalia mahali, ikitoa mafuta ya ziada huku sehemu ya mbele ya moto inavyosonga mbele polepole. Mchakato wa kuchoma unafuatiliwa kwa karibu na kudhibitiwa kwa kudhibiti hewa iliyoingizwa au gesi.
Sindano ya mvuke
Sindano ya mvuke, au mafuriko ya mvuke, ni njia ya uokoaji wa mafuta ambayo hupasha mafuta mazito ghafi na kupunguza mnato wake kwa kuingiza mvuke wenye joto kali kwenye tabaka la chini kabisa la hifadhi isiyo na kina kifupi. Mvuke hudungwa kwa muda wa siku 10 hadi 14, na kisima hufungwa kwa wiki nyingine au zaidi ili kuruhusu mvuke joto kabisa hifadhi. Wakati huo huo joto lililoongezeka huongeza gesi za hifadhi, na hivyo kuongeza shinikizo katika hifadhi. Kisha kisima hufunguliwa tena na ghafi iliyopashwa moto, isiyo na mnato kidogo inatiririka hadi kwenye kisima. Mbinu mpya huingiza mvuke wa joto la chini kwa shinikizo la chini katika sehemu kubwa za kanda mbili, tatu au zaidi kwa wakati mmoja, na kutengeneza "kifua cha mvuke" ambacho kinapunguza mafuta katika kila kanda. Hii hutoa mtiririko mkubwa wa mafuta kwenye uso, huku ukitumia mvuke kidogo.
Uzalishaji na Uchakataji wa Gesi Asilia
Kuna aina mbili za visima vinavyozalisha gesi asilia. Visima vya gesi mvua huzalisha gesi ambayo ina vimiminika vilivyoyeyushwa, na visima vya gesi kavu hutoa gesi ambayo haiwezi kuyeyushwa kwa urahisi.
Baada ya gesi asilia kuondolewa kutoka kwa visima vya kuzalisha, hutumwa kwa mitambo ya gesi kwa ajili ya usindikaji. Usindikaji wa gesi unahitaji ujuzi wa jinsi halijoto na shinikizo huingiliana na kuathiri mali ya maji na gesi. Takriban mimea yote ya kuchakata gesi hushughulikia gesi ambazo ni mchanganyiko wa molekuli mbalimbali za hidrokaboni. Madhumuni ya usindikaji wa gesi ni kutenganisha gesi hizi katika vipengele vya muundo sawa na michakato mbalimbali kama vile kunyonya, kugawanyika na baiskeli, ili ziweze kusafirishwa na kutumiwa na watumiaji.
Michakato ya kunyonya
Unyonyaji unahusisha hatua tatu za usindikaji: kupona, kuondolewa na kujitenga.
Kupona.
Huondoa mabaki ya gesi zisizohitajika na baadhi ya methane kwa kufyonzwa kutoka kwa gesi asilia. Kunyonya hufanyika katika chombo cha kukabiliana na mtiririko, ambapo gesi ya kisima huingia chini ya chombo na inapita juu kwa njia ya mafuta ya kunyonya, ambayo inapita chini. Mafuta ya kunyonya ni "konda" yanapoingia juu ya chombo, na "tajiri" inapotoka chini kwani imechukua hidrokaboni zinazohitajika kutoka kwa gesi. Gesi inayoondoka juu ya kitengo inaitwa "gesi iliyobaki."
Kunyonya kunaweza pia kufanywa kwa friji. Gesi iliyobaki hutumika kupoza gesi ya ingizo kabla, ambayo hupita kwenye kipoezaji cha gesi kwenye joto kutoka 0 hadi -40 ºC. Mafuta ya kufyonza konda husukumwa kupitia kibariza cha mafuta, kabla ya kuwasiliana na gesi baridi kwenye kitengo cha kufyonza. Mimea mingi hutumia propane kama jokofu katika vitengo vya baridi. Glycol hudungwa moja kwa moja kwenye mkondo wa gesi ya kuingiza ili kuchanganya na maji yoyote kwenye gesi ili kuzuia kuganda na kuunda hidrati. Mchanganyiko wa glikoli-maji hutenganishwa na mvuke wa hidrokaboni na kioevu kwenye kitenganishi cha glikoli, na kisha kuunganishwa tena kwa kuyeyusha maji katika kitengo cha regenerator.
Uondoaji.
Hatua inayofuata katika mchakato wa kunyonya ni kuondolewa, au demethanization. Methane iliyobaki huondolewa kutoka kwa mafuta mengi katika mimea ya kurejesha ethane. Kawaida hii ni mchakato wa awamu mbili, ambayo kwanza inakataa angalau nusu ya methane kutoka kwa mafuta tajiri kwa kupunguza shinikizo na kuongeza joto. Mafuta tajiri iliyobaki kawaida huwa na ethane na propane ya kutosha kufanya urejeshaji kuhitajika. Iwapo haijauzwa, gesi ya juu hutumika kama mafuta ya mimea au kama kienezi-ya awali, au hurejeshwa kwenye gesi ya kuingiza kwenye kifyonza kikuu.
Kutengana.
Hatua ya mwisho katika mchakato wa kunyonya, kunereka, hutumia mvuke kama njia ya kuondoa hidrokaboni zinazohitajika kutoka kwa mafuta mengi ya kunyonya. Vipuli vyenye unyevu hutumia mivuke ya mvuke kama njia ya kuvulia. Katika sehemu zenye hali kavu, mivuke ya hidrokaboni, inayopatikana kutokana na uvukizi wa sehemu ya mafuta ya moto yanayosukumwa kupitia kichemsha tena, hutumika kama njia ya kuvulia. Bado hudhibiti kiwango cha mwisho cha kuchemka na uzito wa molekuli ya mafuta konda, na kiwango cha kuchemsha cha mchanganyiko wa mwisho wa bidhaa ya hidrokaboni.
Taratibu Nyingine
Kugawanyika.
Ni mgawanyo wa mchanganyiko wa hidrokaboni unaohitajika kutoka kwa mimea ya kunyonya, katika bidhaa maalum, za kibinafsi, safi kiasi. Kugawanyika kunawezekana wakati vimiminiko viwili, vinavyoitwa bidhaa ya juu na bidhaa ya chini, vina viwango tofauti vya kuchemsha. Mchakato wa kugawanya una sehemu tatu: mnara wa kutenganisha bidhaa, reboiler ya joto ya pembejeo na condenser ili kuondoa joto. Mnara huo una tray nyingi ili mguso mwingi wa mvuke na kioevu hutokea. Joto la reboiler huamua muundo wa bidhaa ya chini.
Urejeshaji wa sulfuri.
Salfidi ya hidrojeni lazima iondolewe kutoka kwa gesi kabla ya kusafirishwa kwa mauzo. Hii inakamilishwa katika mimea ya kurejesha sulfuri.
Baiskeli ya gesi.
Uendeshaji baisikeli wa gesi si njia ya kurekebisha shinikizo wala njia ya pili ya kurejesha urejeshaji, bali ni njia iliyoboreshwa ya uokoaji inayotumiwa kuongeza uzalishaji wa vimiminika vya gesi asilia kutoka kwenye hifadhi za "gesi mvua". Baada ya maji kuondolewa kutoka kwa "gesi ya mvua" katika mimea ya baiskeli, "gesi kavu" iliyobaki inarudi kwenye hifadhi kupitia visima vya sindano. "Gesi kavu" inapozunguka tena kwenye hifadhi inachukua vimiminika zaidi. Mizunguko ya uzalishaji, usindikaji na urejeshaji unarudiwa hadi vimiminika vyote vinavyoweza kurejeshwa vimeondolewa kwenye hifadhi na kubaki "gesi kavu" pekee.
Ukuzaji wa Maeneo ya Kuzalisha Sehemu za Mafuta na Gesi
Ukuzaji wa kina wa tovuti unahitajika kuleta uwanja mpya wa mafuta au gesi katika uzalishaji. Ufikiaji wa tovuti unaweza kupunguzwa au kuzuiwa na hali ya hewa na kijiografia. mahitaji ni pamoja na usafiri; ujenzi; matengenezo, nyumba na vifaa vya utawala; vifaa vya kutenganisha mafuta, gesi na maji; usafiri wa mafuta na gesi asilia; vifaa vya utupaji wa maji na taka; na huduma nyingine nyingi, vifaa na aina ya vifaa. Nyingi kati ya hizi hazipatikani kwa urahisi kwenye tovuti na lazima zitolewe na aidha kampuni ya kuchimba visima au uzalishaji au na wakandarasi wa nje.
Shughuli za mkandarasi
Wakandarasi kwa kawaida hutumiwa na kampuni za utafutaji na uzalishaji wa mafuta na gesi ili kutoa baadhi au huduma zote zifuatazo zinazohitajika ili kuchimba na kuendeleza maeneo ya uzalishaji:
Utilities
Iwapo shughuli za uchunguzi, uchimbaji na uzalishaji hufanyika ardhini au nje ya nchi, nishati, umeme mdogo na huduma zingine za usaidizi zinahitajika, ikijumuisha:
Masharti ya Kazi, Afya na Usalama
Kazi ya kuchimba visima kawaida huhusisha wafanyakazi wa chini wa watu 6 (msingi na sekondari wachimba visima, wachimba visima watatu au wasaidizi (wenye ukali) na paka mtu) kuripoti kwa msimamizi wa tovuti au msimamizi (kisukuma chombo) anayehusika na uendelezaji wa uchimbaji. Wachimbaji visima vya msingi na vya upili wana jukumu la jumla la shughuli za uchimbaji na usimamizi wa wafanyikazi wa kuchimba visima wakati wa zamu zao. Wachimba visima wanapaswa kufahamu uwezo na mapungufu ya wafanyakazi wao, kwani kazi inaweza kuendelea kwa haraka tu kama mshiriki mwepesi zaidi wa wafanyakazi.
Wachimbaji wasaidizi wamewekwa kwenye jukwaa ili kuendesha vifaa, kusoma vyombo na kufanya matengenezo ya kawaida na kazi ya ukarabati. Mtu wa paka anahitajika kupanda juu karibu na sehemu ya juu ya derrick wakati bomba la kuchimba visima linaingizwa au kutolewa nje ya shimo la kisima na kusaidia kuhamisha sehemu za bomba ndani na nje ya rundo. Wakati wa kuchimba visima, mtu wa paka pia anaendesha pampu ya matope na hutoa msaada wa jumla kwa wafanyakazi wa kuchimba visima.
Watu wanaokusanya, kuweka, kumwaga na kurejesha bunduki za kutoboa wanapaswa kupewa mafunzo, kufahamu hatari za vilipuzi na kuhitimu kushughulikia vilipuzi, kamba za msingi na vifuniko vya ulipuaji. Wafanyikazi wengine wanaofanya kazi ndani na karibu na maeneo ya mafuta ni pamoja na wanajiolojia, wahandisi, makanika, madereva, wafanyikazi wa matengenezo, mafundi umeme, waendeshaji bomba na vibarua.
Visima huchimbwa kila saa, kwa zamu ya saa 8 au 12, na wafanyakazi huhitaji uzoefu, ujuzi na stamina nyingi ili kukidhi mahitaji magumu ya kimwili na kiakili ya kazi. Kupanua wafanyakazi kupita kiasi kunaweza kusababisha ajali mbaya au jeraha. Kuchimba visima kunahitaji ushirikiano wa karibu na uratibu ili kukamilisha kazi kwa njia salama na kwa wakati unaofaa. Kwa sababu ya mahitaji haya na mengine, ni lazima izingatiwe kwa ari na afya na usalama wa wafanyakazi. Vipindi vya kutosha vya kupumzika na kupumzika, chakula bora na usafi unaofaa na vyumba vya kuishi, ikiwa ni pamoja na hali ya hewa katika hali ya hewa ya joto, unyevu na joto katika maeneo ya baridi, ni muhimu.
Hatari kuu za kazi zinazohusiana na shughuli za uchunguzi na uzalishaji ni pamoja na magonjwa kutokana na kufichuliwa na hali ya kijiografia na hali ya hewa, mkazo kutoka kwa kusafiri umbali mrefu juu ya maji au ardhi ngumu na majeraha ya kibinafsi. Matatizo ya kisaikolojia yanaweza kutokana na kutengwa kimwili kwa tovuti za uchunguzi na umbali wao kutoka kwa kambi za msingi na muda mrefu wa kazi unaohitajika kwenye majukwaa ya kuchimba visima nje ya pwani na maeneo ya mbali ya pwani. Hatari zingine nyingi haswa kwa shughuli za pwani, kama vile kupiga mbizi chini ya maji, zimefunikwa mahali pengine katika hili Encyclopaedia.
Kazi ya nje ya nchi ni hatari wakati wote, wakati wa kufanya kazi na nje ya kazi. Wafanyikazi wengine hawawezi kushughulikia mkazo wa kufanya kazi nje ya nchi kwa kasi kubwa, kwa muda mrefu, chini ya kizuizi cha jamaa na chini ya mabadiliko ya hali ya mazingira. Dalili za msongo wa mawazo kwa wafanyakazi ni pamoja na kuwashwa kusiko kwa kawaida, dalili nyingine za msongo wa mawazo, unywaji pombe kupita kiasi au uvutaji sigara na matumizi ya dawa za kulevya. Matatizo ya kukosa usingizi, ambayo yanaweza kuchochewa na viwango vya juu vya mtetemo na kelele, yameripotiwa na wafanyikazi kwenye majukwaa. Urafiki kati ya wafanyikazi na likizo ya mara kwa mara ya pwani inaweza kupunguza mkazo. Ugonjwa wa bahari na kuzama, pamoja na kufichuliwa na hali mbaya ya hali ya hewa, ni hatari zingine katika kazi ya pwani.
Magonjwa kama vile magonjwa ya njia ya upumuaji hutokana na kukabiliwa na hali ya hewa kali, maambukizo au magonjwa ya vimelea katika maeneo ambayo haya ni ya kawaida. Ingawa mengi ya magonjwa haya bado yanahitaji uchunguzi wa epidemiological katika wafanyikazi wa kuchimba visima, inajulikana kuwa wafanyikazi wa mafuta wamepata periarthritis ya bega na bega, epicondylitis ya humeral, arthrosis ya mgongo wa kizazi na polyneuritis ya miguu ya juu. Uwezekano wa magonjwa kutokana na kufichuliwa na kelele na vibration pia upo katika shughuli za kuchimba visima. Ukali na mara kwa mara ya magonjwa haya yanayohusiana na uchimbaji yanaonekana kuwa sawia na urefu wa huduma na kukabiliwa na hali mbaya ya kazi (Bata 1983; Ghosh 1983; Montillier 1983).
Majeraha wakati wa kufanya kazi katika shughuli za uchimbaji na uzalishaji yanaweza kutokana na sababu nyingi, ikiwa ni pamoja na kuteleza na kuanguka, kushughulikia bomba, kunyanyua bomba na vifaa, matumizi mabaya ya zana na kushughulikia vibaya vilipuzi. Kuungua kunaweza kusababishwa na mvuke, moto, asidi au matope yenye kemikali kama vile hidroksidi ya sodiamu. Ugonjwa wa ngozi na majeraha ya ngozi yanaweza kutokana na kuathiriwa na mafuta yasiyosafishwa na kemikali.
Uwezekano upo kwa mfiduo wa papo hapo na sugu kwa anuwai ya nyenzo na kemikali zisizo na afya ambazo zipo katika uchimbaji na uzalishaji wa mafuta na gesi. Baadhi ya kemikali na nyenzo ambazo zinaweza kuwepo kwa kiasi kinachoweza kuwa hatari zimeorodheshwa katika jedwali la 2 na ni pamoja na:
usalama
Uchimbaji na uzalishaji hufanyika katika aina zote za hali ya hewa na chini ya hali tofauti za hali ya hewa, kutoka kwa misitu ya kitropiki na jangwa hadi Aktiki iliyoganda, na kutoka nchi kavu hadi Bahari ya Kaskazini. Wafanyakazi wa kuchimba visima wanapaswa kufanya kazi katika hali ngumu, chini ya kelele, vibration, hali mbaya ya hewa, hatari za kimwili na kushindwa kwa mitambo. Jukwaa, meza ya mzunguko na vifaa kawaida huteleza na hutetemeka kutoka kwa injini na operesheni ya kuchimba visima, na hivyo kuhitaji wafanyikazi kufanya harakati za makusudi na za uangalifu. Hatari ipo kwa kuteleza na kuanguka kutoka juu wakati wa kupanda kizimba na derrick, na kuna hatari ya kuathiriwa na mafuta yasiyosafishwa, gesi, matope na moshi wa moshi wa injini. Uendeshaji wa kukata kwa haraka na kisha kuunganisha bomba la kuchimba visima unahitaji mafunzo, ujuzi na usahihi wa wafanyakazi ili ufanyike kwa usalama wakati baada ya muda.
Wafanyakazi wa ujenzi, kuchimba visima na uzalishaji wanaofanya kazi nje ya pwani wanapaswa kukabiliana na hatari sawa na wafanyakazi wanaofanya kazi kwenye ardhi, na hatari za ziada maalum kwa kazi ya nje ya nchi. Hizi ni pamoja na uwezekano wa kuanguka kwa jukwaa baharini na masharti ya taratibu maalum za uokoaji na vifaa vya kuokoa katika tukio la dharura. Jambo lingine la kuzingatia wakati wa kufanya kazi nje ya pwani ni hitaji la kupiga mbizi kwenye kina kirefu cha bahari na maji ya kina kifupi ili kufunga, kutunza na kukagua vifaa.
Moto na mlipuko
Daima kuna hatari ya kulipuliwa wakati wa kutoboa kisima, na kutolewa kwa wingu la gesi au mvuke, ikifuatiwa na mlipuko na moto. Uwezo wa ziada wa moto na mlipuko upo katika shughuli za mchakato wa gesi.
Jukwaa la nje ya pwani na wafanyikazi wa kuchimba visima wanapaswa kutathminiwa kwa uangalifu baada ya uchunguzi wa kina wa mwili. Uteuzi wa wahudumu wa baharini wenye historia au ushahidi wa magonjwa ya mapafu, moyo na mishipa au mishipa ya fahamu, kifafa, kisukari, misukosuko ya kisaikolojia na uraibu wa dawa za kulevya au pombe unahitaji kuzingatiwa kwa uangalifu. Kwa sababu wafanyikazi watatarajiwa kutumia vifaa vya kinga ya kupumua na, haswa, wale waliofunzwa na walio na vifaa vya kupambana na moto, lazima watathminiwe kimwili na kiakili kwa uwezo wa kutekeleza majukumu haya. Uchunguzi wa kimatibabu unapaswa kujumuisha tathmini ya kisaikolojia inayoakisi mahitaji fulani ya kazi.
Huduma za matibabu ya dharura kwenye mitambo ya uchimbaji visima nje ya nchi na majukwaa ya uzalishaji lazima zijumuishe masharti ya zahanati ndogo au zahanati, inayohudumiwa na daktari aliyehitimu kwenye bodi kila wakati. Aina ya huduma ya matibabu inayotolewa itaamuliwa na upatikanaji, umbali na ubora wa huduma zinazopatikana za pwani. Uokoaji unaweza kuwa kwa meli au helikopta, au daktari anaweza kusafiri hadi kwenye jukwaa au kutoa ushauri wa matibabu kwa njia ya redio kwa daktari wa ndani, inapohitajika. Meli ya matibabu inaweza kuwekwa mahali ambapo idadi ya majukwaa makubwa yanafanya kazi katika eneo dogo, kama vile Bahari ya Kaskazini, ili kupatikana kwa urahisi zaidi na kutoa huduma kwa haraka kwa mfanyakazi mgonjwa au aliyejeruhiwa.
Watu ambao hawafanyi kazi kwenye mitambo ya kuchimba visima au majukwaa pia wanapaswa kupewa kazi ya mapema na uchunguzi wa matibabu wa mara kwa mara, haswa ikiwa wameajiriwa kufanya kazi katika hali ya hewa isiyo ya kawaida au chini ya hali mbaya. Mitihani hii inapaswa kuzingatia mahitaji fulani ya kimwili na kisaikolojia ya kazi.
Ulinzi wa kibinafsi
Mpango wa ufuatiliaji na sampuli za usafi wa kazini, pamoja na mpango wa uchunguzi wa kimatibabu, unapaswa kutekelezwa ili kutathmini kwa utaratibu kiwango na athari za mfiduo wa hatari kwa wafanyikazi. Ufuatiliaji wa mivuke inayoweza kuwaka na mfiduo wa sumu, kama vile sulfidi hidrojeni, unapaswa kutekelezwa wakati wa shughuli za utafutaji, uchimbaji na uzalishaji. Kwa kweli hakuna mfiduo wa H2S inapaswa kuruhusiwa, haswa kwenye majukwaa ya pwani. Njia bora ya kudhibiti mfiduo ni kwa kutumia matope ya kuchimba visima ipasavyo ili kuweka H2S kutoka kwenye kisima na kwa kuongeza kemikali kwenye matope ili kugeuza H2S. Wafanyakazi wote wanapaswa kufundishwa kutambua uwepo wa H2S na kuchukua hatua za kuzuia mara moja ili kupunguza uwezekano wa mfiduo wa sumu na milipuko.
Watu wanaojishughulisha na shughuli za uchunguzi na uzalishaji wanapaswa kuwa na vifaa vinavyofaa vya ulinzi wa kibinafsi ikiwa ni pamoja na:
Vyumba vya kudhibiti, vyumba vya kuishi na nafasi zingine kwenye majukwaa makubwa ya pwani kwa kawaida hushinikizwa ili kuzuia kuingia kwa angahewa hatari, kama vile gesi ya salfidi hidrojeni, ambayo inaweza kutolewa inapopenya au kwa dharura. Kinga ya upumuaji inaweza kuhitajika ikiwa shinikizo la tukio linashindwa, na wakati kuna uwezekano wa kufichuliwa na gesi zenye sumu (sulfidi hidrojeni), vipumuaji (nitrojeni, dioksidi kaboni), asidi (floridi hidrojeni) au uchafu mwingine wa anga wakati wa kufanya kazi nje ya maeneo yenye shinikizo. .
Wakati wa kufanya kazi karibu na visima vya shinikizo la joto / jotoardhi, glavu zilizowekwa maboksi na suti kamili za kinga ya joto na mvuke zilizo na hewa ya kupumua zinapaswa kuzingatiwa, kwani kugusa mvuke na mvuke wa moto kunaweza kusababisha kuchoma kwa ngozi na mapafu.
Viunga vya usalama na njia za kuokoa maisha zinapaswa kutumika wakati wa kutembea kwenye njia za miguu na magenge, hasa kwenye majukwaa ya pwani na katika hali mbaya ya hewa. Wakati wa kupanda rigs na derricks, harnesses na njia za maisha na counterweight masharti zinapaswa kutumika. Vikapu vya wafanyikazi, vinavyobeba wafanyikazi wanne au watano waliovaa vifaa vya kuelea vya kibinafsi, mara nyingi hutumiwa kuhamisha wafanyikazi kati ya boti na majukwaa ya nje ya pwani au vifaa vya kuchimba visima. Njia nyingine ya kuhamisha ni kwa "kamba za kubembea." Kamba zinazotumika kuzungusha kutoka kwenye boti hadi kwenye majukwaa huning’inizwa moja kwa moja juu ya ukingo wa kutua kwa mashua, huku zile za kutoka jukwaa hadi boti zining’inie futi 3 au 4 kutoka ukingo wa nje.
Kutoa vifaa vya kuosha kwa wafanyakazi na nguo na kufuata kanuni za usafi ni hatua za kimsingi za kudhibiti ugonjwa wa ngozi na magonjwa mengine ya ngozi. Inapohitajika, vituo vya dharura vya kuosha macho na mvua za usalama vinapaswa kuzingatiwa.
Hatua za ulinzi wa usalama
Mifumo ya kuzima kwa jukwaa la mafuta na gesi hutumia vifaa na wachunguzi mbalimbali ili kuchunguza uvujaji, moto, kupasuka na hali nyingine za hatari, kuamsha kengele na kuzima shughuli katika mlolongo uliopangwa, wa mantiki. Inapohitajika kwa sababu ya asili ya gesi au ghafi, mbinu za kupima zisizoharibu, kama vile ultrasonic, radiografia, chembe ya sumaku, ukaguzi wa rangi ya kioevu au ukaguzi wa kuona, inapaswa kutumika kubaini kiwango cha ulikaji wa bomba, mirija ya hita, vipodozi. na vyombo vinavyotumika katika uzalishaji na usindikaji wa mafuta yasiyosafishwa, condensate na gesi.
Vali za kufungia ndani ya uso na chini ya uso hulinda mitambo ya pwani, visima moja kwenye maji ya kina kirefu na majukwaa ya uchimbaji na uzalishaji wa maji ya kina kirefu ya bahari, na huwashwa kiotomatiki (au kwa mikono) katika tukio la moto, mabadiliko muhimu ya shinikizo; kushindwa kwa janga kwenye kichwa cha kisima au dharura nyingine. Pia hutumiwa kulinda visima vidogo vya sindano na visima vya kuinua gesi.
Ukaguzi na utunzaji wa korongo, winchi, ngoma, kamba ya waya na vifaa vinavyohusiana ni jambo muhimu la kuzingatia usalama katika uchimbaji. Kudondosha kamba ya bomba ndani ya kisima ni tukio kubwa, ambalo linaweza kusababisha upotevu wa kisima. Majeraha, na wakati mwingine vifo, vinaweza kutokea wakati wafanyikazi wanapigwa na kamba ya waya ambayo hukatika wakiwa chini ya mvutano. Uendeshaji salama wa kifaa cha kuchimba visima pia unategemea kazi za kuteka zinazoendeshwa vizuri, zilizodumishwa vizuri, na vichwa vya kichwa vilivyorekebishwa vizuri na mifumo ya breki. Unapofanya kazi kwenye ardhi, weka korongo umbali salama kutoka kwa waya za umeme.
Ushughulikiaji wa vilipuzi wakati wa shughuli za uchunguzi na uchimbaji unapaswa kuwa chini ya udhibiti wa mtu aliyehitimu mahsusi. Tahadhari kadhaa za usalama zinazopaswa kuzingatiwa wakati wa kutumia bunduki ya kutoboa ni pamoja na:
Mipango na uchimbaji wa maandalizi ya dharura ni muhimu kwa usalama wa wafanyikazi kwenye uchimbaji wa mafuta na gesi na mitambo ya uzalishaji na majukwaa ya pwani. Kila aina tofauti ya dharura inayoweza kutokea (km, moto au mlipuko, kutolewa kwa gesi inayoweza kuwaka au yenye sumu, hali ya hewa isiyo ya kawaida, mfanyikazi kupita kiasi, na hitaji la kuachana na jukwaa) inapaswa kutathminiwa na mipango mahususi ya kukabiliana na kutayarishwa. Wafanyikazi wanahitaji kufundishwa juu ya hatua sahihi za kuchukua wakati wa dharura, na kufahamu vifaa vya kutumika.
Usalama na uhai wa helikopta katika tukio la kuanguka ndani ya maji ni mambo muhimu ya kuzingatia kwa uendeshaji wa jukwaa la pwani na maandalizi ya dharura. Marubani na abiria wanapaswa kuvaa mikanda ya usalama na, inapohitajika, gia za kujiokoa wakati wa kukimbia. Vests za maisha zinapaswa kuvaliwa wakati wote, wakati wa kukimbia na wakati wa kuhamisha kutoka kwa helikopta hadi jukwaa au meli. Uangalifu wa uangalifu wa kuweka miili na vifaa chini ya njia ya blade ya rotor inahitajika wakati wa kuingia, kuondoka au kufanya kazi karibu na helikopta.
Mafunzo ya wafanyikazi wa pwani na nje ya nchi ni muhimu kwa operesheni salama. Wafanyakazi wanapaswa kuhitajika kuhudhuria mikutano ya usalama iliyopangwa mara kwa mara, inayojumuisha masomo ya lazima na mengine. Kanuni za kisheria zimetungwa na mashirika ya serikali, ikiwa ni pamoja na Utawala wa Usalama na Afya Kazini wa Marekani, Walinzi wa Pwani wa Marekani kwa ajili ya shughuli za nje ya bahari, na sheria zinazolingana na hizo nchini Uingereza, Norway na kwingineko, ambazo hudhibiti usalama na afya ya wafanyakazi wa uchunguzi na uzalishaji, nchi kavu na nje ya nchi. Kanuni ya Utendaji ya Shirika la Kazi Duniani Usalama na Afya katika Ujenzi wa Ufungaji Usiobadilika wa Offshore katika Sekta ya Petroli (1982) hutoa mwongozo katika eneo hili. Taasisi ya Petroli ya Marekani ina idadi ya viwango na mbinu zinazopendekezwa zinazohusu usalama na afya zinazohusiana na shughuli za uchunguzi na uzalishaji.
Hatua za ulinzi na kuzuia moto
Uzuiaji na ulinzi wa moto, haswa kwenye vifaa vya kuchimba visima vya pwani na majukwaa ya uzalishaji, ni jambo muhimu katika usalama wa wafanyikazi na shughuli zinazoendelea. Wafanyakazi wanapaswa kufundishwa na kuelimishwa kutambua pembetatu ya moto, kama ilivyojadiliwa katika Moto sura, kama inavyotumika kwa vimiminika vya hidrokaboni vinavyoweza kuwaka na kuwaka, gesi na mivuke na hatari zinazoweza kutokea za moto na milipuko. Ufahamu wa kuzuia moto ni muhimu na unajumuisha ujuzi wa vyanzo vya kuwasha kama vile kulehemu, miali ya moto wazi, joto la juu, nishati ya umeme, cheche tuli, vilipuzi, vioksidishaji na vifaa visivyooana.
Mifumo yote miwili tulivu na inayofanya kazi ya ulinzi wa moto hutumiwa ufukweni na baharini.
Wafanyakazi ambao wanatarajiwa kupambana na moto, kutoka kwa moto mdogo katika hatua za mwanzo hadi moto mkubwa katika maeneo yaliyofungwa, kama vile kwenye majukwaa ya nje ya pwani, lazima wapewe mafunzo na vifaa vinavyofaa. Wafanyakazi waliopewa kazi kama viongozi wa kikosi cha zima moto na makamanda wa matukio wanahitaji uwezo wa uongozi na mafunzo maalum ya ziada katika mbinu za juu za kuzima moto na kudhibiti moto.
Kulinda mazingira
Vyanzo vikuu vya uchafuzi wa hewa, maji na ardhi katika uzalishaji wa mafuta na gesi asilia ni kutokana na umwagikaji wa mafuta au uvujaji wa gesi ardhini au baharini, salfidi ya hidrojeni iliyopo kwenye mafuta na gesi kutoroka angani, kemikali hatari zinazopatikana katika kuchimba matope na kuchafua maji au ardhi. na bidhaa za mwako za moto wa visima vya mafuta. Madhara yanayoweza kutokea kwa afya ya umma ya kuvuta pumzi ya chembechembe za moshi kutoka kwa moto mkubwa wa mafuta yamekuwa ya wasiwasi mkubwa tangu moto wa visima vya mafuta uliotokea Kuwait wakati wa Vita vya Ghuba ya Uajemi mnamo 1991.
Udhibiti wa uchafuzi kwa kawaida hujumuisha:
Muundo wa mtawanyiko wa gesi unafanywa ili kubaini eneo linalowezekana ambalo lingeathiriwa na wingu la kutoroka kwa gesi yenye sumu au inayoweza kuwaka au mvuke. Masomo ya jedwali la maji chini ya ardhi yanafanywa ili kuonyesha kiwango cha juu zaidi cha uchafuzi wa maji ikiwa uchafuzi wa mafuta utatokea.
Wafanyakazi wanapaswa kufundishwa na kuhitimu kutoa majibu ya huduma ya kwanza ili kupatanisha umwagikaji na uvujaji. Wakandarasi wanaobobea katika urekebishaji wa uchafuzi kwa kawaida hujishughulisha na kudhibiti majibu makubwa ya kumwagika na miradi ya kurekebisha.
Mnamo 1993, uzalishaji wa umeme ulimwenguni kote ulikuwa saa za kilowati trilioni 12.3 (Umoja wa Mataifa 1995). (Saa ya kilowati ni kiasi cha umeme kinachohitajika kuwasha balbu kumi za watt 100 kwa saa 1.) Mtu anaweza kuhukumu ukubwa wa jitihada hii kwa kuzingatia data kutoka Marekani, ambayo peke yake ilizalisha 25% ya jumla ya nishati. Sekta ya matumizi ya umeme ya Marekani, mchanganyiko wa mashirika ya umma na ya kibinafsi, ilizalisha saa za kilowati trilioni 3.1 mwaka wa 1993, kwa kutumia zaidi ya vitengo 10,000 vya kuzalisha (Idara ya Nishati ya Marekani 1995). Sehemu ya sekta hii ambayo inamilikiwa na wawekezaji binafsi huajiri watu 430,000 katika uendeshaji na matengenezo ya umeme, na mapato ya dola za Marekani bilioni 200 kila mwaka.
Umeme huzalishwa katika mitambo inayotumia mafuta ya kisukuku (petroli, gesi asilia au makaa ya mawe) au kutumia nishati ya nyuklia au nishati ya maji. Mnamo 1990, kwa mfano, 75% ya nguvu za umeme za Ufaransa zilitoka kwa vituo vya nguvu vya nyuklia. Mnamo 1993, 62% ya umeme unaozalishwa ulimwenguni ulitoka kwa nishati ya kisukuku, 19% kutoka kwa nguvu ya maji, na 18% kutoka kwa nishati ya nyuklia. Vyanzo vingine vya nishati vinavyoweza kutumika tena kama vile upepo, jua, jotoardhi au biomasi huchangia sehemu ndogo tu ya uzalishaji wa umeme duniani. Kutoka kwa vituo vya kuzalisha, umeme hupitishwa kupitia mitandao iliyounganishwa au gridi hadi mifumo ya usambazaji ya ndani na kupitia kwa watumiaji.
Wafanyakazi wanaofanya haya yote yawezekane huwa hasa wanaume na wana kiwango cha juu cha ujuzi wa kiufundi na ujuzi wa "mfumo". Majukumu ambayo wafanyakazi hawa hufanya ni tofauti kabisa, yana vipengele vinavyofanana na ujenzi, utengenezaji, ushughulikiaji wa vifaa, usafirishaji na tasnia ya mawasiliano. Nakala chache zifuatazo zinaelezea baadhi ya shughuli hizi kwa undani. Makala kuhusu viwango vya matengenezo ya umeme na masuala ya mazingira pia yanaangazia mipango mikuu ya udhibiti wa serikali ya Marekani inayoathiri sekta ya matumizi ya umeme.
Wanadamu walijifunza kutumia nishati ya maji ya bomba milenia nyingi zilizopita. Kwa zaidi ya karne moja, umeme umetolewa kwa kutumia nguvu za maji. Watu wengi huhusisha matumizi ya nishati ya maji na uwekaji mabwawa wa mito, lakini nishati ya umeme wa maji inaweza pia kuzalishwa kwa kutumia mawimbi.
Operesheni za uzalishaji wa umeme wa maji hupitia eneo kubwa na hali ya hewa nyingi, kutoka kwa barafu ya Aktiki hadi msitu wa mvua wa Ikweta. Eneo la kijiografia la kiwanda cha kuzalisha litaathiri hali ya hatari inayoweza kuwepo, kwa kuwa hatari za kazi kama vile wadudu na wanyama wakali, au hata mimea yenye sumu, zitatofautiana kutoka eneo hadi eneo.
Kituo cha kuzalisha haidrojeni kwa ujumla huwa na a bwawa ambayo hunasa kiasi kikubwa cha maji, a njia ya kumwagika ambayo hutoa maji ya ziada kwa mtindo unaodhibitiwa na a nguvu. Dykes na miundo mingine ya kuzuia na kudhibiti maji inaweza pia kuwa sehemu ya kituo cha nguvu za maji, ingawa hazihusiki moja kwa moja katika kuzalisha umeme. Nguvu ina mikondo ya kupitishia maji ambayo huelekeza maji kupitia turbine ambazo hubadilisha mtiririko wa maji kuwa mtiririko unaozunguka. Maji yataanguka kupitia vile vya turbine au vinginevyo yatatiririka kwa mlalo kupitia kwao. Turbine na jenereta zimeunganishwa kwa kila mmoja. Kwa hivyo, mzunguko wa turbine husababisha mzunguko wa rotor ya jenereta.
Uwezo wa nguvu za umeme kutoka kwa mtiririko wa maji ni bidhaa ya wingi wa maji, urefu ambao huanguka na kuongeza kasi ya mvuto. Misa ni kazi ya kiasi cha maji kinachopatikana na kiwango cha mtiririko wake. Muundo wa kituo cha nguvu utaamua urefu wa maji. Miundo mingi huchota maji kutoka karibu na sehemu ya juu ya bwawa na kisha kuyamwaga chini kwenye mto uliopo chini ya mto. Hii huongeza urefu huku ikidumisha mtiririko unaofaa na unaoweza kudhibitiwa.
Katika vituo vingi vya kisasa vya kuzalisha umeme wa maji, turbogenerators huelekezwa kwa wima. Hizi ni miundo inayojulikana inayojitokeza juu ya sakafu kuu katika vituo hivi. Hata hivyo, karibu muundo wote iko chini ya kile kinachoonekana kwenye ngazi kuu ya sakafu. Hii inajumuisha shimo la jenereta, na chini ya shimo la turbine na bomba la ulaji na kutokwa. Miundo hii na njia za kuelekeza maji huingizwa mara kwa mara.
Katika vituo vya mavuno ya zamani, turbogenerator inaelekezwa kwa usawa. Shaft kutoka kwa turbine hutoka kwenye ukuta hadi kwenye nyumba ya nguvu, ambapo inaunganisha kwa jenereta. Jenereta inafanana na motor kubwa sana, ya zamani, ya wazi ya umeme. Kwa ushuhuda wa kubuni na ubora wa ujenzi wa vifaa hivi, baadhi ya vifaa vya kugeuka kwa karne bado vinafanya kazi. Baadhi ya stesheni za kisasa zinajumuisha matoleo yaliyosasishwa ya miundo ya vituo vya zamani. Katika vituo hivyo, njia ya maji inazunguka kabisa turbogenerator na kuingia hupatikana kwa njia ya casing ya tubular ambayo inapita kupitia njia ya maji.
Sehemu ya sumaku huhifadhiwa kwenye vilima vya rotor kwenye jenereta. Nguvu za uga huu hutolewa na benki za betri za nickel cadmium zilizojaa asidi ya risasi au caustic. Mwendo wa rotor na uwanja wa sumaku uliopo katika vilima vyake husababisha uwanja wa umeme kwenye vilima vya stator. Sehemu ya sumakuumeme inayosababishwa hutoa nishati ya umeme ambayo hutolewa kwa gridi ya umeme. Voltage ya umeme ni shinikizo la umeme linalotokana na maji yanayotiririka. Ili kudumisha shinikizo la umeme-yaani, voltage-katika ngazi ya mara kwa mara inahitaji kubadilisha mtiririko wa maji kwenye turbine. Hili litafanywa kadiri mahitaji au masharti yatakavyobadilika.
Mtiririko wa umeme unaweza kusababisha arcing umeme, kama kwa mfano, katika mkutano exciter katika rotor. Arcing umeme inaweza kuzalisha ozoni, ambayo, hata katika viwango vya chini inaweza kuathiri vibaya mpira katika hose moto na vifaa vingine.
Jenereta za umeme wa maji huzalisha mikondo ya juu sana na voltages ya juu. Wafanyabiashara kutoka kwa jenereta huunganisha kwenye kibadilishaji cha kitengo na kutoka kwa hili hadi kwenye kibadilishaji cha nguvu. Transformer ya nguvu huongeza voltage na inapunguza sasa kwa maambukizi kwa umbali mrefu. Sasa ya chini hupunguza upotezaji wa nishati kwa sababu ya kupokanzwa wakati wa usambazaji. Mifumo mingine hutumia gesi ya sulfuri hexafluoride badala ya mafuta ya kawaida kama kizio. Uwekaji wa umeme unaweza kutoa bidhaa za uharibifu ambazo zinaweza kuwa hatari zaidi kuliko hexafluoride ya sulfuri.
Mizunguko ya umeme ni pamoja na wavunjaji ambao wanaweza kukata jenereta kwa kasi na bila kutabirika kutoka kwa gridi ya nguvu. Baadhi ya vitengo hutumia mlipuko wa hewa iliyobanwa ili kuvunja muunganisho. Kitengo kama hicho kinapoingia, kitatoa kiwango cha juu sana cha kelele ya msukumo.
Utawala na Uendeshaji wa Kituo
Watu wengi wanafahamu masuala ya utawala na uendeshaji wa kituo cha uzalishaji wa maji, ambayo kwa ujumla huunda wasifu wa umma wa shirika. Utawala wa mitambo ya kuzalisha umeme unatafuta kuhakikisha kuwa mtambo huo unatoa huduma ya uhakika. Utawala unajumuisha wafanyikazi wa ofisi wanaohusika katika shughuli za biashara na kiufundi, na usimamizi. Wafanyikazi wa shughuli za kituo ni pamoja na wasimamizi wa mitambo na wasimamizi, na waendeshaji mchakato.
Uzalishaji wa haidrojeni ni shughuli ya mchakato lakini tofauti na shughuli zingine za mchakato, kama zile za tasnia ya kemikali, vituo vingi vya kuongeza hidrojeni havina wafanyikazi wanaoendesha. Vifaa vya kuzalisha vinaendeshwa na udhibiti wa kijijini, wakati mwingine kutoka kwa umbali mrefu. Takriban shughuli zote za kazi hutokea wakati wa matengenezo, ukarabati, urekebishaji na uboreshaji wa mitambo na vifaa. Njia hii ya utendakazi inadai mifumo madhubuti ambayo inaweza kuhamisha udhibiti kutoka kwa uzalishaji wa nishati hadi matengenezo ili kuzuia kuanza kusikotarajiwa.
Hatari na muundo wa usimamizi
Huduma za umeme zinasimamiwa jadi kama mashirika ya "chini-juu". Hiyo ni, muundo wa shirika umetoa jadi njia ya uhamaji wa juu ambayo huanza na nafasi za ngazi ya kuingia na kusababisha usimamizi mkuu. Ni watu wachache wanaoingia kwenye shirika kwa upande. Hii ina maana kwamba usimamizi na usimamizi katika shirika la nishati kuna uwezekano kuwa wamepata hali ya kufanya kazi sawa na watu ambao kwa sasa wanashikilia nafasi za kuingia. Muundo kama huo wa shirika unaweza kuwa na athari kuhusiana na mfiduo wa wafanyikazi kwa mawakala hatari, haswa wale ambao wana athari sugu. Kwa mfano, fikiria kelele. Wafanyikazi ambao kwa sasa wanahudumu katika nyadhifa za usimamizi wangeweza wenyewe kupata hasara kubwa ya kusikia walipoajiriwa katika kazi ambazo zilikuwa na kelele za kazini. Upotevu wao wa kusikia unaweza kwenda bila kutambuliwa katika programu za upimaji wa sauti za kampuni, kwa kuwa programu kama hizo kwa ujumla hujumuisha wale tu wafanyikazi ambao kwa sasa wanakabiliwa na viwango vya juu vya kelele kazini.
Matengenezo ya Vifaa vya Kuzalisha
Matengenezo ya vifaa vya kuzalisha hugawanya katika aina mbili kuu za shughuli: matengenezo ya umeme na matengenezo ya mitambo. Ingawa aina zote mbili za kazi zinaweza kutokea kwa wakati mmoja na kando, ujuzi na kazi zinazohitajika kufanya hizi ni tofauti kabisa.
Matengenezo yanaweza kulazimisha kuzima na kubomoa kitengo. Mtiririko wa maji kwenye ulaji unadhibitiwa na lango kuu. Headgates ni miundo ya chuma ambayo hupunguzwa kwenye njia ya ulaji ili kuzuia mtiririko wa maji. Kuzuia mtiririko huruhusu maji kukimbia kutoka kwa njia za ndani. Kiwango cha maji tulivu kwenye bomba kutoka kwa turbine (tube ya rasimu) iko chini ya kiwango cha kipochi cha kusogeza na vile vya kiendesha turbine. Hii inaruhusu ufikiaji wa miundo hii. Kipochi cha kusongesha ni muundo uliopinda, wenye umbo la ond ambao unaelekeza mtiririko wa maji kuzunguka kiendesha turbine kwa njia inayofanana. Maji hupita kutoka kwa kipochi cha kusogeza kupitia vani za mwongozo zinazotiririka moja kwa moja, na vani zinazohamishika (milango ya wiketi) ambazo hudhibiti sauti.
Inapohitajika, jenereta na turbine zinaweza kuondolewa kutoka kwa maeneo yao ya kawaida na kuwekwa kwenye sakafu kuu ya nguvu. Kuondolewa kunaweza kuwa muhimu kwa urekebishaji au upunguzaji wa mafuta na ukarabati na uingizwaji wa vilima, fani, breki au mifumo ya majimaji.
Wakati mwingine vile vile vya mkimbiaji, pamoja na lango la wiketi, vifuniko vya mwongozo na miundo ya kuendesha maji kwenye sanduku la kusongesha na bomba la rasimu, huendeleza uharibifu kutoka kwa cavitation. Cavitation hutokea wakati shinikizo katika maji huanguka chini ya shinikizo la mvuke wake. Hili linapotokea, mapovu ya gesi huunda na mtikisiko unaosababishwa na vipovu hivi humomonyoa nyenzo ambazo maji hugusa. Inaweza kuwa muhimu kutengeneza vifaa vilivyoharibiwa kwa kulehemu, au kwa kutengeneza na kurejesha nyuso za chuma na saruji.
Miundo ya chuma inaweza pia kuhitaji kukarabati na kupakwa upya ikiwa imeharibika.
Hatari
Kuna aina mbalimbali za hatari zinazohusiana na uzalishaji wa nishati ya umeme wa maji. Baadhi ya hatari hizi hushirikiwa na wafanyikazi wote wanaofanya kazi katika tasnia, wakati zingine zinazuiliwa kwa wale wanaohusika katika shughuli za matengenezo ya umeme au mitambo. Hatari nyingi zinazoweza kutokea zimefupishwa katika jedwali la 1 na jedwali la 2, ambalo pia linatoa muhtasari wa tahadhari.
Jedwali 1. Kudhibiti mfiduo wa hatari zilizochaguliwa za kemikali na kibaolojia katika uzalishaji wa umeme wa maji
Yatokanayo |
Ambapo inaweza kupatikana |
Wafanyakazi walioathirika |
Mbinu za kudhibiti |
Mavumbi ya abrasive |
Vumbi linaweza kuwa na nyenzo za mlipuko na vumbi la rangi. Rangi iliyotumika kabla ya 1971 inaweza kuwa na PCB. |
Mitambo |
- Mfumo wa kudhibiti vumbi |
Asibesto |
Asbestosi inaweza kuwepo katika breki za jenereta, bomba na insulation ya umeme, mipako ya dawa, saruji ya asbesto na bidhaa nyingine; mfiduo hutegemea uwezekano na ukaribu na chanzo. |
Matengenezo ya umeme |
-Kupitisha mbinu bora za sasa za kazi inayohusisha asbesto- |
Battery |
Saketi fupi kwenye vituo katika benki za betri inaweza kusababisha mlipuko na moto na mfiduo wa kioevu na erosoli za elektroliti. |
Matengenezo ya umeme |
-Ukingaji wa vituo vya betri na kondakta zisizo na maboksi |
Coating |
Uchafuzi unaweza kujumuisha: monoksidi kaboni, rangi asilia zilizo na risasi na kromati nyingine na bidhaa za mtengano kutoka kwa resini za rangi. PCB zinaweza kuwa zilitumika kama plastiki kabla ya 1971. PCB zinaweza kuunda furani na dioksini, zinapopashwa joto. |
Mitambo |
- Uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani |
Chlorini |
Mfiduo wa klorini unaweza kutokea wakati wa kuunganishwa/kukatwa kwa mitungi ya klorini katika mifumo ya kutibu maji na maji machafu. |
Operators |
-Fuata miongozo ya tasnia ya klorini unapofanya kazi na mitungi ya klorini |
Kupungua |
Kupungua kwa vifaa vya umeme kunahitaji vimumunyisho na mali maalum ya kuwaka, ufumbuzi na uvukizi wa haraka bila kuacha mabaki; vimumunyisho vinavyokidhi sifa hizi ni tete na vinaweza kuleta hatari za kuvuta pumzi. |
Matengenezo ya umeme |
- Uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani |
dizeli |
Uzalishaji hasa ni pamoja na dioksidi ya nitrojeni, oksidi ya nitriki, monoksidi kaboni, dioksidi kaboni, dioksidi sulfuri na chembe chembe zenye hidrokaboni zenye kunukia za policyclic (PAHs) kutoka kwa magari au injini zinazoendeshwa kwenye ghala la nishati. |
Wafanyakazi wote |
-Kuzuia uendeshaji wa magari na malori katika majengo. |
Mabaki ya wadudu |
Wadudu wengine huzaliana katika maji ya haraka karibu na kituo; kufuatia kujamiiana, watu wazima hufa na mizoga kuoza na kukauka; baadhi ya watu hupata mzio wa kupumua
Kufuatia kumwaga maji, mabuu ya wadudu wanaoishi kwenye mifereji ya maji wanaweza kujaribu kuishusha miili yao ndani ya maji iliyobaki kwa kutengeneza kamba kama uzi; baadhi ya watu wanaweza kukuza unyeti wa mzio wa kupumua kwa vumbi kutokana na kukauka kwa nyenzo hizi. |
Wafanyakazi wote
|
-Wadudu wanaotumia sehemu ya maisha yao kwenye maji yaendayo haraka hupoteza makazi kutokana na ujenzi wa |
Mafuta na vilainishi |
Mafuta na maji ya majimaji hupaka vilima vya rotor na stator; mtengano wa hidrokaboni inapogusana na nyuso zenye joto inaweza kutoa hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic (PAHs). Mfiduo unaweza kutokea kwa kuvuta pumzi na kugusa ngozi. Kugusa ngozi kunaweza kusababisha ugonjwa wa ngozi. |
Matengenezo ya umeme |
- Vifaa vya kinga ya kibinafsi (kulingana na hali) |
Ozoni |
Ozoni inayotokana na kuwekewa rota na vifaa vingine vya umeme inaweza kusababisha tatizo la kukaribia aliyeambukizwa, kulingana na ukaribu na chanzo. |
Wafanyakazi wote |
-Kutunza vifaa vya umeme ili kuzuia arcing |
Rangi mafusho |
Erosoli za rangi zina rangi iliyopigwa na diluent; kutengenezea katika matone na mvuke inaweza kuunda mchanganyiko unaowaka; mfumo wa resin unaweza kujumuisha isosianati, epoxies, amini, peroksidi na viambatisho vingine tendaji. |
Watazamaji, wachoraji |
-Banda la kunyunyizia dawa |
Polychlorinated |
PCB zilitumika katika vimiminika vya kuhami umeme hadi mwanzoni mwa miaka ya 1970; maji ya awali au mabaki bado yanaweza kuwepo katika nyaya, capacitors, transfoma au vifaa vingine; mfiduo unaweza kutokea kwa kuvuta pumzi au kugusa ngozi. Moto au upashaji joto uliokithiri wakati wa huduma unaweza kubadilisha PCB kuwa furani na dioksini. |
Matengenezo ya umeme |
- Vifaa vya kinga binafsi |
Sulfuri hexafluoride |
Kuvunjika kwa safu ya umeme ya hexafluoride ya sulfuri huzalisha dutu za gesi na ngumu za sumu kubwa zaidi. |
Matengenezo ya umeme |
- Uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani |
Kulehemu na kuimarisha |
Cadmium, risasi, fedha katika solder |
Umeme
Mitambo |
- Uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani |
Jedwali 2. Kudhibiti mfiduo wa hatari zilizochaguliwa za kemikali na kibaolojia katika uzalishaji wa umeme wa maji
Yatokanayo |
Ambapo inaweza kupatikana |
Wafanyakazi walioathirika |
Mbinu za kudhibiti |
Awkward kazi |
Kazi ya muda mrefu katika mkao usiofaa inaweza kusababisha kuumia kwa musculoskeletal. |
Wafanyakazi wote |
-Vifaa vilivyoundwa ili kutafakari kanuni za ergonomic |
Nafasi zilizofungwa |
Bwawa, miundo ya udhibiti, milango ya kudhibiti, njia za kupitishia maji, jenereta na mashine za turbine zina mashimo mengi, sump, matangi na nafasi zingine zilizofungwa na zilizofungwa ambazo zinaweza kukosa oksijeni, zinaweza kuzuia angahewa hatari, au zinaweza kuwa na hali zingine za hatari. |
Wafanyakazi wote |
- Vifaa vya kupima hewa |
Kuacha |
Kuzama kunaweza kutokea kufuatia kuanguka kwa maji yaendayo haraka kwenye forebay (eneo la ulaji) au tailrace (eneo la kutokwa maji) au eneo lingine. Maji baridi sana hupatikana katika latitudo za juu wakati wa msimu wa masika, vuli na msimu wa baridi. |
Wafanyakazi wote |
- Vizuizi vya kizuizi cha wafanyikazi |
Electrocution |
Maeneo katika kituo yana waendeshaji wenye nguvu, wasio na ulinzi; vifaa vyenye vikondakta vilivyolindwa vinaweza kuwa hai baada ya kuondolewa kwa ngao. Hatari ya umeme hutokana na kuingia kimakusudi katika maeneo ambayo hayajaidhinishwa au kutokana na kushindwa kwa mifumo ya ulinzi kwa bahati mbaya. |
Wafanyakazi wote |
-Kuanzisha mazoea na taratibu za kuhakikisha hali salama ya kazi na vifaa vya umeme. |
Sumakuumeme |
Kuzalisha na vifaa vingine vya umeme huzalisha mashamba ya AC ya DC na 60 Hz (na ya juu); mfiduo hutegemea ukaribu na chanzo na kinga inayotolewa na miundo. Sehemu za sumaku ni ngumu sana kupunguza kwa kukinga. Umuhimu wa kufichua bado haujaanzishwa. Masafa ya redio: Athari kwa wanadamu ambazo hazijathibitishwa kikamilifu. |
Wafanyakazi wote |
-Hatari haijawekwa chini ya mipaka ya sasa |
Joto |
Jenereta huendeleza joto la kutosha; jenereta na wabadilishanaji wa joto wanaweza kutoa hewa yenye joto ndani ya nguvu; muundo wa nguvu unaweza kunyonya na kuangaza nishati ya jua ndani ya jengo; jeraha la joto linaweza kutokea wakati wa miezi ya joto, kulingana na hali ya hewa na kiwango cha bidii. |
Wafanyakazi wa ndani |
-Kugeuza hewa yenye joto kuelekea paa, ngao, vidhibiti vya uhandisi |
Kelele |
Kelele thabiti kutoka kwa jenereta na vyanzo vingine na kazi zinaweza kuzidi mipaka iliyodhibitiwa; vivunja mlipuko wa hewa hutoa viwango vya juu sana vya kelele ya athari; hizi zinaweza kutolewa wakati wowote. |
Wafanyakazi wote |
-Tumia teknolojia ya kudhibiti kelele. |
Kazi ya zamu |
Operesheni za mabadiliko zinaweza kutoa mikazo ya kisaikolojia na kisaikolojia; mikazo ya kisaikolojia na kijamii inaweza kuwa mbaya haswa kwa idadi ndogo inayohusika katika jamii ndogo na zilizotengwa ambapo shughuli hizi huwa zinapatikana. |
Operators |
-Kupitisha ratiba za kazi zinazoakisi ujuzi wa sasa kuhusu midundo ya circadian. |
Mtetemo, mkono wa mkono |
Mtetemo unaotolewa na zana zinazoendeshwa kwa mkono na vifaa vinavyoshikiliwa kwa mkono hupitishwa kupitia mishiko ya mikono. |
Matengenezo ya umeme |
-Tumia zana zinazokidhi viwango vya sasa vya mtetemo wa mkono wa mkono. |
Mtetemo, mwili mzima |
Mtetemo unaotokana na muundo unaotokana na mwendo wa mzunguko wa jenereta na msukosuko wa mtiririko wa maji hupitishwa kupitia sakafu na kuta. |
Wafanyakazi wote |
-Fuatilia na uhudumie vifaa vinavyozunguka ili kupunguza mtetemo. |
Vitengo vya maonyesho vinavyoonekana |
Utumiaji mzuri wa vituo vya kazi vya kompyuta hutegemea utumiaji wa kanuni za kuona na za ofisi. |
Wafanyakazi wa ofisi |
-Tumia kanuni za ergonomic za ofisi katika uteuzi na utumiaji wa maonyesho ya video |
Kuhusiana na hali ya hewa |
Nishati ya ultraviolet inaweza kusababisha kuchomwa na jua, saratani ya ngozi na mtoto wa jicho. Baridi inaweza kusababisha mkazo wa baridi na baridi. |
Wafanyakazi wa nje |
- Nguo za kazi zinazokinga baridi |
Athari za Mazingira
Uzalishaji wa umeme wa maji umekuzwa kuwa rafiki wa mazingira. Bila shaka, inatoa faida kubwa kwa jamii kupitia utoaji wa nishati na uimarishaji wa mtiririko wa maji. Lakini kizazi kama hicho cha nishati hakiji bila gharama ya mazingira, ambayo katika miaka ya hivi karibuni imepokea kutambuliwa zaidi na umakini wa umma. Kwa mfano, sasa inajulikana kuwa mafuriko ya maeneo makubwa ya dunia na miamba kwa maji yenye asidi husababisha kuvuja kwa metali kutoka kwa nyenzo hizi. Mrundikano wa kibayolojia wa zebaki umepatikana katika samaki ambao wamevuliwa kwenye maji kutoka maeneo hayo yaliyofurika.
Mafuriko pia hubadilisha mifumo ya mtikisiko katika maji na vile vile kiwango cha oksijeni. Yote haya yanaweza kuwa na madhara makubwa ya kiikolojia. Kwa mfano, samaki wanaokimbia wametoweka kwenye mito yenye mabwawa. Upotevu huu umetokea, kwa sehemu, kwa sababu samaki hawawezi kupata au kuvuka njia ya kiwango cha juu cha maji. Kwa kuongezea, maji yamekuja kufanana na ziwa zaidi ya mto, na maji tulivu ya ziwa hayaendani na salmoni.
Mafuriko pia huharibu makazi ya samaki na yanaweza kuharibu maeneo ya kuzaliana kwa wadudu, ambayo samaki na viumbe vingine hutegemea kwa ajili ya lishe. Katika baadhi ya matukio, mafuriko yameharibu mashamba yenye tija ya kilimo na misitu. Mafuriko ya maeneo makubwa pia yameibua wasiwasi kuhusu mabadiliko ya hali ya hewa na mabadiliko mengine katika usawa wa ikolojia. Kuzuiwa kwa maji safi ambayo yalikuwa yamekusudiwa kutiririka ndani ya maji ya chumvi pia kumezua wasiwasi kuhusu mabadiliko ya chumvi.
Uendeshaji wa vituo vya kuzalisha umeme kwa kutumia makaa ya mawe huhusisha mfululizo wa hatua ambazo zinaweza kuwaweka wafanyakazi kwenye majeraha ya kiwewe na kemikali hatari na mawakala wa kimwili. Hatari hizi zinaweza kudhibitiwa kupitia mchanganyiko wa muundo mzuri, wafanyikazi wenye ujuzi na kupanga kazi. Muundo mzuri utahakikisha kwamba vipengele vyote vinakidhi misimbo muhimu kwa uadilifu na uendeshaji salama. Pia itahakikisha kwamba mpangilio wa kifaa unaruhusu kuendelea kwa utendakazi salama na udumishaji kupitia ufikiaji rahisi. Wafanyakazi wenye ujuzi watakuwa na ufahamu wa hatari mahali pa kazi na wataweza kuunda mipango ya kukabiliana na hatari wanazokutana nazo. Mipango hii itatambua hatari na kutumia vidhibiti vinavyofaa, ambavyo vinaweza kuhusisha mchanganyiko wa kuondoa nishati, vizuizi vya kimwili na vifaa vya kinga binafsi. Uchambuzi wa uzoefu wa ajali unaonyesha kuwa vituo vya kisasa vya umeme vina utendakazi wa usalama unaolingana na tasnia zingine nzito za kiufundi. Ndani ya wafanyikazi wa kituo cha nguvu, majeraha mengi ya muda uliopotea huteseka na wafanyikazi wa matengenezo. Majeraha mara kwa mara huhusisha sprains na matatizo kwa tishu laini za mwili, na majeraha ya mgongo ya kawaida zaidi. Magonjwa ya viwanda yanayohusiana na mfiduo wa muda mrefu kwa kelele na, mara kwa mara, asbestosi pia hupatikana.
Uendeshaji wa mitambo ya kisasa ya umeme inaweza kuzingatiwa katika mfululizo wa hatua.
Utunzaji wa Makaa ya mawe
Hii ni pamoja na upokeaji wa makaa ya mawe (ama kwa reli au maji), uhifadhi na urejeshaji kwa ajili ya kuwasha vitengo vya jenereta ya turbine. Vifaa vizito (trekta-scrapers na buldoza) hutumiwa kuunda mirundo ya kuhifadhi iliyounganishwa, ambayo ni muhimu ikiwa moto unaowaka unaojitokeza unapaswa kuepukwa. Ushughulikiaji zaidi ni kwa wasafirishaji kwa nyumba ya nguvu. Mfiduo wa vumbi la makaa ya mawe (inayoongoza kwa pneumoconiosis iwezekanavyo) inaweza kudhibitiwa kwa kunyunyizia maji ya rundo la makaa ya mawe na matumizi ya cabs zilizofungwa za udhibiti zilizowekwa na filters za vumbi. Baadhi ya kazi zinazohusiana na viwango vya juu vya vumbi vya makaa ya mawe huhitaji vipumuaji vilivyo na kifyonza chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe (HEPAs). Viwango vya kelele husababisha wafanyakazi wengi katika eneo hili la kazi kupata mfiduo zaidi ya 85 dBA (kusababisha upotevu wa kusikia), ambayo inapaswa kudhibitiwa kwa kutumia viziba masikio na mofu, na programu ya kuhifadhi kusikia.
Hatari kadhaa za kawaida za usalama zinapatikana katika eneo hili la mmea. Kufanya kazi karibu na maji kunahitaji uangalifu wa taratibu na pia matumizi ya vihifadhi maisha. Kuendesha vifaa vizito kwenye rundo la uhifadhi lisilosawazisha wakati wa usiku kunahitaji mwanga wa eneo kubwa, huku hatari za kunyanyua na kusukumana kutoka kwa usafishaji wa mikono wa chute za makaa ya mawe (ambazo hukabiliwa na kuziba, hasa wakati majira ya baridi kali) ni bora kudhibitiwa kupitia chute inayoweza kutolewa. inashughulikia, ambayo hutoa ufikiaji rahisi. Uendeshaji na matengenezo ya mifumo ya conveyor iliyopanuliwa inahitaji ulinzi wa kapi za gari na za mwisho, viboreshaji na sehemu zingine za nip.
Operesheni ya Boiler-Turbine
Uendeshaji wa mchanganyiko wa boiler-turbine ya shinikizo inapaswa kuhusisha seti kali ya udhibiti ili kuhakikisha uendeshaji salama. Udhibiti huu ni pamoja na uadilifu wa kimwili wa vifaa na ujuzi, ujuzi na uzoefu wa wafanyakazi wa uendeshaji. Uadilifu wa vipengele vya shinikizo la juu huhakikishwa kwa njia ya mchanganyiko wa vipimo vinavyofaa vilivyomo katika viwango vya kisasa vya uhandisi, na ukaguzi wa kawaida wa viungo vya svetsade kwa kutumia mbinu za picha za kuona na zisizo za uharibifu (x rays na njia za fluoroscopic). Kwa kuongeza, valves za kupunguza shinikizo, ambazo zinajaribiwa mara kwa mara, zinahakikisha kuwa shinikizo la juu la boiler halifanyiki. Ujuzi na maarifa muhimu ya wafanyikazi yanaweza kuundwa kupitia mchakato wa ndani wa maendeleo ya wafanyikazi pamoja na uidhinishaji wa serikali ambao hudumu kwa miaka kadhaa.
Mazingira ya kituo cha nishati ni mkusanyiko wa mifumo changamano iliyosanifiwa kubeba mafuta, hewa inayowaka, maji ya boiler yenye demineralized, na maji ya kupoeza hadi kwenye boiler. Mbali na hatari za mvuke wa shinikizo la juu, ina aina mbalimbali za hatari nyingine za kawaida na za kemikali / kimwili ambazo lazima zitambuliwe na kudhibitiwa. Katika operesheni, hatari inayoenea zaidi ni kelele. Tafiti zinaonyesha kuwa wafanyakazi wote wa uendeshaji na matengenezo wana wastani wa kukabiliwa na muda wa zaidi ya 85 dBA, ambayo inahitaji uvaaji wa ulinzi wa kusikia (plugs au mofu) katika sehemu kubwa ya nguvu na upimaji wa sauti wa mara kwa mara ili kuhakikisha hakuna kuzorota kwa kusikia. Vyanzo vikuu vya kelele ni pamoja na viyeyusho vya makaa ya mawe, kitengo cha jenereta ya turbine, na vibandizi vya hewa vya huduma ya kituo. Viwango vya vumbi katika nguvu wakati wa operesheni hutegemea tahadhari ya matengenezo kwa hali ya insulation ya mafuta. Hii ni ya wasiwasi sana kwani insulation ya zamani ina viwango vya juu vya asbesto. Kuzingatia kwa uangalifu vidhibiti (kimsingi kuunganisha na kuzuia insulation iliyoharibika) kunaweza kufikia viwango vya asbestosi vinavyopeperushwa hewani ambavyo havionekani (<0.01 fiber/cc).
Hatua ya mwisho ya mchakato wa operesheni ambayo inaleta hatari zinazowezekana ni ukusanyaji na utunzaji wa majivu. Kwa kawaida iko nje ya kituo cha kuzalisha umeme, mkusanyiko wa majivu kwa kawaida hufanywa kwa vimiminiko vikubwa vya kielektroniki, ingawa kuna ongezeko la matumizi ya vichungi vya kitambaa katika miaka ya hivi karibuni. Katika hali zote mbili majivu hutolewa kutoka kwa gesi ya moshi na kuhifadhiwa kwenye silo za kuhifadhi. Michakato yoyote inayofuata ya ushughulikiaji asili yake ni vumbi licha ya juhudi zilizobuniwa za kudhibiti viwango. Aina hii ya majivu (majivu ya kuruka, kinyume na majivu ya chini ambayo yamejilimbikiza chini ya boiler) ina sehemu kubwa (30 hadi 50%) ya nyenzo zinazoweza kupumua na kwa hivyo ni wasiwasi unaowezekana kwa athari za kiafya kwa wafanyikazi walio wazi. . Vipengele viwili vya majivu vina umuhimu unaowezekana: silika ya fuwele, inayohusishwa na silikosisi na ikiwezekana saratani ya mapafu inayofuata, na arseniki, inayohusishwa na saratani ya ngozi na mapafu. Katika hali zote mbili ni muhimu kufanya tathmini ya mfiduo ili kubaini kama mipaka iliyodhibitiwa imepitwa na kama programu maalum za udhibiti zinahitajika. Tathmini hizi, zinazohusisha tafiti na wachukua sampuli za kibinafsi, zinapaswa kujumuisha wafanyikazi wote wanaoweza kuathiriwa, pamoja na wale ambao wanaweza kufichuliwa wakati wa ukaguzi wa mifumo ya kukusanya vumbi na nyuso za kusaga na kupasha joto kwenye boiler, ambapo arseniki inajulikana kuweka. Programu za udhibiti, ikiwa ni lazima, zijumuishe kutoa taarifa kwa wafanyakazi kuhusu umuhimu wa kuepuka kumeza majivu (kutokula, kunywa au kuvuta sigara katika sehemu za kutulia majivu), na hitaji la kuosha kwa uangalifu baada ya kuguswa na majivu. Viwango vya vumbi vinavyopatikana katika tafiti hizi kwa kawaida huwa hivi kwamba mazoezi mazuri ya usalama huonyesha programu ya udhibiti wa upumuaji kwa mfiduo wa vumbi kamili la kero. Hifadhidata ya vifo vya viwandani inayodumishwa na Taasisi ya Kitaifa ya Usalama na Afya ya Marekani, kwa mfano, haina maingizo ya vifo vinavyotokana na silika au arseniki katika sekta ya matumizi ya umeme ya Marekani.
Matengenezo
Ni wakati wa awamu ya matengenezo ambapo mfiduo wa juu zaidi hutokea kwa mawakala wa kawaida na wa kemikali / kimwili. Kwa kuzingatia ugumu wa kituo cha kisasa cha kuzalisha, ni muhimu sana kuwa na mchakato madhubuti wa kutenganisha vifaa ili visiweze kuwashwa wakati ukarabati unafanywa. Hii kwa kawaida hupatikana kupitia mfumo unaodhibitiwa wa kufuli na lebo.
Aina nyingi za hatari za kawaida hukutana wakati wa matengenezo. Wanahusisha:
Katika hali zote, hatari zinaweza kudhibitiwa na mchakato wa uchanganuzi wa hatua kwa hatua ambao unabainisha hatari na udhibiti unaolingana.
Aina kubwa ya bidhaa hatari za kibiashara hutumiwa na kukutana katika shughuli za matengenezo ya kawaida. Asbestosi ni ya kawaida, kwani imekuwa ikitumika sana kama insulation ya mafuta na ni sehemu ya bidhaa nyingi za kibiashara. Michakato ya udhibiti inapaswa kuwepo ili kuhakikisha kwamba nyenzo zote zilizo na asbestosi zinatambuliwa kwa usahihi na uchambuzi wa microscopic (uwezo wa tovuti huboresha sana muda wa majibu). Njia halisi za udhibiti zinazotumiwa kwa kazi hutegemea ukubwa wa shughuli. Kwa kazi kubwa, hii itahusisha kujenga zuio ambazo hufanya kazi chini ya shinikizo lililopunguzwa kidogo (kuzuia uvujaji) na kuhakikisha kuwa wafanyikazi wana vifaa vya ulinzi wa kupumua kwa kufuata taratibu za uangalifu ili kuzuia uchafuzi wa nje. Katika hali zote nyenzo zenye asbestosi zinapaswa kuloweshwa kabisa, na kuwekwa kwenye mifuko na kuwekewa lebo ya kutupwa. Uchunguzi wa uangalifu ni muhimu ili kuhakikisha kuwa asbesto yote imeondolewa kabla ya kuendelea. Mfiduo wa wafanyakazi unapaswa kurekodiwa na miale ya x-ray ya kifua mara kwa mara pamoja na upimaji wa utendaji kazi wa mapafu itabainisha mwanzo wa ugonjwa wowote. Matokeo chanya ya mitihani hii yanapaswa kusababisha mfanyakazi kuondolewa mara moja katika hali ya mfiduo zaidi. Mazoea ya sasa yanaonyesha kiwango cha juu cha wasiwasi kwa mfiduo wa asbesto katika tasnia ya matumizi ya umeme.
Kwa idadi kubwa ya vifaa vingine vya hatari vinavyotumiwa mahali pa kazi, kiasi kinachohusika ni kidogo, na matumizi ya mara kwa mara, hivyo kwamba athari ya jumla ni ndogo. Aina muhimu zaidi ya mfiduo wa nyenzo hatari ni zile zinazohusiana na shughuli fulani badala ya bidhaa mahususi.
Kwa mfano, kulehemu ni shughuli ya kawaida ambayo inaweza kutoa mfululizo wa matokeo mabaya ya afya iwezekanavyo. Mfiduo wa mwanga wa ultraviolet kutoka kwa arc husababisha upofu wa muda na hasira kali ya jicho ("jicho la arc"); mafusho ya oksidi ya metali ya kuvuta pumzi yanaweza kusababisha "homa ya mafusho ya chuma"; na oksidi za nitrojeni na ozoni zinazoundwa kwa joto la juu katika arc zinaweza kusababisha nimonia ya kemikali na matatizo ya kudumu ya kupumua. Vidhibiti vitakavyotumika ni pamoja na ngao za macho ili kuwalinda wafanyakazi walio karibu dhidi ya mwanga uliotawanyika, uingizaji hewa wa moshi wa ndani au ulinzi wa kupumua (kupitia kipumulio cha kusafisha hewa).
Shughuli sawa ya kawaida ni kusaga na ulipuaji wa abrasive, ambapo wasiwasi ni kuvuta pumzi ya oksidi ya chuma inayopumua na chembe za abrasive. Katika hali hii, udhibiti ni kawaida kwa kuchagua wakala wa abrasive (mchanga sasa umeachwa kwa ajili ya mawakala bora kama vile maganda ya mboga) pamoja na uingizaji hewa wa juu wa ndani wa moshi.
Shughuli nyingine inayoongoza kwa mfiduo muhimu ni uwekaji wa mipako ya kinga kwenye nyuso za chuma. Mipako inaweza kuwa na aina mbalimbali za vimumunyisho ambazo hutolewa kwenye anga ya kazi. Mfiduo wa wafanyikazi unaweza kudhibitiwa kwa uingizaji hewa wa ndani wa moshi au, ikiwa haiwezekani, kwa ulinzi wa kupumua.
Katika vinu vyote vya nyuklia, nishati hutolewa ndani ya mafuta na mmenyuko wa mlolongo wa mgawanyiko wa nuclei za atomi zake. Mafuta ya nyuklia ya kawaida ni uranium-235. Kila mpasuko hugawanya atomi ya mafuta ndani ya atomi mbili mpya za bidhaa ya mtengano na pia hutoa kutoka kwa neutroni zake za kiini ambazo husababisha mgawanyiko zaidi wa atomi. Nishati nyingi zinazotolewa na mgawanyiko huo hubebwa na bidhaa za mtengano, na kwa upande wake hubadilishwa kuwa nishati ya joto katika atomi za mafuta zilizo karibu zinaposimamisha bidhaa hizi za mgawanyiko zinazosonga kwa kasi na kunyonya mionzi yao. Neutroni hubeba karibu 3% ya nishati ya mgawanyiko.
Kiini cha reactor huzuiwa kupata joto sana kwa kupozea kioevu au gesi, ambayo pia hutoa mvuke (moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja) ili kuendesha turbine. Nyenzo za kufyonza nyutroni hujumuishwa kwenye vijiti vya kudhibiti, ambavyo vinaweza kusogezwa ndani na nje ya mashimo katika kiini cha kinu ili kudhibiti kasi ya mmenyuko wa mpasuko kwa kile kinachohitajika na mwendeshaji wa kituo cha nguvu. Katika viyeyusho vya maji vilivyo na shinikizo, nyenzo za kunyonya zinaweza kuwekwa kwenye mfumo wa kupoeza wa reakta kupitia vifyonza vyenye mumunyifu.
Bidhaa nyingi za fission hazina msimamo, na hivyo ni mionzi. Zinaoza, ikitoa mionzi ya aina na kwa kiwango cha tabia ya kila kipengele cha bidhaa ya mtengano, na bidhaa mpya ya binti ambayo inaweza pia kuwa na mionzi. Mlolongo huu wa kuoza unaendelea hadi hatimaye husababisha bidhaa za binti ambazo ni thabiti (sio mionzi). Bidhaa zingine za mionzi huundwa kwenye kinu kwa kufyonzwa kwa nyutroni kwenye kiini cha atomi za nyenzo zisizo na fissile, kama vile uranium-238, na vifaa vya miundo, kama vile miongozo, viunga na kufunika mafuta.
Katika reactors ambazo zimekuwa zikifanya kazi kwa muda, kuoza kwa bidhaa za fission na kuundwa kwa bidhaa mpya za fission hufikia usawa wa karibu. Katika hatua hii, mionzi na uzalishaji wa nishati kutokana na kuoza kwa bidhaa za mionzi ni karibu sehemu ya kumi ya yote yanayozalishwa katika reactor.
Ni kiasi hiki kikubwa cha nyenzo za mionzi ambayo hujenga hatari ambazo ni maalum kwa vituo vya nguvu za nyuklia. Chini ya hali ya uendeshaji, nyingi ya nyenzo hizi za mionzi hufanya kazi kama yabisi, lakini zingine hufanya kama gesi, au kuwa tete kwa joto la juu kwenye kinu. Baadhi ya nyenzo hizi za mionzi zinaweza kufyonzwa kwa urahisi ndani ya viumbe hai, na kuwa na athari kubwa kwa michakato ya kibiolojia. Kwa hivyo, ni hatari ikiwa itatolewa au kutawanywa katika mazingira.
Aina na Sifa za Vituo vya Nyuklia
Reactors za joto hutumia vifaa vinavyoitwa wasimamizi kupunguza kasi ya nyutroni zinazozalishwa na fission ili ziweze kunaswa kwa urahisi na atomi za uranium-235 zilizovunjika. Maji ya kawaida hutumiwa mara nyingi kama msimamizi. Wasimamizi wengine wanaotumiwa ni grafiti na deuterium, isotopu ya hidrojeni, ambayo hutumiwa kwa njia ya oksidi ya deuterium-maji mazito. Maji ya kawaida mara nyingi ni oksidi ya hidrojeni, na yana sehemu ndogo (0.015%) ya maji mazito.
Joto huondolewa kutoka kwa mafuta na baridi, ambayo moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja hutoa mvuke kuendesha turbine, na ambayo pia hudhibiti joto la msingi wa reactor, kuizuia kutoka kwa joto sana na kuharibu mafuta au vifaa vya miundo. Vipozezi vinavyotumika kawaida katika vinu vya joto ni pamoja na maji ya kawaida, maji mazito na dioksidi kaboni. Maji yana sifa nzuri za uhamishaji joto (joto mahususi juu, mnato mdogo, husukumwa kwa urahisi) na ndicho kipozezi kinachotumika sana katika vituo vya nguvu za nyuklia. Kupoza kinu cha kinu kwa kutumia maji yaliyoshinikizwa au kuchemsha huruhusu msongamano wa juu wa nguvu za msingi ili vitengo vikubwa vya nguvu viweze kujengwa kwenye vyombo vidogo vya kiyeyeyusha. Hata hivyo, mfumo wa kupozea kiyeyusho unaotumia maji lazima ufanye kazi kwa shinikizo la juu ili kufikia shinikizo la mvuke muhimu na halijoto kwa ajili ya uendeshaji bora wa turbine-jenereta. Kwa hivyo uadilifu wa mpaka wa mfumo wa kupoeza wa kinu ni muhimu sana kwa vituo vyote vya nyuklia vilivyopozwa na maji, kwani ni kizuizi kinacholinda usalama wa wafanyikazi, umma na mazingira.
Mafuta katika vinu vyote vya nguvu vilivyopozwa na maji, na vinu vingine vingi, ni dioksidi ya kauri ya urani, iliyofunikwa kwa chuma-chuma cha pua au aloi ya zirconium. Dioksidi ya urani iliyochomwa hutoa mafuta yasiyoweza kuwaka ambayo yanaweza kufanya kazi kwa muda mrefu na kuhifadhi bidhaa zake za utengano kwenye joto la juu bila upotoshaji mkubwa au kushindwa. Vinu vya mafuta vinavyotumia nishati nyingine isipokuwa mafuta ya dioksidi ya urani, ni vituo vya Magnox (ambavyo vimepozwa na kaboni dioksidi), na hivi polepole vinaondolewa kwenye huduma vinapofikia mwisho wa maisha yao ya huduma.
Nyenzo za kufyonza nyutroni (kama vile boroni, cadmium, hafnium na gadolinium) zinazotumika kwa namna mbalimbali, kama vile katika vijiti vya kudhibiti vilivyovaliwa na chuma au katika myeyusho katika vipozezi au vidhibiti, vinaweza kusogezwa ndani na nje ya msingi wa reactor ili kudhibiti. kiwango cha mmenyuko wa mtengano katika ngazi yoyote iliyoteuliwa. Kinyume na uzalishaji wa nishati ya mafuta, hakuna ongezeko la wingi wa mafuta linalohitajika ili kuongeza kiwango cha nishati kinachozalishwa katika mmenyuko wa msururu wa mpasuko.
Mara tu ongezeko la kiwango cha uzalishaji wa nishati ya mtengano unapoanzishwa, itaendelea hadi kukomeshwa kwa kuingizwa ndani ya msingi wa kiasi kinachofaa cha vifaa vya kunyonya nyutroni na msimamizi. Ongezeko kama hilo la nguvu husababishwa na ziada ya nyutroni katika mmenyuko wa msururu wa mtengano juu ya ile inayohitajika kwa athari ya mnyororo wa kuvunja hata. Kwa hivyo, kiwango cha mtengano na uzalishaji wa nguvu unaotokana unaweza kudhibitiwa kwa umakini sana kwa kuongeza au kuondoa kiasi kidogo sana cha nyenzo za kufyonza neutroni. Ikiwa kupunguzwa kwa ghafla kwa kiwango cha nguvu kunahitajika, kiasi kikubwa cha nyenzo za kunyonya neutroni huingizwa kwenye msingi. Kila dhana ya kitena ina sifa yake ya utendakazi tena ambayo huamua miundo ya udhibiti na kuzima vifaa vya kunyonya nyutroni ili kuhakikisha udhibiti mzuri wa nguvu na kuzima kwa usalama na haraka inapohitajika. Hata hivyo, kanuni sawa za msingi za udhibiti na usalama zinatumika kwa wote.
Aina kuu za mitambo ya nguvu ya joto katika huduma leo imeonyeshwa kwenye takwimu 1, na sifa kuu zimetolewa katika jedwali 1. Katika vielelezo vilivyorahisishwa katika takwimu ya 1, ngao za saruji zinaonyeshwa zinazozunguka mitambo na mifumo ya msingi ya baridi. Ngao, ambazo zina miundo anuwai, kwa ujumla hutoa kinga dhidi ya mionzi ya moja kwa moja kutoka kwa kinu na pia hutoa kizuizi cha uvujaji wowote kutoka kwa mifumo ya kupoeza kwa kinu au msimamizi, na kwa ujumla zimeundwa kuhimili shinikizo kubwa ambalo linaweza kusababisha tukio la kushindwa kubwa kwa mifumo ya baridi.
Kielelezo 1. Aina za vituo vya nguvu za nyuklia
Jedwali 1. Sifa za kituo cha nguvu za nyuklia (1997)
Aina ya Reactor |
Mafuta |
Mtangazaji |
Coolant na takriban yake. shinikizo |
Uzazi wa mvuke |
Hapana |
Pato halisi |
PWR |
Dioksidi ya urani iliyoboreshwa |
Maji nyepesi |
Maji nyepesi |
Moja kwa moja |
251 |
223,717 |
PHWR (aina ya CANDU) |
Dioksidi ya urani isiyo na utajiri |
Maji mazito |
Maji mazito |
Moja kwa moja |
34 |
18,927 |
bwr |
Dioksidi ya urani iliyoboreshwa |
Maji nyepesi |
Maji nyepesi |
Kuelekeza |
93 |
78,549 |
GCR (aina ya MAGNOX) |
Madini ya urani ambayo hayajaimarishwa |
Graphite |
Dioksidi kaboni |
Moja kwa moja |
21 |
3,519 |
IGA |
Dioksidi ya urani iliyoboreshwa |
Graphite |
Dioksidi kaboni |
Moja kwa moja |
14 |
8,448 |
LWGR (aina ya RBMK) |
Dioksidi ya urani iliyoboreshwa |
Graphite |
Maji nyepesi |
Kuelekeza |
18 |
13,644 |
FBR |
Plutonium ya oksidi iliyochanganywa |
hakuna |
Sodium |
Moja kwa moja |
3 |
928 |
Ndani ya kiyeyea maji kwa shinikizo (PWR) kituo cha nguvu, kipoezaji cha msingi cha kiyeyezo na msimamizi ni sawa—maji ya kawaida yaliyosafishwa, ambayo hutenganishwa na mzunguko wa pili wa maji/mvuke na mpaka wa metali katika jenereta za mvuke (wakati mwingine huitwa boilers), ambapo joto hupitishwa kwa upitishaji. Kwa hivyo mvuke unaotolewa kwa jenereta ya turbine hauna mionzi, na mtambo wa jenereta wa turbine ya mvuke unaweza kuendeshwa kama mtambo wa kawaida wa nguvu. Kwa sababu hidrojeni katika kipozezi/msimamizi mkuu wa maji hufyonza sehemu kubwa ya nyutroni, ni muhimu kurutubisha maudhui ya isotopu ya urani-235 ya mafuta hadi kati ya 2% na 5% ili kuendeleza athari ya kivitendo kwa ajili ya uzalishaji wa nishati wa muda mrefu.
Katika vituo vyote vya nishati ya nyuklia vinavyofanya kazi na mitambo ya maji mazito yenye shinikizo (PHWRs), msimamizi wa kitena na kipozezi kikuu ni maji mazito yenye maudhui ya juu sana ya isotopiki ya deuterium (>99%). Ndani ya CANDU PHWR, ambayo inajumuisha karibu PHWR zote zinazofanya kazi, msimamizi hutenganishwa na kipozezi cha msingi na kushikiliwa kwa halijoto ya chini na shinikizo, ambayo hutoa mazingira rahisi ya kupata ufuatiliaji na udhibiti wa vifaa, na uwezo wa kuhifadhi nakala wa ndani katika tukio. kushindwa kwa mabomba ya msingi ya kupozea. Mafuta na kipozezi cha msingi katika CANDU viko kwenye mirija ya msongo ya mlalo kwenye kitovu cha reactor. Kama ilivyo katika PWRs, kipozezi kikuu na mzunguko wa pili wa maji/mvuke hutenganishwa na mpaka wa metali katika jenereta za mvuke, ambapo joto huhamishwa kutoka kwenye maji mazito ya msingi hadi kwenye mfumo wa kawaida wa maji ya mvuke. Kwa hivyo mvuke unaotolewa kwa mtambo wa jenereta ya turbine ni mvuke wa kawaida wa maji, sio mionzi (isipokuwa kwa kiasi kidogo kutokana na uvujaji), na mtambo wa jenereta wa turbine unaweza kuendeshwa kama mtambo wa kawaida wa nishati ya joto. Msimamizi wa maji mazito na kipozezi hufyonza sehemu ndogo sana ya neutroni zinazozalishwa wakati wa mpasuko, na hivyo kuruhusu mwitikio wa kivitendo wa uzalishaji wa nguvu wa muda mrefu kwa kutumia urani asilia (0.071% uranium-235). PHWR zilizopo zinaweza kufanya kazi na mafuta yaliyorutubishwa kidogo ya uranium-235, ambayo husababisha uondoaji mkubwa zaidi wa nishati kutoka kwa mafuta.
Ndani ya kiyeyea maji ya kuchemsha (BWR) kituo cha nguvu za nyuklia, maji ya msingi ya kupoeza yanavukizwa kwa sehemu katika kiini cha kiyeyusho chenyewe, na mvuke unaotolewa hapo unalishwa moja kwa moja kwenye turbine-jenereta. Shinikizo la uendeshaji katika reactor ni la chini kuliko lile la PWRs, lakini shinikizo la mvuke linalolishwa kwa turbine ni sawa. Mvuke unaotolewa kwenye turbine ni wa mionzi kidogo, unaohitaji tahadhari fulani kwa sababu ya uwezekano wa uchafuzi wa kiwango cha chini wa turbine/mfumo wa maji ya malisho. Hata hivyo, hii haijathibitishwa kuwa jambo muhimu katika uendeshaji na matengenezo ya BWRs. Katika BWRs udhibiti wa nguvu ya kinu huathiriwa na kiasi cha mvuke katika msingi, na hii lazima ipunguzwe na udhibiti unaofaa wa kiwango cha mtiririko wa kupoeza au uwekaji wa utendakazi tena kadri kiwango cha nguvu cha kinu kinapobadilishwa.
mitambo ya Magnox, pia inajulikana kama mitambo iliyopozwa ya gesi (GLRs), hutiwa mafuta na metali ya asili ya urani iliyofunikwa na magnesiamu. Wao hupozwa na dioksidi kaboni kwa shinikizo la kawaida, lakini hutoa mvuke ya juu ya joto, ambayo inatoa ufanisi mzuri wa joto. Wana cores kubwa na msongamano mdogo wa nguvu, ili vyombo vya shinikizo, ambavyo pia hufanya kama miundo pekee ya kuzuia, pia ni kubwa. Vyombo vya shinikizo katika mitambo ya mapema ya Magnox vilikuwa chuma. Katika vinu vya baadaye vya Magnox chombo cha saruji kilichosisitizwa kilikuwa na msingi wa reactor na vibadilisha joto vya kupandisha mvuke.
Viyeyusho vya hali ya juu vilivyopozwa kwa gesi (AGRs) tumia mafuta ya oksidi ya urani iliyoimarishwa (2.3% U-235). Hupozwa na dioksidi kaboni kwa shinikizo la juu zaidi kuliko vinu vya Magnox, na vimeboresha uhamishaji wa joto na ufanisi wa joto. Msongamano mkubwa wa nishati katika AGR ikilinganishwa na vinu vya Magnox huruhusu kinu cha AGR kuwa kidogo na chenye nguvu zaidi. Chombo cha shinikizo cha zege kilichosisitizwa, ambacho kina msingi wa kiyeyusho na vibadilisha joto vya kupandisha mvuke, pia hufanya kazi kama muundo wa kuzuia.
Vinu vya grafiti vya maji (LWGRs) ni mseto wa mifumo tofauti ya nguvu za nyuklia. Vituo pekee vya nguvu vya aina hii vinavyofanya kazi leo ni mitambo ya RBMK iliyo katika Umoja wa zamani wa Soviet, yaani, nchini Urusi, Ukraine na Lithuania. Katika viyeyusho vya RBMK kipozezi cha kawaida cha maji hutiririka kuelekea juu kupitia njia za kupozea wima (mirija) ambazo zina mafuta, na kuchemsha ndani ya kiini. Mvuke unaozalishwa kwenye msingi unalishwa moja kwa moja kwa turbine-jenereta kama katika BWR. Kidhibiti cha grafiti ambacho huzingira chaneli za kupozea hufanya kazi kwa halijoto ya kutosha juu ya ile ya kupozea ili joto linalozalishwa kwenye grafiti kwa kudhibiti neutroni liondolewe na chaneli za kupozea. Reactor za RBMK ni kubwa na zina chaneli nyingi za kupozea (> 1,500).
Reactors za ufugaji wa haraka (FBRs) zinahitaji urutubishaji wa nyenzo zenye mpasuko katika anuwai ya 20% na zinaweza kuendeleza mmenyuko wa msururu wa mpasuko kimsingi kwa kunyonya neutroni za haraka zinazozalishwa katika mchakato wa mpasuko. Vitendo hivi havihitaji msimamizi ili kupunguza kasi ya nyutroni, na vinaweza kutumia nyutroni za ziada kuzaliana plutonium-239, nishati inayoweza kutumika kwa vinu. Wanaweza kutoa mafuta zaidi kuliko wao hutumia. Wakati idadi ya vinu hivi vilijengwa ili kuzalisha umeme katika nchi tisa duniani kote, matatizo ya kiufundi na kiutendaji yanayohusiana na matumizi ya vipozezi vya chuma kioevu (sodiamu) na viwango vya juu sana vya joto vimesababisha riba kupungua. Sasa kuna tatu au nne tu ndogo viyeyusho vya ufugaji wa haraka vya chuma vya kioevu (LMFBRs) katika huduma kama wazalishaji wa nishati duniani, wakizalisha jumla ya chini ya megawati 1,000 za nishati ya umeme (Mwe), na wanaondolewa huduma polepole. Teknolojia ya vinu vya kuzaliana, hata hivyo, imetengenezwa kwa kiasi kikubwa na kurekodiwa kwa matumizi ya siku zijazo ikiwa itahitajika.
Utunzaji wa Mafuta na Mafuta
Mchakato unaoanza na uchimbaji wa madini yenye urani na kuishia na utupaji wa mwisho wa mafuta yaliyotumika na taka zote za usindikaji wa mafuta kawaida huitwa mzunguko wa mafuta ya nyuklia. Kuna tofauti nyingi katika mzunguko wa mafuta, kulingana na aina ya reactor inayohusika na muundo wa mipangilio ya kuondolewa kwa joto katika msingi wa reactor.
Mizunguko ya msingi ya mafuta ya PWR na BWR inakaribia kufanana, inatofautiana tu katika viwango vya uboreshaji na muundo wa kina wa vipengele vya mafuta. Hatua zinazohusika, kwa kawaida katika maeneo na vituo mbalimbali, ni:
Tahadhari zinahitajika wakati wa michakato hii ili kuhakikisha kuwa kiasi cha mafuta yaliyoimarishwa katika eneo lolote ni chini ya kile ambacho kinaweza kusababisha mmenyuko mkubwa wa mnyororo wa fission, isipokuwa, bila shaka, katika reactor. Hii inasababisha vikwazo vya nafasi ya nyenzo katika utengenezaji, usafirishaji na uhifadhi.
Kinyume chake, kinu cha CANDU kinatumia urani asilia, na kina mzunguko rahisi wa mafuta kutoka uchimbaji madini hadi utupaji wa mafuta, ambao haujumuishi hatua zinazohusika kutoa urutubishaji na usindikaji upya. Mafuta ya CANDU yanatengenezwa nusu-otomatiki katika vifurushi vya duara vya urefu wa nusu mita vya vijiti 28 au 37 vya mafuta vyenye UO.2 pellets. Hakuna vikwazo vya nafasi katika utengenezaji wa mafuta asilia ya urani, au katika usafirishaji au kuhifadhi mafuta mapya au yaliyotumika. Uzuiaji na utupaji wa mafuta yaliyotumika ya CANDU umekuwa chini ya maendeleo kwa miaka 17 nchini Kanada, na kwa sasa iko katika hatua ya uidhinishaji wa dhana.
Katika mitambo yote ya nguvu ya uendeshaji, isipokuwa aina ya Magnox, sehemu ya msingi ya mafuta ya reactor ni pellet ya silinda ya mafuta, inayoundwa na dioksidi ya uranium (UO).2) poda ambayo imeunganishwa na kisha kuingizwa ili kufikia msongamano unaohitajika na sifa za kauri. Vidonge hivi vya sintered, ambavyo vimetiwa muhuri katika aloi ya zirconium isiyo na mshono au neli ya chuma cha pua ili kuzalisha. vijiti vya mafuta au vitu, hazipitii kemikali kuhusiana na ufunikaji wao katika halijoto ya kawaida ya kinu na shinikizo. Hata kama kifuniko kimeharibiwa au kuvunjwa na kipozezi kinagusana na UO2, nyenzo hii ya kauri huhifadhi bidhaa nyingi za fission ya mionzi na hupinga uharibifu unaosababishwa na maji ya juu ya joto.
Miyeyeko ya Magnox hutumia mafuta asilia ya metali ya urani iliyofunikwa na magnesiamu, na hufanya kazi kwa mafanikio katika halijoto ya juu kiasi, kwa sababu kipozezi, dioksidi kaboni, hakishirikiani na metali hizi chini ya hali kavu.
Madhumuni ya kimsingi ya muundo wa vijiti vya mafuta kwenye kinu cha nyuklia ni kuhamisha joto la mgawanyiko linalozalishwa kwenye mafuta hadi kwenye kipozezi, huku kikidumisha uadilifu wa vijiti vya mafuta hata chini ya hali mbaya zaidi ya muda mfupi. Kwa vinu vyote vinavyofanya kazi, majaribio ya kina ya mafuta yaliyoigwa katika maabara ya uhamishaji joto yameonyesha kuwa kiwango cha juu kinachotarajiwa cha hali ya mpito ya joto ndani ya kiyeyo kinaweza kurekebishwa kwa ukingo wa kutosha wa usalama kwa mafuta mahususi yaliyoundwa na kupewa leseni ya programu.
Mafuta mapya yanayoletwa kutoka kwa mtambo wa kutengeneza hadi kwenye kituo cha umeme hayana mionzi kwa kiasi kikubwa, na yanaweza kushughulikiwa kwa mikono au kwa zana za kunyanyua/kushughulikia zinazoendeshwa kwa mikono, bila kukinga. kawaida mkusanyiko wa mafuta kwa Reactor ya PWR au BWR ni safu ya mraba ya vijiti 200 vya mafuta, karibu urefu wa 4 m, uzani wa kilo 450. Takriban 200 kati ya makusanyiko haya yanahitajika katika kinu kikubwa cha PWR au BWR. Mafuta hushughulikiwa na crane ya juu na kuwekwa kwenye rafu wima kwenye sehemu kavu kwenye eneo jipya la kuhifadhi mafuta. Ili kusakinisha mafuta mapya katika kiyeyozi cha maji ya mwanga kilichopo kazini kama vile PWR au BWR, shughuli zote hufanywa chini ya kina cha kutosha cha maji ili kutoa kinga kwa mtu yeyote aliye juu ya kinu. Kifuniko chenye ubavu cha chombo cha kiyeyea lazima kwanza kiondolewe na baadhi ya mafuta yaliyotumika yatolewe nje, (kawaida theluthi moja hadi nusu ya msingi wa reactor), kwa kutumia crane ya juu na lifti za kushughulikia mafuta.
Mafuta yaliyotumiwa yanawekwa kwenye maeneo ya kuhifadhi yaliyojaa maji. Mikusanyiko mingine ya mafuta iliyotumika katika msingi inaweza kupangwa upya katika nafasi (kwa ujumla kuhamishwa kuelekea katikati ya msingi), ili kuunda uzalishaji wa nguvu katika reactor. Vikusanyiko vipya vya mafuta husakinishwa katika nafasi zote zilizo wazi za tovuti ya mafuta. Inaweza kuhitaji kutoka kwa wiki 2 hadi 6 ili kujaza kinu kikubwa zaidi, kulingana na nguvu kazi na kiasi cha mafuta ya kubadilishwa.
Kinu cha CANDU na baadhi ya vinu vya kupozwa kwa gesi vinachochewa na umeme na vifaa vinavyoendeshwa kwa mbali ambavyo huondoa mafuta yaliyotumika na kusakinisha vipengele vipya vya mafuta au vifurushi. Kwa upande wa CANDU, mafuta ni vifurushi vya urefu wa nusu mita vya vijiti vya mafuta, takriban 10 cm kwa kipenyo na uzito wa kilo 24. Mafuta hupokelewa kutoka kwa mtengenezaji katika vifungashio vya kadibodi na kuhifadhiwa katika eneo maalum la kuhifadhi mafuta, tayari kupakiwa kwenye kinu. Kwa ujumla mafuta hupakiwa kwenye kiyeyezi kinachofanya kazi kila siku ili kudumisha utendakazi tena wa kinu. Katika kinu kikubwa cha CANDU, vifurushi 12 kwa siku ni kiwango cha kawaida cha kuongeza mafuta. Vifurushi hupakiwa kwa mkono kwenye kifaa kipya cha kupakia mafuta ambacho hupakia vifurushi kwenye mashine ya mafuta ambayo inadhibitiwa kwa mbali kutoka kwa chumba cha kudhibiti kituo. Ili kupakia mafuta mapya kwenye kinu, mashine mbili za mafuta zinazoendeshwa kwa mbali huongozwa na udhibiti wa kijijini na kuunganishwa kwenye ncha za njia ya mafuta ya mlalo ili kujazwa mafuta. Chaneli inafunguliwa na mashine za kuongeza mafuta kwenye ncha zote mbili wakati mfumo wa kupoeza uko kwenye shinikizo la kufanya kazi na halijoto, na mafuta mapya yanasukumwa upande mmoja na mafuta yaliyotumiwa hutolewa kutoka mwisho mwingine wa chaneli. Wakati idadi inayohitajika ya vifurushi vya mafuta imesakinishwa, mihuri ya chaneli huwekwa tena na mashine ya kuongeza mafuta, na mashine za kuongeza mafuta zinaweza kuendelea kujaza chaneli nyingine au kumwaga mafuta yaliyotumika kwenye ghuba ya kuhifadhia iliyojaa maji. .
Mafuta yaliyotumika yanayotolewa kutoka kwa vinu vyote vinavyofanya kazi yana mionzi mingi na yanahitaji kupozwa ili kuzuia joto kupita kiasi, na kukinga ili kuzuia miale ya moja kwa moja ya viumbe hai au vifaa vyovyote nyeti vilivyo karibu. Utaratibu wa kawaida ni kumwaga mafuta yaliyotumiwa kwenye bwawa la kuhifadhi maji na angalau m 4 ya chanjo ya maji juu ya mafuta kwa ajili ya ulinzi. Hii inaruhusu uchunguzi salama wa mafuta kupitia maji, na ufikiaji wa kuihamisha chini ya maji hadi mahali pa kuhifadhi muda mrefu zaidi.
Mwaka mmoja baada ya kutokwa kutoka kwa kinu, mionzi ya jumla na uzalishaji wa joto kutoka kwa mafuta yaliyotumiwa itapungua hadi karibu 1% ya thamani yake ya awali wakati wa kutokwa, na ndani ya miaka 10 hadi karibu 0.1% ya thamani yake ya awali wakati wa kutokwa. Baada ya miaka 5 hadi 10 kutoka kwa kutokwa, uzalishaji wa joto umepungua hadi kufikia hatua ambayo inawezekana kuondoa mafuta kutoka kwenye bwawa la maji na kuihifadhi katika fomu kavu kwenye chombo na mzunguko wa asili tu wa hewa karibu na chombo cha mafuta. Hata hivyo, bado ni mionzi kabisa, na ulinzi wa mionzi yake ya moja kwa moja inahitajika kwa miongo mingi. Kuzuia kumeza kwa nyenzo za mafuta na viumbe hai inahitajika kwa muda mrefu zaidi.
Utupaji halisi wa mafuta yaliyotumika kutoka kwa vinu vya nguvu bado uko katika hatua za ukuzaji na uidhinishaji. Utupaji wa mafuta yaliyotumika kutoka kwa vinu vya nguvu katika miundo mbalimbali ya kijiolojia unachunguzwa kwa kina katika nchi kadhaa, lakini bado haujaidhinishwa popote duniani. Dhana ya kuhifadhi chini ya ardhi katika miundo thabiti ya miamba sasa iko katika mchakato wa kuidhinisha nchini Kanada kama njia salama na ya vitendo ya hatimaye kutupa taka hizi za kiwango cha juu cha mionzi. Walakini, inategemewa kuwa hata kwa idhini ya dhana kufikia mwaka wa 2000, utupaji halisi wa mafuta yaliyotumika hautafanyika hadi karibu 2025.
Uendeshaji wa ndani ya mmea
Katika nchi zote 33 zilizo na programu za nguvu za nyuklia, kuna vyombo vya udhibiti ambavyo huanzisha na kutekeleza kanuni za usalama zinazohusiana na uendeshaji wa vifaa vya nyuklia. Hata hivyo, kwa ujumla ni shirika la nishati ambalo linamiliki na kuendesha vituo vya nishati ya nyuklia ambalo linawajibika na kuwajibika kwa uendeshaji salama wa mitambo yake ya nyuklia. Jukumu la opereta kwa kweli ni jukumu la usimamizi wa kukusanya taarifa, kupanga na kufanya maamuzi, na mara kwa mara hujumuisha udhibiti amilifu zaidi wakati utendakazi wa kawaida unapotatizwa. Opereta sio mfumo mkuu wa kinga.
Mitambo yote ya kisasa ya nishati ya nyuklia ina mifumo ya kiotomatiki inayotegemewa sana, inayoitikia sana na mifumo ya usalama ambayo hulinda kinusi na vijenzi vingine vya mtambo kila wakati, na ambayo kwa ujumla imeundwa kuwa isiyo salama inapopotea nishati. Opereta hatarajiwi kunakili au kuchukua nafasi ya mifumo hii ya udhibiti na kinga otomatiki. Opereta, hata hivyo, lazima awe na uwezo wa kuzima kinu karibu mara moja ikiwa ni lazima, na awe na uwezo wa kutambua na kujibu kipengele chochote cha uendeshaji wa mimea, hivyo kuongeza utofauti wa ulinzi. Opereta anahitaji uwezo wa kuelewa, kutambua na kutarajia maendeleo ya hali ya jumla kutoka kwa kiasi kikubwa cha data iliyotolewa na data moja kwa moja na mifumo ya habari.
Opereta anatarajiwa:
Jinsi opereta anavyoweza kufanya hivyo inategemea muundo wa mashine pamoja na uwezo na mafunzo ya mendeshaji.
Kila kituo cha nishati ya nyuklia lazima kiwe na waendeshaji wenye uwezo, thabiti na waliofunzwa vyema wakiwa kazini wakati wote. Waendeshaji wa uwezekano wa nyuklia hupitia programu ya mafunzo ya kina, ambayo kwa kawaida hujumuisha mafunzo ya darasani na kazini katika sayansi, vifaa na mifumo ya nguvu, ulinzi wa mionzi na sera na kanuni za uendeshaji. Viigaji vya mafunzo hutumika kila mara katika uendeshaji wa mtambo wa nyuklia wa shirika la Marekani ili kumpa opereta uzoefu wa kutosha katika uendeshaji wa mitambo, wakati wa misukosuko na katika hali isiyo ya kawaida. Muunganisho kati ya opereta na mifumo ya nguvu ni kupitia vifaa vya chumba cha kudhibiti. Mifumo ya ala iliyoundwa vizuri inaweza kuboresha uelewa na majibu sahihi ya waendeshaji.
Ni kawaida kuteua wafanyakazi wakuu wa uendeshaji wa kituo cha nguvu za nyuklia wakati bado kinajengwa, ili waweze kushauri kutoka kwa mtazamo wa uendeshaji, na wanaweza kukusanya wafanyakazi ambao wataagiza na kuendesha kituo. Pia huandaa seti ya kina ya taratibu za uendeshaji kabla ya kituo kutumwa na kuruhusiwa kufanya kazi. Wataalamu wa kubuni na wafanyakazi wa udhibiti hukagua taratibu hizi kwa uthabiti wa nia ya kubuni na mazoea ya uendeshaji.
Wafanyakazi wanatarajiwa kuendesha kituo kwa utaratibu na ukali kwa mujibu wa taratibu za uendeshaji na vibali vya kazi. Wafanyakazi wa uendeshaji wanaendelea kufanya kazi ili kuhakikisha usalama wa umma kwa kufanya mpango wa kina wa kupima na kufuatilia mifumo ya usalama na vikwazo vya ulinzi, na kwa kudumisha uwezo wa kukabiliana na dharura yoyote ya mimea. Ambapo waendeshaji wanaweza kuchukua hatua katika kukabiliana na mabadiliko katika hali ya mtambo, kuna taratibu zilizoandikwa, za utaratibu za kuwaongoza na kutoa taarifa za kina zinazohitajika ili kudhibiti mtambo. Taratibu kama hizo hupitiwa na kamati za usalama za kituo na udhibiti.
Mpango wa usimamizi wa usalama wa uendeshaji uliofikiriwa vizuri ni pamoja na:
Mbali na taratibu za utendakazi wa kawaida, kuna mfumo wa kuripoti matukio katika kila kituo cha nishati ya nyuklia ili kuchunguza na kuandika hitilafu zozote na uchakavu wa vifaa, kasoro katika muundo au ujenzi, na makosa ya uendeshaji yanayotambuliwa na mifumo ya ufuatiliaji au majaribio na ukaguzi wa mara kwa mara. Sababu ya msingi ya kila tukio imedhamiriwa ili hatua sahihi ya kurekebisha au kuzuia inaweza kuendelezwa. Ripoti za matukio, ikiwa ni pamoja na matokeo ya uchanganuzi na mapendekezo, hukaguliwa na wasimamizi wa kituo na wataalamu wa masuala ya usalama na kibinadamu, ambao kwa kawaida huwa wanatoka nje ya tovuti ya kituo.
Mfumo wa Kuripoti Matukio wa Wakala wa Kimataifa wa Nishati ya Atomiki (IAEA) hufanya kazi kote ulimwenguni ili kukamilisha mifumo ya kitaifa na kuhakikisha kuwa taarifa inashirikiwa kati ya nchi zote zinazoshiriki. Chama cha Waendeshaji Nyuklia Duniani (WANO) pia hutoa ubadilishanaji wa taarifa za kina katika ngazi ya uendeshaji.
Vinu vya nyuklia na mifumo yake yote saidizi na inayohusiana na usalama hudumishwa na kujaribiwa kulingana na mahitaji ya uhakikisho wa ubora katika vipindi vilivyopangwa, ili kuhakikisha kutegemewa katika maisha yao yote ya huduma. Mbali na ufuatiliaji wa moja kwa moja, kuna vipimo vya mwongozo vya utaratibu na uchunguzi kwa ushahidi wa uharibifu au kushindwa kwa mifumo ya vifaa. Hizi ni pamoja na ufuatiliaji wa mara kwa mara wa shamba, matengenezo ya kuzuia, vipimo vya mara kwa mara na utafiti wa mabadiliko katika hali ya mimea.
Malengo ya utendaji yanayohitaji sana yamewekwa kwa ajili ya mifumo ya mchakato na usalama ili kuweka hatari kwa umma na wafanyakazi wa kituo kuwa ndogo inavyokubalika. Kwa mifumo ya mchakato, ambayo inafanya kazi kikamilifu wakati umeme unazalishwa, viwango vya kushindwa hulinganishwa na malengo ya utendaji, ambayo inaweza kusababisha mabadiliko ya muundo ambapo utendakazi ni wa chini. Mifumo ya usalama inahitaji mbinu tofauti, kwa sababu inakuja kufanya kazi tu ikiwa mifumo ya mchakato itashindwa. Programu za majaribio ya kina hufuatilia mifumo hii na vijenzi vyake, na matokeo hutumika kubainisha ni muda gani kila moja inaweza kuwa nje ya huduma. Jumla ya muda ambao mifumo ya usalama inakokotolewa kuwa nje ya huduma inalinganishwa na kiwango cha juu sana cha utendakazi. Ikiwa upungufu utagunduliwa katika mfumo wa usalama, huwekwa mara moja au kiboreshaji kimefungwa.
Pia kuna majaribio ya kina na programu za matengenezo wakati wa kuzima kwa muda uliopangwa. Kwa mfano, vyombo vyote vinavyobeba shinikizo, vipengele na welds zao vinachunguzwa kwa utaratibu na mbinu zisizo za uharibifu kulingana na kanuni za kanuni za usalama.
Kanuni za Usalama na Vipengele Vinavyohusiana vya Usanifu wa Usalama
Kuna vipengele vinne vya mmenyuko wa msururu wa mpasuko ambavyo vinaweza kuwa hatari na ambavyo haviwezi kutenganishwa na matumizi ya nishati ya nyuklia kuzalisha umeme, na hivyo kuhitaji hatua za usalama:
Masharti ya usalama ambayo sifa hizi zinahitaji yanachangia tofauti kubwa katika vifaa vya usalama na mkakati wa uendeshaji katika kituo cha nyuklia ikilinganishwa na zile za kituo cha kuzalisha nishati kinachotumia mafuta. Jinsi mahitaji haya ya usalama yanatimizwa hutofautiana kwa aina tofauti za vituo vya nyuklia, lakini kanuni za kimsingi za usalama ni sawa katika vituo vyote vya nyuklia.
Wakati wa utaratibu wa kutoa leseni, kila usakinishaji wa nyuklia lazima uthibitishe kuwa matoleo ya mionzi yatakuwa chini ya mipaka maalum ya udhibiti, katika hali ya kawaida ya uendeshaji na ikiwa kuna hitilafu au hali ya ajali. Kipaumbele ni kuzuia kushindwa badala ya kupunguza tu matokeo yao, lakini muundo unapaswa kuwa na uwezo wa kukabiliana na kushindwa ikiwa, licha ya tahadhari zote, hutokea. Hii inahitaji kiwango cha juu zaidi cha uhakikisho wa ubora na udhibiti, unaotumika kwa vifaa vyote, kazi za ujenzi na uendeshaji. Sifa asilia za usalama na hatua za usalama zilizobuniwa zimeundwa ili kuzuia na kudhibiti ajali na kudhibiti na kupunguza utolewaji wa nyenzo za mionzi.
Hasa, kizazi cha joto na uwezo wa baridi lazima ufanane wakati wote. Wakati wa operesheni, joto huondolewa kutoka kwa kinu na kipozezi, ambacho husukumwa kupitia bomba lililounganishwa na kinu, na kutiririka juu ya uso wa kufunika mafuta. Katika tukio la kupoteza nguvu kwa pampu au kushindwa kwa ghafla kwa mabomba ya kuunganisha, upoaji wa mafuta ungeingiliwa, ambayo inaweza kusababisha kupanda kwa kasi kwa joto la mafuta, uwezekano wa kushindwa kwa cladding ya mafuta, na kutoroka kwa mafuta. nyenzo za mionzi kutoka kwa mafuta hadi kwenye chombo cha reactor. Kuzimwa kwa haraka kwa mmenyuko wa msururu wa mtengano, unaoungwa mkono na uwezekano wa kuwezesha mifumo ya kusubiri au ya dharura ya kupoeza, kungezuia uharibifu wa mafuta. Hatua hizi za usalama hutolewa katika vituo vyote vya nyuklia.
Hata wakati mtambo umezimwa, upotevu wa kupoeza na kushindwa kwa hali ya kusubiri au uwezo wa kupoeza kwa dharura kunaweza kusababisha mafuta kuwa na joto kupita kiasi kwa sababu ya kuendelea kuoza kwa joto la bidhaa kwenye mafuta, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Wakati uozo joto ni 1% au 2% tu ya uzalishaji wa nishati kamili, ikiwa halitaondolewa, halijoto ya mafuta inaweza kufikia viwango vya kushindwa ndani ya dakika za kupoteza kabisa kwa kupoeza. Kanuni ya muundo wa usalama wa mitambo ya nyuklia inahitaji kwamba hali zote zinazoweza kusababisha joto kupita kiasi, uharibifu na kutolewa kwa nyenzo za mionzi kutoka kwa mafuta zichunguzwe kwa uangalifu na kuzuiwa na mifumo ya udhibiti na kinga iliyobuniwa.
Mchoro 2. Joto la kuoza baada ya kuzimwa kwa kinu
Ili kulinda kituo cha nguvu za nyuklia, kuna aina tatu za vipengele vya usalama: sifa asili, mifumo ya passiv na mifumo amilifu. Hizi hutumiwa katika mchanganyiko mbalimbali katika uendeshaji wa vituo vya nyuklia.
Tabia za asili za usalama kutumia sheria za asili kuweka mtambo wa nguvu salama. Kuna sifa za asili za usalama za baadhi ya nishati za nyuklia kama vile joto lao linapoongezeka, kasi ya mmenyuko wa msururu wa mtengano hupunguzwa. Kuna sifa asili za usalama zenye miundo fulani ya mifumo ya kupoeza ambapo kipozezi kitazunguka juu ya mafuta kwa mzunguko wa asili ili kuondoa joto la kuoza vya kutosha bila uendeshaji wa pampu zozote. Kuna sifa za asili za usalama katika miundo mingi ya metali ambayo husababisha kuzaa au kunyoosha chini ya mizigo mikali badala ya kupasuka au kushindwa.
Vipengele vya usalama vya passi ni pamoja na kuinua valvu za kupunguza uzito uliokufa (mvuto) kwa shinikizo la kiowevu cha kuondolewa, au katika matumizi ya nishati iliyohifadhiwa katika mifumo ya dharura ya sindano ya kupozea, au katika vyombo vingine vya kudhibiti ambavyo vimeundwa kushughulikia nishati kutokana na kushindwa kwa mabomba. mifumo na joto la kuoza linalofuata.
Mifumo hai ya usalama inajumuisha mifumo yote inayohitaji kuwezesha mawimbi na usambazaji wa nguvu wa aina fulani. Mifumo inayotumika kwa ujumla inaweza kudhibiti anuwai ya mazingira kuliko mifumo asili na tulivu, na inaweza kujaribiwa bila vizuizi wakati wa utendakazi wa kinu.
Muundo wa usalama wa vituo vya nishati ya nyuklia unatokana na mchanganyiko uliochaguliwa wa mifumo asilia, tulivu na inayofanya kazi ili kukidhi mahitaji ya udhibiti wa usalama wa eneo ambalo kituo cha nyuklia kinapatikana. Kiwango cha juu cha otomatiki katika mifumo inayohusiana na usalama ni muhimu ili kupunguza wafanyikazi wa operesheni, iwezekanavyo, hitaji la kuchukua maamuzi na hatua za haraka chini ya mafadhaiko. Mifumo ya kinu cha nguvu ya nyuklia imeundwa ili kuzoea mabadiliko ya pato la umeme linalohitajika kiotomatiki, na kwa ujumla mabadiliko hufanyika taratibu. Ni muhimu sana kwamba mifumo inayohusiana na usalama iendelee kuwa na uwezo wa kujibu mara moja, kwa ufanisi na kwa uhakika inapohitajika. Ili kukidhi kiwango hiki cha juu cha utendakazi ni lazima mifumo hii ifuate vigezo vya uhakikisho wa ubora wa juu zaidi na iundwe kwa kanuni zilizowekwa vizuri za usanifu wa usalama wa kutokuwa na uwezo, utofauti na utengano wa kimwili.
Upungufu ni utoaji wa vijenzi au mifumo ndogo zaidi ya inayohitajika ili kufanya tu mfumo ufanye kazi—kwa mfano, kutoa vipengele vitatu au vinne ambapo ni viwili tu vinavyohitajika kufanya kazi ili mfumo ufanye kazi vizuri.
Utofauti ni utoaji wa mifumo miwili au zaidi ambayo inategemea muundo tofauti au kanuni za utendaji ili kufanya kazi sawa ya usalama.
Kutengana kimwili ya vipengele au mifumo ambayo imeundwa kufanya kazi sawa ya usalama, hutoa ulinzi dhidi ya uharibifu wa ndani ambao unaweza kuharibu utendaji wa mifumo ya usalama.
Kielelezo muhimu cha matumizi ya kanuni hizi za usanifu wa usalama ni katika usambazaji wa nishati ya umeme katika vituo vya nyuklia, ambao unategemea zaidi ya unganisho moja kwenye mfumo mkuu wa nguvu, unaoungwa mkono kwenye tovuti na dizeli kadhaa zinazowasha kiotomatiki na/au mitambo ya mwako. , na kwa benki za betri na seti za jenereta ili kuhakikisha usambazaji wa kuaminika wa umeme kwa mifumo muhimu inayohusiana na usalama.
Kipimo cha kimsingi cha kuzuia dhidi ya kutolewa kwa nyenzo za mionzi kutoka kwa kituo cha nyuklia ni rahisi sana kimsingi: safu ya vizuizi vya kuzuia uvujaji kati ya nyenzo za mionzi na mazingira, ili kutoa kinga dhidi ya mionzi ya moja kwa moja na kuzuia nyenzo za mionzi. Kizuizi cha ndani kabisa ni mafuta ya kauri au metali yenyewe, ambayo hufunga nyenzo nyingi za mionzi ndani ya tumbo lake. Kizuizi cha pili ni kifuniko kisichovuja, kisichoweza kutu. Kizuizi cha tatu ni mpaka wa msingi wa shinikizo la mfumo wa baridi. Hatimaye, mifumo mingi ya nishati ya nyuklia imefungwa katika muundo wa kizuizi unaostahimili shinikizo ambao umeundwa kuhimili kushindwa kwa mfumo mkubwa wa mabomba ndani na kuwa na nyenzo zozote za mionzi iliyotolewa kwenye kizuizi.
Madhumuni ya kimsingi ya muundo wa usalama wa kituo cha nguvu za nyuklia ni kudumisha uadilifu wa vizuizi hivi vingi kwa mbinu ya kina ya ulinzi ambayo inaweza kuwa na viwango vitatu vya hatua za usalama: hatua za kuzuia, za ulinzi na za kupunguza.
Hatua za kuzuia ni pamoja na: kufikia kiwango cha juu cha uhakikisho wa ubora wakati wa kubuni, ujenzi na uendeshaji; waendeshaji waliofunzwa sana ambao hupitia mafunzo ya mara kwa mara; kutumia vipengele vya asili vya usalama; kutoa mipaka inayofaa ya muundo; kufanya matengenezo makini ya kuzuia, upimaji na ukaguzi wa mara kwa mara na urekebishaji wa mapungufu; ufuatiliaji wa mara kwa mara; tathmini kamili ya usalama na tathmini tena inapohitajika; na tathmini na uchambuzi wa sababu za matukio na makosa, kufanya marekebisho sahihi.
Hatua za kinga ni pamoja na: mifumo ya kufunga-kaimu ya haraka; vali/mifumo ya kuitikia shinikizo la kiotomatiki; mizunguko ya kuingiliana ili kulinda dhidi ya operesheni ya uwongo; ufuatiliaji wa moja kwa moja wa kazi muhimu za usalama; na upimaji na udhibiti endelevu wa viwango vya mionzi na mionzi ya mionzi ya maji machafu ili isivuke mipaka inayokubalika.
Hatua za kupunguza ni pamoja na: mifumo ya baridi ya reactor ya dharura; mifumo ya maji ya dharura ya kuaminika sana; mifumo mbalimbali ya nguvu za dharura na zisizohitajika; kizuizi ili kuzuia nyenzo zozote za mionzi kuvuja kutoka kwa kituo, ambacho kimeundwa kwa aina mbalimbali za mikazo ya asili na ya bandia kama vile matetemeko ya ardhi, upepo mkali, mafuriko au uharibifu wa ndege; na, hatimaye, mipango ya dharura na usimamizi wa ajali, ambayo inajumuisha ufuatiliaji wa mionzi, kuwajulisha mamlaka ya usalama na kushauri umma, udhibiti wa uchafuzi na usambazaji wa vifaa vya kupunguza.
Usalama wa nyuklia hautegemei tu mambo ya kiufundi na kisayansi; mambo ya kibinadamu yana jukumu muhimu sana. Udhibiti wa udhibiti hutoa uthibitishaji huru wa vipengele vyote vya usalama vya vituo vya nyuklia. Hata hivyo, usalama wa nyuklia kimsingi hauhakikishwi na sheria na kanuni, bali na muundo unaowajibika, utendakazi na usimamizi wa matumizi, unaojumuisha hakiki na idhini zinazofaa za wale walio na ujuzi na mamlaka.
Ajali pekee ya kituo cha nyuklia kuwa na madhara makubwa sana kwa umma ilitokea wakati wa jaribio la uwezo wa kupoa katika usanidi usio wa kawaida katika kituo cha nyuklia cha RBMK huko Chernobyl huko Ukraine mwaka wa 1986. Katika ajali hii mbaya reactor iliharibiwa na kiasi kikubwa cha mionzi. nyenzo zilitoroka kwa mazingira. Baadaye iligundulika kuwa kinu haikuwa na mfumo wa kutosha wa kuzima na kwamba haikuwa thabiti kwa nguvu ndogo. Udhaifu wa muundo, makosa ya kibinadamu na ukosefu wa usimamizi mzuri wa matumizi yote yalichangia ajali. Marekebisho yamefanywa kwa mitambo iliyobaki ya RBMK inayofanya kazi ili kuondoa udhaifu mkubwa wa muundo, na maagizo ya uendeshaji yameboreshwa ili kuhakikisha kuwa hakutakuwa na marudio ya ajali hii ya bahati mbaya.
Mengi yamepatikana kutokana na ajali ya RBMK na ajali nyingine mbaya sana za vituo vya nyuklia (kama vile ajali ya Kisiwa cha Maili Tatu nchini Marekani mwaka wa 1978) na kutokana na ajali nyingi ndogo na matukio katika zaidi ya miaka 30 ya uendeshaji wa kituo cha nguvu za nyuklia. Lengo la jumuiya ya nyuklia ni kuhakikisha kwamba hakuna tukio la kituo cha nguvu za nyuklia linalohatarisha wafanyakazi, umma au mazingira. Ushirikiano wa karibu chini ya programu kama vile Mifumo ya Kuripoti Matukio ya IAEA na WANO, uchunguzi wa vikundi vya tasnia na wakala wa udhibiti, na umakini wa wamiliki na waendeshaji wa vituo vya nyuklia, hufanya lengo hili kufikiwa zaidi.
Shukrani: Mhariri anamshukuru Tim Meadler na Taasisi ya Uranium kwa kutoa taarifa za jedwali la 1.
Kizazi, Usambazaji na Usambazaji
Kuna hatua tatu za usambazaji wa umeme; kizazi, usambazaji na usambazaji. Kila moja ya hatua hizi inahusisha michakato tofauti ya uzalishaji, shughuli za kazi na hatari.
Umeme mwingi huzalishwa kwa volti 13,200 hadi 24,000. Hatari za mchakato wa kuzalisha nguvu za umeme ni pamoja na milipuko na kuchomwa moto kutokana na kushindwa kwa vifaa visivyotarajiwa. Ajali zinaweza pia kutokea wakati taratibu zinazofaa za kufunga/kutoka nje hazifuatwi. Taratibu hizi zimewekwa ili kudhibiti vyanzo vya nishati. Kabla ya kufanya matengenezo kwenye kifaa ambapo nishati isiyotarajiwa, kuanza au kutolewa kwa nishati iliyohifadhiwa kunaweza kutokea na kusababisha majeraha, ni lazima vifaa vitengwe kutoka kwa chanzo cha nishati na kutofanya kazi. Kukosa kutenganisha vyanzo hivi vya nishati ipasavyo (kufungiwa/kutoka nje) kunaweza kusababisha jeraha mbaya au kifo.
Baada ya nguvu ya umeme kuzalishwa, hupitishwa kwa umbali kwa kutumia njia za maambukizi. Laini za usambazaji hujengwa kati ya vituo vidogo vya upitishaji vilivyo kwenye vituo vya kuzalisha umeme. Njia za upitishaji zinaweza kuungwa mkono juu ya minara au zinaweza kuwa chini ya ardhi. Zinatumika kwa viwango vya juu. Wanatuma kiasi kikubwa cha nguvu za umeme na kupanua kwa umbali mkubwa. Wakati umeme unapotoka kwenye kituo cha kuzalisha, kituo cha upitishaji kilichopo hapo huongeza voltages hadi volts 138,000-765,000. Ndani ya eneo la uendeshaji, vituo vya maambukizi hupunguza voltage iliyopitishwa hadi volts 34,500-138,000. Kisha nguvu hii inafanywa kupitia mistari kwa mifumo ya usambazaji iliyo katika eneo la huduma ya ndani. Hatari kuu zilizopo wakati wa mchakato wa kusambaza ni umeme. Kukosa kudumisha umbali unaofaa wa kukaribia au kutumia vifaa vya kinga vinavyofaa (glavu za mpira na mikono) kunaweza kusababisha majeraha mabaya au kifo. Maporomoko pia ni chanzo cha ajali mbaya na yanaweza kutokea wakati wa kazi ya matengenezo kwenye njia za juu na wakati wa kufanya kazi kutoka kwa nguzo au lori za ndoo.
Mfumo wa usambazaji huunganisha mfumo wa usambazaji na vifaa vya mteja. Kituo cha usambazaji hupunguza voltage ya umeme iliyopitishwa hadi volts 2,400-19,920. Transformer ya usambazaji hupunguza zaidi voltage. Hatari zinazohusiana na kazi ya usambazaji pia ni asili ya umeme. Hata hivyo, kuna hatari ya ziada ya kufanya kazi katika nafasi zilizofungwa (mashimo na vaults) wakati wa kushughulika na mfumo wa usambazaji wa chini ya ardhi.
Vituo vidogo vya usambazaji na usambazaji ni mitambo ambapo voltage, awamu au sifa zingine za nishati ya umeme hubadilishwa kama sehemu ya mchakato wa mwisho wa usambazaji. Hatua za umeme zinawakilisha hatari kuu ya usalama katika vituo vidogo. Ajali kama hizo kwa ujumla husababishwa na kushindwa kudumisha umbali wa kutosha wa kukaribia kifaa cha umeme na/au kushindwa kutumia vifaa vinavyofaa vya kujikinga, ikiwa ni pamoja na glavu za kuhami za mpira na mikono.
Hatari za Usalama za Uzalishaji, Usambazaji na Usambazaji
Kiwango cha Uzalishaji wa Nishati ya Umeme, Kiwango cha Usambazaji na Usambazaji, pia kinajulikana kama Kiwango cha Matengenezo ya Umeme kilichowekwa katika 29 CFR 1910.269, kilitangazwa na Utawala wa Usalama na Afya Kazini wa Marekani (OSHA) tarehe 31 Januari 1994. Kiwango hiki kinahusu wafanyakazi wote wa shirika la umeme wanaohusika katika uendeshaji na matengenezo ya uzalishaji wa umeme, usambazaji na usambazaji wa vifaa na vifaa vinavyohusika. Kwa kuongeza, wafanyakazi wa mstari wa mkataba, wapunguzaji wa miti ya kibali cha mstari wa mkataba na wazalishaji wa kujitegemea wa umeme pia wanajumuishwa na masharti ya 1910.269. Nchi na maeneo mengine yana kanuni sawa.
Hatari ambazo hushughulikiwa moja kwa moja na kiwango cha OSHA ni zile za asili ya umeme ambayo inaweza kusababisha kukatwa kwa umeme na majeraha yanayotokana na mshtuko wa umeme. Madhara ya kugusana ovyo ovyo na umeme wa msongo wa juu mara nyingi ni kifo au majeraha makubwa kama vile kuungua kwa kiwango cha pili na cha tatu, kukatwa miguu na mikono, uharibifu wa viungo vya ndani na uharibifu wa neva.
Kiwango hicho pia kinashughulikia vifo na majeraha yanayohusiana na aina nyingine nne za ajali—kupigwa au kupigwa; huanguka kutoka kwa ngazi, scaffolds, miti au miinuko mingine; kukamatwa au kati ya kama matokeo ya uanzishaji wa ajali wa mashine wakati wa kazi ya kawaida ya matengenezo; na kuwasiliana na hali ya joto kali ambayo inaweza kutokea wakati mvuke wa shinikizo la juu hutolewa bila kukusudia wakati wa kazi ya matengenezo kwenye boilers. Kikundi cha Utafiti cha Mashariki (ERG), ambacho kilitayarisha Utafiti wa Athari za Kiuchumi kwa ajili ya udhibiti uliopendekezwa wa OSHA, kiliripoti kwamba "kulikuwa na ajali nyingi zinazohusiana na njia za upitishaji na usambazaji kuliko vituo vidogo au uwekaji wa kuzalisha umeme". ERG iliripoti kuwa katika kitengo cha usambazaji na usambazaji wa laini, wafanyikazi wa laini, wafanyikazi wa mafunzo na wasimamizi wa safu ya kazi hupata ajali mbaya zaidi na mbaya za wakati uliopotea. Katika kitengo cha kituo kidogo na cha kuzalisha umeme, mafundi wa kituo kidogo cha umeme na makanika wa huduma za jumla hupata ajali nyingi zaidi.
Kupunguza Ajali
OSHA imekadiria kuwa nchini Marekani wastani wa majeruhi 12,976 waliopotea siku ya kazi hutokea kila mwaka kwa wafanyakazi wa kuzalisha, kusambaza na kusambaza nishati ya umeme. Pia wanaripoti kuwa vifo 86 hutokea kwa wafanyikazi hawa kila mwaka. OSHA inakadiria kuwa majeruhi 1,633 waliopoteza siku ya kazi na vifo 61 vinaweza kuzuiwa kila mwaka kwa kutii masharti ya kiwango hiki na viwango vingine vilivyorejelewa katika sheria ya mwisho. OSHA inagawanya kupunguzwa kwa majeraha ya siku ya kazi na vifo katika makundi mawili. Faida kubwa zaidi inatarajiwa kupatikana katika huduma za umeme, ambazo huchangia takriban 80% ya vifo. Wakandarasi wa shirika, ikiwa ni pamoja na wakandarasi wa umeme na vikata miti ya kibali, na mashirika yasiyo ya huduma huchangia asilimia 20 nyingine. OSHA pia inatarajia upunguzaji mkubwa zaidi wa majeraha ya siku ya kazi yaliyopotea kupatikana na huduma za umeme. Aina ya pili ya upunguzaji inahusiana na urejeleaji wa viwango vilivyopo ndani ya 1910.269. Kwa mfano, OSHA inatarajia mwajiri kutoa huduma za matibabu na huduma ya kwanza kama ilivyoelezwa katika 1910.151.
Shughuli za uchimbaji zitazingatia Sehemu ndogo ya P ya 1926; vifaa vya kinga ya kibinafsi vitakidhi mahitaji ya Sehemu ndogo ya 1910 ya 1926; vifaa vya kibinafsi vya kukamata vitatimiza mahitaji ya Sehemu Ndogo ya E ya Sehemu ya 1910; na ngazi zitatii Sehemu Ndogo ya D ya 2. Hii ni mifano michache ya viwango vingine vingi vya OSHA vinavyorejelewa katika Kiwango cha Uzalishaji wa Nishati ya Umeme, Usambazaji na Usambazaji. OSHA inaamini kuwa marejeleo haya yatakuza utambuaji zaidi wa viwango mbalimbali vya usalama vinavyotumika na, pamoja na mafunzo ya wafanyakazi na msisitizo wa utambuzi wa hatari kupitia muhtasari wa kazi, vifo 1,310 zaidi na majeraha XNUMX ya siku ya kazi yatazuiwa kila mwaka.
Mkuu Masharti
Kiwango cha Uzalishaji wa Nishati ya Umeme, Usambazaji na Usambazaji hutoa mbinu ya kina ya udhibiti wa hatari zinazopatikana katika tasnia ya matumizi ya umeme. Hiki kinachukuliwa kuwa kiwango cha msingi cha utendakazi, ambapo mwajiri ana fursa ya kutekeleza mipango mbadala mradi tu anaweza kuonyesha kwamba hutoa kiwango cha usalama sawa na kile kilichotajwa katika kiwango. Masharti ya jumla ya kiwango ni pamoja na: mahitaji ya mafunzo, udhibiti wa nishati hatari (kufungia/kutoka) taratibu za uzalishaji wa umeme, usambazaji na usambazaji; taratibu na taratibu za kuingia kwa nafasi ya kufanya kazi kwa usalama katika mitambo ya chini ya ardhi; mahitaji ya kufanya kazi kwenye au karibu na sehemu zenye nguvu zilizowekwa wazi; mahitaji ya kufanya kazi kwenye mistari ya juu; mahitaji ya kutuliza; upunguzaji wa mti wa kibali cha mstari; taratibu za kufanya kazi katika vituo vidogo; na mahitaji ya zana za laini za moja kwa moja, zana za nguvu za mikono na zinazobebeka, na ngazi na vifaa vya kinga binafsi.
Kiwango hicho ni cha kina na kinashughulikia masuala yote ya uendeshaji na matengenezo ya vifaa vya kuzalisha umeme, usambazaji na usambazaji.
Masharti Muhimu
Baadhi ya masharti muhimu zaidi ya Kiwango hicho ni pamoja na mahitaji ya wafanyakazi kuwa na mafunzo ya usaidizi wa dharura, muhtasari wa kazi, na mafunzo ya mbinu za kazi zinazohusiana na usalama, taratibu za usalama na taratibu za dharura ikijumuisha uokoaji wa shimo na nguzo. Pia kuna mahitaji maalum ya mavazi ya kufanya kazi kwenye vifaa vya nishati, na mahitaji ya kuingia kwenye miundo ya chini ya ardhi, pamoja na udhibiti wa vyanzo vya nishati hatari. Kipengele kingine muhimu cha kiwango kinawahitaji waajiri kuthibitisha kwamba wafanyakazi wamefunzwa ipasavyo na wanaweza kuonyesha ustadi katika mazoea ya kazi yaliyoainishwa katika kiwango. Baadhi ya vipengele hivi vinajadiliwa kwa undani zaidi hapa chini.
OSHA inahitaji wafanyakazi wanaofanya kazi au kuhusishwa na laini au vifaa vilivyowekwa wazi vilivyo na volti 50 au zaidi wapate mafunzo ya huduma ya kwanza na ufufuaji wa moyo na mapafu (CPR). Kwa kazi ya shambani inayohusisha wafanyikazi wawili au zaidi mahali pa kazi, angalau wafanyikazi wawili watafunzwa. Kwa maeneo maalum ya kazi kama vile kituo cha kuzalisha, idadi ya kutosha ya wafanyakazi lazima ifunzwe ili kuhakikisha kwamba mfanyakazi aliyeathiriwa na mshtuko wa umeme anaweza kufikiwa ndani ya dakika 4.
Mfanyakazi mkuu katika kikundi cha kazi lazima afanye muhtasari wa kazi na wafanyakazi wanaohusika katika kazi kabla ya kuanza kila kazi. Muhtasari lazima ujumuishe hatari zinazohusiana na kazi, taratibu za kazi zinazohusika, tahadhari maalum, udhibiti wa vyanzo vya nishati na vifaa vya kinga binafsi. Kwa kazi zinazorudiwa na zinazofanana lazima kuwe na muhtasari wa kazi moja kabla ya kuanza kwa kazi ya kwanza ya kila siku au zamu. Mabadiliko makubwa yanapotokea, muhtasari mwingine lazima ufanyike. Kupitia kazi iliyopo kunahitaji kupanga kazi, na kupanga kazi husaidia kupunguza aksidenti.
OSHA pia imemtaka mwajiri athibitishe kwamba kila mfanyakazi amepata mafunzo yanayohitajika ili kuwa na sifa na uwezo. Uthibitisho utafanywa wakati mfanyakazi anaonyesha ustadi katika mazoea ya kazi, na itatunzwa kwa muda wa kuajiriwa kwa mfanyakazi. Mafunzo pekee hayatoshi. Ustadi lazima uonyeshwe, kwa ujumla kupitia kupima maarifa na uelewa wa mfanyakazi wa somo husika. Hii itasaidia kuhakikisha kuwa wafanyikazi waliohitimu pekee wanafanya kazi kwenye vifaa vilivyo na nishati.
Kuna mahitaji ya nguo kwa wafanyakazi ambao wanakabiliana na hatari za moto au arcs za umeme. Sehemu hiyo inamtaka mwajiri ahakikishe kwamba kila mfanyakazi ambaye amekabiliwa na hatari za miali ya moto au mizinga ya umeme hakuvai nguo ambazo, zinapoangaziwa na miali ya moto au nguzo za umeme, zinaweza kuongeza kiwango cha majeraha ambayo mfanyakazi anaweza kupata. Nguo zilizotengenezwa kutoka kwa acetate, nailoni, polyester au rayoni, peke yake au katika mchanganyiko, haziruhusiwi isipokuwa mwajiri anaweza kuonyesha kwamba kitambaa kimetibiwa kuhimili hali ambayo inaweza kupatikana. Wafanyikazi wanaweza kuchagua kati ya pamba, pamba au nguo zinazozuia miali ya moto, lakini mwajiri lazima aamue, kulingana na mfiduo, ikiwa nyuzi asilia kama vile pamba au pamba inakubalika. Pamba au pamba inaweza kuwaka chini ya hali fulani. Ingawa sehemu hii ya kiwango imesababisha utata mwingi katika tasnia nzima, kupiga marufuku matumizi ya sintetiki ni hatua muhimu kuelekea kupunguza majeraha kwa wafanyikazi wa umeme.
OSHA katika utangulizi wake wa Kiwango cha Uzalishaji wa Nishati ya Umeme, Usambazaji na Usambazaji (29 CFR Sehemu ya 1910.269) inasema kwamba "viwango vya jumla vya matukio ya ajali kwa tasnia ya huduma za umeme (yaani, tasnia ya matumizi ya umeme, SIC-491) ni chini kidogo kuliko inayolingana. viwango vya sekta binafsi kwa ujumla” na kwamba “isipokuwa kwa majanga ya umeme na kuanguka, wafanyakazi wa shirika la umeme wanakabiliwa na hatari ambazo zinafanana kimaumbile na kiwango sawa na zile zinazotokea katika tasnia nyingine nyingi” (OSHA 1994). Dibaji inaendelea kunukuu. Faili za Ofisi ya Marekani ya Takwimu za Kazi (BLS) zinazobainisha vyanzo vikuu vya majeraha kwa huduma za umeme:
Dibaji inabainisha haswa kwamba mshtuko wa umeme haujumuishi aina kuu ya majeraha (au yanayoripotiwa mara kwa mara). Hata hivyo, faili za leba, viwanda na OSHA zinaonyesha kuwa ajali za umeme ndizo aina ya mara kwa mara ya majeraha mabaya au mabaya katika tasnia ya matumizi ya umeme, ikifuatwa na ajali za magari, kuanguka na "kupigwa na/kupondwa."
Hatari nyingine nyingi hukabili wafanyakazi wa shirika la umeme katika kutekeleza kazi mbalimbali zinazohitajika na waajiri. Waandishi wa makala binafsi katika sura hii wanabainisha mengi ya haya kwa undani; hapa nitataja kwa urahisi baadhi ya mfiduo wa hatari.
Majeraha ya musculoskeletal ndio majeraha ya kawaida yanayotokea katika nguvu kazi hii ya mwili na ni pamoja na:
Wafanyakazi wa umeme wanaweza kufanya kazi katika aina mbalimbali za mazingira: wanapanda hadi juu ya minara ya maambukizi ya vijijini na nyaya za kuunganisha kwenye mashimo chini ya mitaa ya jiji yenye shughuli nyingi; wao huteleza kwenye orofa za juu za vituo vya umeme wakati wa kiangazi na hutetemeka wanaporekebisha njia za usambazaji wa anga zilizoangushwa na dhoruba ya theluji. Nguvu za kimwili zinazowakabili wafanyakazi ni kubwa sana. Kiwanda cha nguvu, kwa mfano, husukuma mvuke chini ya shinikizo hilo kwamba bomba lililopasuka linaweza kumaanisha kuungua na kukosa hewa. Hatari za kimwili katika mimea pamoja na joto ni pamoja na kelele, maeneo ya sumakuumeme (EMF), mionzi ya ioni katika vituo vya nyuklia na upungufu wa hewa katika nafasi fupi. Mfiduo wa asbesto umekuwa chanzo kikuu cha magonjwa na madai, na wasiwasi unaibuliwa kuhusu nyenzo zingine za kuhami joto. Kemikali kama vile caustics, babuzi na vimumunyisho hutumiwa sana. Mimea pia huajiri wafanyikazi katika kazi maalum kama vile kuzima moto au kupiga mbizi kwa maji (kukagua mifumo ya unywaji na utupaji wa maji), ambao wanaathiriwa na hatari za kipekee za kazi hizo.
Ingawa vituo vya kisasa vya nishati ya nyuklia vimepunguza mionzi ya mionzi ya wafanyakazi wakati wa vipindi vya kawaida vya uendeshaji, mwangaza mkubwa unaweza kutokea wakati wa matengenezo na kuzimwa kwa kujaza mafuta. Uwezo bora wa ufuatiliaji wa mionzi unahitajika ili kulinda ipasavyo wafanyikazi wanaoingia katika maeneo ya mionzi katika vipindi hivi. Ukweli kwamba wafanyikazi wengi wa kandarasi wanaweza kuingia kwenye kiwanda cha nyuklia wakati wa kuzima na kisha kwenda kwa mtambo mwingine, husababisha hitaji la uratibu wa karibu kati ya mamlaka ya udhibiti na ya tasnia katika kufuatilia jumla ya mfiduo wa kila mwaka kwa mfanyakazi binafsi.
Mifumo ya usambazaji na usambazaji inashiriki baadhi ya hatari za kituo cha nguvu, lakini pia ina sifa ya udhihirisho wa kipekee wa kazi. Mikondo mikubwa ya umeme na mikondo ya mfumo inaweza kusababisha mshtuko mbaya wa umeme na moto mkali wakati wafanyikazi wanapuuza taratibu za usalama au hawajalindwa vya kutosha. Transfoma zinapozidi joto, zinaweza kuwaka moto na kulipuka, zikitoa mafuta na ikiwezekana PCB na bidhaa zao za kuharibika. Vituo vidogo vya umeme vinashiriki na vituo vya nguvu uwezekano wa kufichuliwa na insulation, EMF na hatari za angani. Katika mfumo wa usambazaji, ukataji, uchomaji na kuunganishwa kwa kebo ya umeme huweka wafanyakazi kwenye risasi na metali nyingine kama vumbi na mafusho. Miundo ya chini ya ardhi ambayo inasaidia mfumo lazima pia izingatiwe hatari zinazowezekana za nafasi funge. Pentaklophenol, dawa inayotumika kuhifadhi nguzo za matumizi ya mbao, ni mfiduo ambao ni wa kipekee kwa mfumo wa usambazaji.
Hatimaye, wasomaji wa mita na wafanyakazi wa nje wanaweza kukabiliwa na vurugu mitaani; vifo wakati wa majaribio ya wizi haijulikani kwa nguvu kazi hii.
" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).