Подготовка сельскохозяйственной техники для работы в условиях радиоактивного загрязнения местности

УДК 631.171:631.3 + [504.5:528.4047]

В.Д. Богданов, канд. военн. наук, профессор

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»»

подготовка сельскохозяйственной техники для работы в условиях радиоактивного загрязнения местности

В результате исследования установлено следующее:

• техника, находящаяся на загрязненной территории, наряду с другими объектами будет загрязняться;

• для ликвидации последствий аварий на объектах атомной энергетики требуется большое количество сельскохозяйственной техники (как это имело место после аварии на Чернобыльской АЭС);

• объем работ по подготовке техники к работе в условиях радиоактивного загрязнения местности (РЗМ) зависит от характера загрязнения. Так, при аварии на АЭС, как правило, имеет место не только поверхностное, но и глубинное загрязнение техники. Это потребует более тщательной ее подготовки перед и после использования в условиях РЗМ.

В результате аварий на предприятиях атомной энергетики и при наземных ядерных взрывах загрязняются огромные территории и находящиеся на них объекты экономики, здания, сооружения и сельскохозяйственная техника. Степень первичного загрязнения техники зависит от уровня радиации или мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и обычно составляет 10 % уровня радиации местности.

Опыт ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной станции (ЧАЭС) показал, что сельскохозяйственная и другая техника использовалась как при проведении аварийно-спасательных и других неотложных работ, так и в дальнейшей деятельности в последующие годы. Эта техника, особенно в первые дни и месяцы, имела высокую степень загрязнения, а ее использование приводило к облучению механизаторов. Чтобы предотвратить облучение механизаторов, необходимо проводить мероприятия по снижению степени загрязнения техники и особенно при многократном использовании ее на РЗМ.

Эти мероприятия можно условно разделить на две группы: работы, способствующие уменьшению загрязнения техники, т. е. выполняемые перед использованием ее в условиях РЗМ, и работы, выполняемые после использования техники на загрязненной территории. Объем этих работ зависит от характера загрязнения техники, который будет различным при авариях на предприятиях атомной энергетики и при наземных ядерных взрывах.

Так, при аварии на ЧАЭС в результате теплового взрыва при температуре свыше 2500 °С создались условия для образования аэрозольных частиц. В атмосферу были выброшены продукты распада ядерного топлива, обогащенные долгоживущими радионуклидами (плутоний-239, стронций-90, цезий-137 и др.). При этом размер аэрозольных частиц был средний — около 2 мкм. Часть из этих аэрозолей осаждалась на поверхности и прилипала к ней, т. е. имела место адгезия, а наиболее мелкие частицы (аэрозоли) проникали в глубь материала объекта вследствие диффузии. В данном случае виды загрязнения (поверхностное или глубинное) определяют объем работ по подготовке техники к этим условиям и работ, выполняемых после использования ее на РЗМ, которые, как правило, заключаются в проведении дезактивации. При наземном ядерном взрыве происходит цепная ядерная реакция с выделением большого количества теплоты, в результате чего продукты деления сплавляются с грунтом, металлом и другими материалами, а при охлаждении образуются стекловидные частицы, размер которых составляет около 200 мкм. Эти частицы, оседая на поверхности, в меньшей мере проникают в трещины и краски, что облегчает проведение работ при подготовке техники к работе в условиях РЗМ и по ее дезактивации.

Первичное загрязнение техники на РЗМ происходит от оседания радиоактивных веществ (РВ) преимущественно на горизонтальных поверхностях — тентах, кузовах автомобилей (тракторов, комбайнов), крышах кабин. В последующем при движении по загрязненной и запыленной местности происходит вторичное загрязнение. В этих условиях РВ оседают в моторно-ходовой части, на агрегатах трансмиссии, подвески, в лабиринтах агрегатов и машин, в радиаторах, масляных фильтрах и других местах, причем большая часть РВ оседает на наиболее нагретых и замасленных агрегатах.

При подготовке сельскохозяйственной техники к работе в условиях РЗМ и для облегчения проведения дезактивации следует готовить всю машину и особенно тщательно шасси (ходовую часть, кузов, кабину), кузова (кунги) ремонтных мастерских.

Чтобы уменьшить количество оседаемых частиц РВ, проникание их в глубь шероховатостей,

микротрещин и облегчить удаление их, поверхности необходимо тщательно очищать от грязи, пыли, масла, зачищать шероховатости и красить поверхности лаком ХС-784 или эмалью 518. Такие машины (по опыту ликвидации последствий аварии ЧАЭС) легче поддаются дезактивации, а коэффициент дезактивации повышается. Об этом свидетельствуют данные, приведенные в табл. 1.

Как видно из табл. 1, степень загрязнения обработанных машин выше допустимой (0,1 мР/м), что требует повторной неоднократной дезактивации. Иногда дальнейшая дезактивация была бессмысленной и машины готовили в, так называемые, могильники.

С целью уменьшения проникания РВ трещины, стыки и лабиринты следует покрывать (заполнять) гидрофобными растворами, пастами, глинами. Накопившиеся в этих местах РВ затем легче смываются (удаляются) при техническом обслуживании и дезактивации вместе с размытыми струей воды или дезрастворами адсорбентами. Для уменьшения прилипания грязи с РВ гусеничные ленты машин следует покрывать эпоксидными смолами. Для уменьшения попадания РВ во внутренние полости агрегатов необходимо их тщательно герметизировать. При этом следует проверять исправность уплотнений стекол дверей кабин и других мест, в которые возможно подсасывание пыли вместе с РВ. В кабинах и кунгах машин с целью недопущения подсоса пыли с РВ следует создавать, по возможности, избыточное давление (подпор воздуха) 250.. .300 Па. Для таких целей можно использовать фильтровентиляционные установки типа ФВУ-100 и другие климатические установки, монтируемые ныне заводами-изготовителями в кабинах тракторов Т-150, Т-150К, К-701, комбайнов «Дон» и др. На входных патрубках этих устройств следует устанавливать фильтры Петрянова или другие.

Степень загрязнения техники уменьшается также при техническом обслуживании, когда заменяют фильтрующие элементы двигателей, промывают пылесборники фильтровентиляционных, климатических установок и других мест возможного накопления РВ.

Одним из важных элементов подготовки техники к работе в условиях РЗМ является дезактива-

ция машин, которую проводят с целью уменьшения степени их загрязнения ниже допустимой нормы (0,1 мР/ч) за счет удаления РВ одним из рассматриваемых ниже способов.

Наиболее доступный и широкоприменяемый способ — дезактивация струей воды. Он эффективен при дезактивации поверхностных загрязнений в результате наземного ядерного взрыва. При этом радиоактивные частицы имеют размеры несколько десятков мкм, они недостаточно прилипают к поверхностям и не проникают вглубь их. При этом давление струи может достигать 1 МПа (8.10 кг/см2). Такое давление струи имеют моечные машины типа МП-800Б.

Для удаления РВ при глубинных загрязнениях и по опыту Чернобыля использовались средненапорные моющие установки, давление на выходе которых составляло уже до 10 МПа (100 кг/см2), а расход воды при этом составлял до 1 м3/ч. Струю воды следует направлять под углом 30.40°.

Дезактивация с использованием пара позволяет удалять не только поверхностные РВ, но и РВ, находящиеся в порах, а также часть адсорбированных РВ. При добавлении в пар 0,15.1 % препарата СФ-2У или СФ-3У коэффициент дезактивации увеличивается от 15.50 до 90.

Дезактивация пенами эффективна при обработке поверхностей сложной конфигурации, выемы которых доступны для пены. Пену часто приготовляют на основе раствора, содержащего азотную и щавелевую кислоты и алкилсульфат. При этом пену можно наносить на поверхность, перемещать по поверхности или деталь погружать в пену.

При дезактивации струей газа (воздуха) под воздействием газового потока аэродинамическая сила срывает РВ с поверхности. Способ эффективен при удалении РВ, размер частиц которых более 15 мкм (они характерны для наземного ядерного взрыва).

При электрохимической дезактивации происходит совместное действие электрического поля и химических реактивов.

Дезактивация пылеотсасыванием происходит под воздействием вакуума, создаваемого пылесосом или прибором ДК-4К. При этом удалению РВ способствует механическое воздействие щетки. Адсорбно-связанные и глубинные загрязнения удалению не поддаются. В любом случае поверхность должна быть сухой и лучше гладкой.

При дезактивации жидкостным способом с одновременным воздействием щеткой эффективность обработки водными растворами на основе порошков СФ-2У, СФ-3У, СН-50 повышается при

Таблица 1

Снижение степени загрязнения техники в результате дезактивации

Материал покрытия поверхности Степень загрязнения, мР/ч Коэффициент дезактивации

до дезактивации после дезактивации

Лак ХС-784 400 100 4

312 72 4,33

Эмаль 518 316 65 4,86

765 375 2,04

увеличении концентрации с 0,15 до 1,0 %. Водные растворы этих порошков приготовляют непосредственно перед применением. Температура замерзания растворов до -20 °С. Эффективность применения растворов возрастает с повышением их температуры. Эффективность дезактивации также повышается при применении суспензии следующего состава: 47 %о ацетона, 19 %о ацетата, 7 % скипидара, 8 % толуола, 10,8 % нафталина, 8,2 % парафина.

При отсутствии табельных растворов можно применять моющие средства типа «Дон», «Эра», «Новость» и др.

Для дезактивации замасленных, сильно загрязненных и подвергшихся коррозии поверхностей, а также для удаления радиоактивных частиц в случае глубинного загрязнения готовят дезактивирующие растворы на основе окислителей. Перечень некоторых из них приведен в табл. 2.

При применении суспензии основным компонентом является сорбент. Функцию сорбента вы-полнет сульфатно-спиртовая барда или бетонитовая глина, содержащие, в основном монтмориллонит и циолиты. При этом сорбента может быть 45 %, до 1 % щавелевой или адипиновой кислоты, до 1 % СФ-2У и остальное вода.

Дезактивацию техники производят с использованием специальных технических средств ГО, к которым относятся:

• индивидуальный комплект специальной обработки автотракторной техники ИДК-1;

• автомобильный комплект специальной обработки военной техники ДК-4К;

• автозаливочная станция АРС-14.15.

Для дезактивации (обеззараживания) техники развертывают станции обеззараживания транспорта (СОТ). Они могут быть самостоятельными объектами или входить в состав пунктов специальной обработки (ПСО).

СОТ развертывают на базе стационарных ремонтных мастерских, а ПСО — в полевых условиях с использованием подвижных средств обслуживания и ремонта, а также переносного оборудования.

Стационарные СОТ создают на базе помещений для мойки и уборки подвижного состава или вне помещений. Все проектировочные работы по приспособлению этих помещений в качестве СОТ выполняют в соответствии со СНиП 2.01.57-85 «Приспособление объектов коммунально-бытового назначения для санитарной обработки людей, специальной обработки одежды и подвижного состава автотранспорта».

Примерная схема ПСО, развертываемого в полевых условиях, представлена на рисунке. К основным элементам ПСО относятся: контрольнораспределительный пост, площадки ожидания, пло-

Таблица 2

Композиция некоторых растворов на основе окислителей и кислых реагентов

Компоненты Состав ДР, %

Основа Наименование

Окислитель Перманганат калия 0,12 - - 0,2

Фторид натрия - 0,5 - -

Кислота Азотная - 4 - -

Щавелевая - 0,5 - -

Изабелевая - - 0,5 -

Щелочь Едкий натр 4 - - 4

СФ-2У - - 0,5 -

СФ-3К - - 1 -

Растворитель 95,8 95 98 95,8

«Чистая» полобина Напрайление Ьетра «Грязная» половина

Вариант пункта специальной обработки техники, развертываемого в полевых условиях:

1 — контрольно-распределительный пункт; 2 — площади ожидания;

3 — пост дозиметрического контроля; 4 — медицинский пункт;

5 — эстакады; 6 — сток обеззараживающих веществ; 7 — яма для стока обеззараживающих веществ; 8 -машина с обеззараживающим раствором;

9 — емкость с запасом обеззараживающих веществ; 10 — склад обеззараживающих веществ; 11 — место для отдыха; 12 — место для обеззараживания одежды и средств защиты; 13 — место санитарной обработки людей; 14 — место контроля полноты обеззараживания;

15 — склад; 16 — дегазационно-дезинфекционный автомобиль;

17 — площади для сбора обработанной техники

щадки специальной обработки и площадки сбора обработанных машин.

Чтобы отделить загрязненные потоки от потоков, прошедших специальную обработку, на ПСО выделяют «грязную» и «чистую» зоны.

Обслуживание ПСО осуществляется звеном обеззараживания и звеном приготовления растворов. Все работы по обеззараживанию нужно проводить в средствах индивидуальной защиты и с соблюдением мер, исключающих загрязнение окружающей среды.

На СОТ или ПСО должны последовательно выполниться следующие операции: контроль степени загрязнения техники, чистка и мойка наружных и внутренних поверхностей, смывание обеззараживающих

(дезактивирующих) веществ с поверхностей, повторный контроль степени загрязнения техники и, при необходимости, повторная дезактивация.

Список литературы

1. Зимон, А.Д. Дезактивация / А.Д. Зимон, В.К. Пика-лов. — М.: ИздАТ, 1994.

2. Ильин, В.Г. Ведение сельскохозяйственного производства и специальных работ при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС на объектах агропромышленного комплекса: метод. указания / В.Г. Ильин, И.А. Се-рухов. — М.: МВА, 1988.

3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). — М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1999.

4. Богданов, В.Д. Основа устойчивости работы сельскохозяйственного объекта в чрезвычайных ситуациях / В.Д. Богданов // Вестник «Агроинженерия». — М.: МГАУ, 1999.

УДК 631.152:004.8:636.22/.28.084.522

А.И. Куценко, канд. экон. наук, зав. лабораторией

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева»

автоматизация формирования продуктивности на комплексах по откорму крупного рогатого скота

Эффективное функционирование крупных животноводческих комплексов в условиях рыночной экономики невозможно без применения компьютерных технологий, обеспечивающих автоматизацию управления производством и технологическими процессами. Одним из основных направлений дальнейшего совершенствования современных компьютерных систем управления производством на животноводческих комплексах является создание систем программирования продуктивности сельскохозяйственных животных [1, 2], обеспечивающих автоматизацию формирования продуктивности животных в соответствии с имеющимися для этого условиями производства.

Программирование продуктивности животных представляет собой целенаправленное управление процессом роста и развития животных для реализации имеющегося продуктивного потенциала и гарантированного получения запланированных объемов продукции требуемого качества с наибольшей экономической эффективностью.

Основные задачи создаваемой системы программирования продуктивности на комплексах по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота (КРС):

• исследование особенностей технологии и условий производства, применяемой системы кормления и используемых пород животных;

78

• анализ влияния отдельных организационных и технологических факторов на формирование продуктивности животных и показатели производства;

• моделирование роста и развития животных;

• оптимизация продолжительности периода содержания животных;

• оптимизация стратегии формирования динамики продуктивности при выращивании и откорме молодняка;

• оптимизация постановочной и реализационной живой массы при выращивании и откорме животных на комплексах;

• моделирование нормированных потребностей животных в питательных веществах;

• моделирование требований к структуре и составу рационов;

• разработка модели программирования продуктивности животных;

• разработка оптимальных программ кормления при выращивании и откорме молодняка;

• моделирование и оптимизация технологических процессов на животноводческих комплексах;

• моделирование и оптимизация параметров функционирования предприятий по производству животноводческой продукции. Реализация каждого из входящих в систему

программирования продуктивности животных мо-