روش نظارت بر وضعيت روغن ترانسفورماتور

دكتر بهروز پهلوانپور/ دكتر حسين حبيب الهي

روغن عايق معدني كه از يك قرن پيش در صنعت برق استفاده شده از سال 1886 مورد استفاده ترانسفورماتورهاي برق بوده است. روغنهاي اوليه بر پايه پارافين خام بود. اكسيداسيون روغن هاي پارافيني حالت لجني غيرقابل حل (Insoluble Sludge)  را ايجاد مي كند تا ويسكوزيته افزايش يابد اين امر باعث افت انتقال حرارت ، داغ كردن ترانسفورماتور و كاهش طول عمر آن مي شود. در نتيجه اين گونه روغن هاي پارافيني به طور موفقيت آميزي جايگزين روغن هاي نفتانيك شدند. اگر چه روغن هاي نفتانيك خاصيت اكسيد شدن بيشتري نسبت به پارافينيك دارند ، محصول اكسيداسيون قابل حل در روغن بوده و كمتر مشكل ساز است. تجربه نشان داده كه روغن مايع عايقي محصولي است كه نياز به نظارت و حفاظت زياد و نگهداري برنامه ريزي شده دارد تا خدمات رضايت بخشي را ارايه دهد.

انتخاب روغن اوليه مهمترين قدم در كارخانه هاي سازنده روغن عايقي است. مقدار درجه پالايش مواد خام و نوع فرآيند و عمل آوري آن ممكن است موجب تغييرات عمده اي در ساختار محصول پاياني شود. در فرايند پالايش ، مناسب ترين صفات روغن خام انتخاب و مواد غير ضروري از آن خارج مي شود.

محصول نهايي داراي ساختارهاي متناسب به صورت حلقه هاي معطر ، نفتانيكها و پارافينهاست. اين فرايند ممكن است شامل بهبود آبي / هيدروژني ، استخراج حلال ، غير مومي كردن ، بهبود اسيد و خاك باشد. اگر چه روش مشخص براي كارخانه اي كه مايع عايقي خوب را مشخص كند وجود ندارد ، بدون در نظر گرفتن روش مورد استفاده در پالايش ، روغن عايقي توليد شده بايد داراي كاركرد بالا ، مختصات جذب گاز ، پايداري شيميايي و مقاومت در برابر اكسيده شدن باشد و علاوه بر آن بالاترين حد غلظت ( اشباع ) هيدروكربن آروماتيك و سولفورونيتروژن موجود را نيز كه از عوامل مهم است ، داشته باشد.

روغن عايق در سرويس

روغنهاي عايقي استفاده شده در ترانسفورماتورهاي هوا-تنفسي ، اكسيژن را تا نقطه اشباع جذب مي كند . در حضور عناصر فلزي و حرارتهاي بالا روغن ، اكسيده شده و در نهايت قابليت دي الكتريكي آن كم مي شود. اين عمل ، بستگي مستقيم به شكل بندي تركيبات قطبي و لجن در روغن دارد. در مرحله اول اكسيده شدن ، تركيبات قطبي غيراسيدي مانند الكلها و آلدئيدها ، كتونها و ... توليد مي شوند. همانطور كه اكسيداسيون صورت مي گيرد اسيدها و در نتيجه لجن تشكيل مي شود. روغن خورنده شده و عناصر جامد تشكيل دهنده حالت لجن در محلهاي مختلف ترانسفورماتور رسوب كرده و لايه اي تشكيل مي شود كه قابليت انتشار حرارت روغن و خواص الكتريكي آن را كاهش مي دهد. به علاوه افزايش اسيديته حلال و لجن ، باعث كاركرد غلط ترانسفورماتور مي شود. حالت لجن و اسيدها به تجهيزات عايقي به خصوص ورقهاي كاغذي معيوب هجوم برده و باعث ضعيف شدن سيستم عايقي مي شوند كه سبب خطاي عمده در ترانسفورماتور و ضرر مالي مي شود.

نظارت بر وضعيت روغن

روغنها يك قسمت از سيستم عايقي ترانسها هستند كه نياز به آزمايش دارند. يكي از روشهاي ساده آزمايش متوالي سالانه است . بر پايه نتايج بدست آمده از آزمايشها براي جلوگيري از خراب شدن كاغذهاي عايق و روغن عكس العمل صحيح صورت مي گيرد. توصيه كلي اين است كه قبل از استفاده از روغن ، آزمايشهاي لازم انجام شود. بايد توجه داشت وقتي روغن در سرويس قرار گرفت ، در زمان استفاده نيز بايد آزمايشهايي انجام شود.

راهنمايي هاي لازم براي نگهداري روغن ترانس در سرويس در كتاب IEC422 ارايه شده است. آزمايشهاي روغن نياز به تجهيزات گراني دارد كه البته گراني آنها به اندازه روغني كه ممكن است خراب شده و اثرات جانبي ديگري داشته باشد ، نيست. بدون در نظر گرفتن اينكه چه نوع آزمايش مشخصي ضروري است بايد آزمايش بر روي يك نمونه مايع معيني انجام شود. نمونه گرفتن دقيق پيش نياز تمام آزمايشهاي استاندارد است.

روغن استفاده شده در انبار ممكن است تغييرات زيادي داشته باشد ، بنابراين نمونه ها بايد به سرعت آزمايش و تاريخ نگاري و يادداشت شوند. در بعضي مواقع آزمايشهاي انجام شده در محل ، نمايانگر و واقعي تر است. پاكيزگي و كنترل كيفيت در بدست آوردن نتايج قابل اطمينان اساسي است.

حالت اسيدي ( اسيديته )

اين آزمايش را مي توان آزمايش مقدار اسيد و يا مقدار خنثي ناميد. وجود اسيد در روغن نتيجه اكسيداسيون روغن در سرويس است. اسيدهاي چرب ارگانيك براي سيستم عايقي مضر بوده و مي تواند سبب خوردگي آهن هنگام وجود رطوبت در روغن شود. با افزايش مقدار اسيد نسبت فاسد شدن روغن نيز افزايش مي يابد. در حالت اسيدي توليد لجن ( رسوب ) نيز غيرقابل اجتناب است.

محتواي اسيد به عنوان اساس مقدار ميلي گرم هاي هيدرواكسيد پتاسيم ( KOH )  كه در خنثي سازي اسيد در يك گرم روغن نمونه استفاده شده ، بيان مي شود.

در گذشته كيت آزمايش نقطه نيم – مقدار ( Semi-Quantitive ) توسط بعضي استفاده كنندگان براي اندازه گيري اسيد ، استفاده مي شد ، كه اين روش بر اساس ASTMD 1902 بوده و به طور معمول در اين خصوص مورد استفاده قرار مي گرفته است. آزمايش نقطه اسيدي به وسيله چكاندن قطراتي از يك محلول اسيدي به يك قطعه كاغذ فيلتري است كه در آن رسوب كرده باشد ، سپس دو قطره از روغن به همان محل اضافه شده و در ادامه با افزايش يك قطره از يك نمايانگر ( Indi-Cator ) كه سبب تغيير رنگ شده ، يا منحني رنگهاي استاندارد مقايسه مي شود. به دليل نتايج غلط بدست آمده ، اين روش منسوخ شده است.

يك روش متناوب آلترناتيو در محل كار ( Field ) براي اندازه گيري اسيديته بر اساس ASTMD 1534  است. در اين نوع آزمايش در محل كار ، 20 ميلي متر از نمونه روغن به داخل يك سيلندر جايگزين شده و محلول نشان دهنده ( انديكاتور ) و هيدروكسيد پتاسيم به روغن افزوده شده و محلول تكان داده مي شود. بعد از ساكن شدن محلول تغيير رنگ مشاهده خواهد شد. روش نيم – كمي و اين روش نمي توانند نتايجي دقيق را مشخص كنند.

روش توصيه شده استاندارد براي اندازه گيري اسيديته يك روغن عايقي در IEC216 مشخص شده است. اين يك روش آزمايشگاهي تست اسيد ، بر اساس تيتراسيون نشان دهنده رنگ است. آزمايش شامل تركيب كردن يك مقدار از نمونه مشخص شده با محلول مناسب با افزودن يك ( نمونه ) نمايانگر و تيتراسيون با KOH به نقطه انتهايي رنگهاست كه آن را مي توان براي روغنهاي استفاده شده و استفاده نشده بكار برد. مشكل آزمايش با اين روش معني كردن تغييرات رنگ در روغنهاي تيره رنگ است. تكرار اين آزمايش براي روغن استفاده شده رنگي خيلي خوب نبوده و مشخص كردن نقطه پاياني براي اپراتور مشكل است.

مختصات مورد نياز براي اسيديته روغن استفاده نشده كمتر از 0.03mg KOH/g است.

بهرحال اين روش به حد مشخص نزديك بوده و نتايج آن ممكن است با نيازها هماهنگ نباشد. بعلاوه اشتباه انساني در اين روش و تغيير رنگ موردي است. بتازگي IEC يك گروه كاري براي تكميل آن معين كرده است.

اسيديته كل روغن ترانس استفاده شده و يا نشده را مي توان با اندازه گيري كميتي ، به وسيله استفاده از روش الكتروشيمي بدست آورد. اين روش شامل اندازه گيري PH يا ميلي ولت ( mV) محلول در درجه حرارت اتاق است. برخلاف اندازه هيدروكسيدپتاسيم الكلي كه براي خنثي كردن اسيدها ، استفاده مي شود. اين روش سريع و دقيق است و رنگ روغن هيچگونه اثري در نقطه انتهايي تيتراسيون نمي گذارد. بوسيله اتومات كردن فرايند ، خطاي اپراتوري به طور مشخص كم مي شود. اين روش به IEC توصيه شده كه مانند يك روش متناوب باري تبديل روش اندازه گيري اسيديته داده شده و در آيتم IEC296 ، بكار رود.

رطوبت

در مدت زمان سرويس يك ترانس ، رطوبت موجود بوسيله تجهيزات تنفس هوا ، پيري طبيعي ، سلولز عايقي ، اكسيداسيون روغن ، تقطير و يا موارد اتفاقي ديگر افزايش يافته و آب موجود در ورق كاغذ به ميزان 5 تا 6 درصد افزايش مي يابد.

وجود رطوبت باعث افزايش نسبي سن روغن و كاغذهاي ايزوله مي شود. كاغذهاي عايقي با يك درصد رطوبت موجود ، 10 برابر سريعتر از زمانيكه 1/. درصد رطوبت وجود دارد باعث خوردگي مي شوند. آب يك مايع قطبي است كه به سوي محيطهاي ميدان قوي الكتريكي جذب مي شود. اسيدهاي قابل حل در آب كه به وسيله اكسيداسيون روغن ، توليد شده اند با آب يا روغن باقي مانده ، كمك به بالا رفتن خوردگي محلهاي فلزي باز در ترانس ها كرده و مانند يك الكتروليز براي تقريباً تمام واكنشها عمل مي كنند.

ثبات سلولز نسبت به آب خيلي بيشتر از روغن است. آب جايگزين روغن در سلولز آغشته به روغن مي شود. اين عمل ممكن است عمر عايق مستقيم را كم و باعث خروج ترانس شود. وجود آب در روغن باعث كاهش مقاومت الكتريكي روغن مي شود. بيشترين حد مجاز آب در روغن ترانس در سرويس ، بستگي به ولتاژ ترانس و مقادير توصيه شده در IEC422 دارد. رطوبت موجود در روغن سرويس بايد به طور منظم تحت نظر قرار گيرد ( دست كم سالي يك بار ) .

در طول زمان ، روشهاي فراواني براي اندازه گيري كميت رطوبت در ميدان دي الكتريكي مورد بررسي قرار گرفته ولي تنها روشي كه از آن زمان توسعه يافت بوسيله كارل فيشر در سال 1930 ارايه شد.

آزمايش به صورت عادي در يك آزمايشگاه با تجهيزات جديد در دسترس ، انجام تيتراسيون به طور اتومات و توانايي اندازه گيري رطوبت زير يك ppm در روغن انجام شده است. اين تجهيزات به وسيله روش IEC تاييد شد و تجهيزات جديد براي انجام آناليزهاي محلي رطوبت در روغن ترانس در دسترس بوده.

مهمترين خاصيت اين دستگاه قابل حمل اندازه گير رطوبت ، حذف رطوبتي است كه ممكن است در نمونه روغن كه بايد آزمايش شود و يا در زمان آزمايش و آناليز در آزمايشگاه آلوده به رطوبت شده ، وجود داشته باشد.

ارزيابي دقيق رطوبت موجود در سلولز فقط زماني كه اطلاعات دقيق رطوبت روغن مشخص باشد ، امكان پذير است. بنابراين موضوع ، سعي در ايجاد ارتباط آب حاوي روغن در ppm به درصد غلظت آب در عايق سلولزي ، است. تخمين عملي وقتي ممكن است كه درجه حرارت بالاي روغن معين و رطوبت موجود نمونه بالاي روغن ، در ppm اندازه گيري شده باشد.

براي حفظ عمر ترانس ، دانستن درجه رطوبت در عايق جامدي ترانس براي تعيين مقدار نياز به آب زدايي يا مشخص كردن نقطه پاياني فرايند خشك كردن مهم است. تجربه بين المللي نشان داده است كه عمر عايق با آب موجود در درجه حرارت داده شده نسبت عكس دارد. آب كمتر باعث عمر بالاي ترانس مي شود.

همچنين نشان داده شده است كه اندازه مقاومت عايقي به قدر كافي براي وسايل قابل اطمينان وضعيت رطوبت در عايق جامد يك ترانس در سرويس و يا در فرايند خشك كردن مورد نياز و يا كامل شده ، حساس نيست.

آزمايشهاي ديگر

آزمايشهاي ديگر براي وضعيت عايقي ترانسها در IEC422 تيتر شده ، مدت و مشخصات آزمايش نيز به صورت استاندارد تيتر شده است. داشتن يك نماي واقعي از وضعيت روغن در سرويس و چگونگي اوضاع در داخل ترانسها بستگي به نتايج آزمايشهايي دارد كه بايد با هم انجام شوند. براي نظارت بر وضعيت روغن عايقي آزمايشهاي كشش داخلي ، فاكتور توزيع دي الكتريكي و مقاومت دي الكتريكي و مقاومتي اهميت دارد اگر چه وجود رطوبت و اسيد در روغن باعث تغييرات مشخص در آزمايشها مي شود ، اسيديته و آزمايش رطوبت براي معيين كردن خرابي روغن استفاده مي شود.

عمليات ترميم ( بهبود ) (Remedial Actions)

برخي عملياتها براي بهبود روغن در صورت اكسيده شدن و يا آلودگي به  PBC اعمال مي شود از جمله :

احياي روغن

منابع در دسترس بودن روغنهاي نفتانيك محدود است. حفاظت و نگهداري و طول عمر مايع عايقي در سرويس بسيار مهم است. احياي روغن استفاده شده ، يك روش مفيد براي نگهداري روغن است. از نظر مالي نيز اين امر مي تواند در صرفه جويي مالي نقش داشته باشد. روش استاندارد براي روغن عايقي كار كرده احياست كه شامل فيلتر كردن از طريق جذب قطبي مواد است و به Fuller`s Earth ( نوعي خاك رس مخصوص ) معروف است.

اين دستوركار به طور معمول وقتيكه اسيديته روغن به 15/. ميلي گرم KOH/g اسيد يا كشش داخلي روغن mn/m 20 برسد بكار مي رود. هنگام احياء كردن به وسيله خاك فولر ، مولكولهاي اسيدي و لجن را خارج ولي تركيبات غيراسيدي قطبي مانند الكلها ، آلدئيدها و كتونها و ... در محلول باقي مي مانند. اين محصولات كاتاليز روغن اكسيده بوده و اگر در روغن باقي بمانند وقتي روغن به سرويس برگشت داده شود آنها مي توانند نرخ اكسيداسيون را تسريع كنند.

از مضرات اين سيستم احياء ، جدا از پايين بودن كيفيت احياء اين است كه فقط مي توان يك بار از روش خاك فولر استفاده كرد. بعد از آن اشباع شده و بايد مانند يك دورريز زايد شيميايي با روغن و محصول اكسيداسيون موجود در داخل آن دور ريخته شود. براي هر 5 تا 15 ليتر روغن از 5/. كيلوگرم فولر خاك استفاده مي شود. اين روش نياز به مقدار مشخص خاك فولر ، دارد كه با نوع جديد دوباره پر شود كه اين امر باعث بالا رفتن قيمت احياء مي شود. بنابراين احياي روغن ، جذابيت و جنبه اقتصادي خود را از دست مي دهد. خاك مصنوعي را مي توان به جاي خاك فولر استفاده كرد كه مي تواند دوباره بازپرورش شده و براي سالها استفاده شود. كيفيت روغن احياء ، با نوع جديد قابل مقايسه است.

فعال كردن مجدد خاك استفاده شده در نيروگاه احياي سيال ، به طور خودكار توسط ستونهاي صافي انجام مي شود. براي كنترل آلودگي گازهاي آلوده از سيكل احياسازي ، بوسيله فيلتر كردن ، گاز تميز مي شود. در اين سيستم رعايت كمترين حد دورريز طوري است كه تمام آلودگيها در زمان سيكل احياسازي از خاك گرفته شده و به صورت قطعات اشباع كوچك روغن در مي آند ( كمتر از 1/. درصد روغن تحت عمل ) .

سيستم را مي توان در روغن داخل تانك مورد استفاده قرار داد. در مدتي كه تانك ترانس در بعضي مواقع تحت انرژي ترانسها است اين عمل منافع زيادي دارد. از جمله اينكه نياز به خارج كردن ترانس از مدار نبوده و نيازي به انتقال يا دور ريختن روغن قديمي نيست.

اين روش شامل سيركولاسيون روغن از ترانس به واحد احياء و برگشت دوباره به ترانس است. اين فرايند به طور پي در پي براي يك زمان معين انجام مي شود تا روغن در ترانس به حالت رضايت بخش برسد. استفاده از اين روش براي افزايش طول عمر ترانس قدرت است. روش مشابهي براي استفاده از ترانسهاي لجن گرفته وجود دارد. اثر جدي رخداد لجن وقتي است كه جذب سلولزها شوند كه مي تواند باعث چروك خوردگي و افت بازده حرارتي شود. در اين صورت افتهاي ترانس باعث قابليت جذب شوك بارگيري مي شود. لجن گرفتگي به مرور زمان اتفاق مي افتد. يك نسبت بين مقاومت داخلي روغن ، اسيديته و محتوي لجن وجود دارد. لجن در هيدروكربنهاي نفتانيك قابل حل است. روغن عايق نفتانيك داغ مي تواند رسوبات لجن در داخل ترانس را حل كند.

درجه حرارت روغن استفاده شده براي لجن زدايي بايد 80 درجه سانتي گراد باشد ( نقطه سمي ) تا لجنهاي چسبيده را حل كند كه مي توان با سيركولاسيون روغن تميز داغ به بالاي ترانسفورماتور به آن دست يافت. روغن آلوده سپس از ته تانك ترانسفورماتور خارج و روغن احياء شده از بالاي ترانسفورماتور وارد مي شود. براي به بيشترين حد رساندن منافع اين فرايند بايد در ترانس تحت انرژي اين عمل صورت گيرد. بايد توجه داشت كه روغن جايگزين مناسبي براي اين مواقع نيست. روغن اكسيده شده موجود در سلولزها پس از خروج روغنهاي جديد را در زمان كوتاه آلوده مي كند. حتي يك مقدار بسيار كم از روغن اكسيده شده جمع شده مي تواند ، مقدار زيادي از روغن را آلوده كند.

رطوبت زدايي از ترانس

براي اطمينان از سيستم عايق ترانس ، بايد مقدار خشكي سيستم اندازه گيري شود. اين امر بخصوص براي ترانسهاي ولتاژ بالا مهم است كه در كمترين حد آلودگي رطوبتي در سرويس نگهداري شود و در مواقع بروز آلودگي بايد تا حد ممكن رطوبت آن را خارج كرد.

زمان شكل گيري رطوبت در ترانسفورماتور را نبايد تخمين زد. رطوبت را مي توان به چند طريق خارج كرد. روش عمومي خشك كردن عملي از طريق روش حرارتي و يا خلاء است كه در كارگاه كارخانه ها و يا در محل انجام مي شود.

عمليات از بين بردن روغن

وقتي كه روغن ترانسفورماتور طوري خراب شد كه از نظر اقتصادي احياي آن ديگر به صرفه نبود و يا امكان سوزاندن و استفاده مجاز ديگري از آن نبود ، بايد طبق مقررات و قوانين دولت اقدام به دور ريختن و نابود كردن آن كرد.

ارزيابي آماري سوانح برق

نادر گلستاني دارياني 

دفتر برنامه‌ريزي – شركت توانير

چكيده: امروزه كاربرد فراوان نيروي برق، عموم مردم و بويژه برقكاران و كارگران صنايع مختلف را در معرض مخاطرات جدي قرار داده است. شمار قربانيان و آسيب‌ديدگان سوانح برق با توجه به رشد توليد نيروي برق و كثرت وسايل برقي درخانه‌ها و كارخانجات پيوسته رو به افزايش است. آمار و ارقام كشورهاي مختلف جهان از جمله ايران نسان مي‌دهد، كه شمار زيادي از حوادث كارخانه‌‌‌‌‌ها ناشي از برق گرفتگي است. در اين مقاله ضمن ارزيابي آماري سوانح برق به نقش سن و استعداد به حادثه اشاره خواهد شد. شرح مقاله:‌ آمار حوادث كار در ايران بخوبي نشان مي‌‌دهد كه روزانه دهها حادثه ناگوار در خانه‌ها و كارخانه‌ها روي مي‌دهد. حوادثي مانند برقگرفتگيهاي مرگبار و غير مرگبار ناشي از نواقص فني تجهيزات و وسايل برقي، آتش‌سوزي، انفجار‌‌سيلندر گاز و جز اينها. و هر روز بخشي از اين حوادث در روزنامه‌‌‌ها گزارش مي‌شوند و به آگاهي مردم مي‌رسند. متأسفانه اغلب مشاهده مي‌شود تا حادثه‌اي رخ ندهد و ضايعه‌اي به بار نيايد، به دستورها و توصيه‌هاي ايمني و بكار بستن تدابير ايمني و حفاظتي توجه چنداني نمي‌شود. به عبارت ديگر، با مسئله ارزشمند ايمني، برخورد جدي صورت نمي‌پذيرد. و تنها وقتي بدان توجه مي‌شودكه نتيجه و سودي ندارد. گفتني است كه كاستيهاي آمار حوادث كار در ايران بسيار است. و افزوده مي‌شود كه تشخيص اين كاستيها و جبران آنها مي‌تواند در گسترش و اشاعه دانش و فرهنگ ايمني نقش عمده‌اي را ايفا نمايد. كاستيهاي آمار حوادث كار در ايران را مي‌توان بصورت زير دسته‌بندي نمود:   فقدان آمارهاي درست و واقعي از تعداد سوانح و حوادث كار موجب مي‌شود، كه بعد و ميزان فاجعه دقيقاً‌ شناخته نشود، و مسئله مهم برنامه‌ريزي در جامعه با مشكلات زيادي روبه‌رو شود. به نظر مي‌رسد، عدم آگاهي و اطلاعات ناقص و پراكنده يكي از دلايل عمده كم توجهي نسبت به مسئله ايمني است. يكي ديگر از تنگناها، مشخص نبودن مسئوليت نظارت بر اجراي دستورهاي ايمني از سوي سازمانهاي مختلف جامعه است. اين مسئله باعث شده كه مردم جايگاه ايمني را در جامعه درست نشناسند و ندانند كه نظارت بر اجراي اين نوع دستورهاي كار وظيفه كدام سازمان است. واقعيت اين است كه در ارتباط با مسئله ايمني، كارو تلاش جدي صورت نمي‌گيرد و نظارت درستي در هيچيك از سطوح جامعه وجود ندارد. به منظور فراهم ساختن خانه و كارخانه ايمن شايسته است كه دست‌اندركاران و مسئولان بكوشند تا دانش و فرهنگ ايمني در جامعه شناسانده و آموزانيده شود. فرهنگ ايمني مي‌يابد به خانه‌هاي مردمان راه يابد و در مراكز آموزشي به دانش آموزان و دانشجويان به گونه‌اي روشمند آموزانيده شود. در ايران، آمارهاي وزارت كار، بويژه آمار حوادث كار در سال 1369 بخوبي نسان مي‌دهد، كه حوادث كار عمدتاً از جانب افرادي است در محدوده سني از 24 تا 34 سال،‌ و همين آمار نشان مي‌دهد كه علت اصلي بروز حوادث كار ناآگاهي و بي احتياطي افراد بي‌سواد و كم سواد است. در آمارهاي وزارت كارآمده است،‌كه درسخواندگان بويژه دارندگان دانشنامه ليسانس و بالاتر از آن، بندرت در بروز سوانح كار نقش داشته‌اند  . 1-    سوانح برق در رابطه با تماميت حوادث كار در ايران: جدول1، حوادث ناشي از كار را در سال 1369 بر حسب شمار آسيبديدگان و عامل اصلي ايجاد حادثه به تفكيك ادارات كل كارو امور اجتماعي نشان مي دهد. درجدول1، آمار برقگرفتگي در شهرها و استانهاي مختلف ايران به ترتيب نزولي تنظيم شده است. همانگونه كه پيداست سوانح برق عمدتاً در تهران رخ داده است. شمار آسيبديدگان  كل حوادث كار در تهران 402 نفر گزارش شده است. كه از شمار آسيبديدگان حوادث كار در شهرها و استانهاي ديگر بيشتر است. در سال 1369 ، 5 مورد از حوادث كار مربوط است به نابسنده بودن نور محيط كار، بنابراين رعايت شدت روشنايي استاندار، بويژه در محيطهاي جدي مانند كارخانه‌ها الزامي است. و ياد‌آور مي‌شود كه شدت روشنايي غير استاندار و نابسنده صد در صد در كاهش اشتياق به كار موثر مي‌باشد. در سال 1369 ، نزديك به 170 مورد حادثه برقگرفتگي گزارش شده است. و افزوده مي‌شود كه 208 مورد از حوادث ثبت شده مربوط به (نا هوار بودن زمين ) بوده است . فزون بر آن آمار حوادث مربوط به وسايل و افزار دستي و داربستها و نردبانها نيز قابل توجه است. 2-  آمار سوانح برق در ايران ازسال1364 تا 1370 : بنابر گزارشهاي اداره كل بازرسي كار وزارت كار و گزارشهاي مدون سازمان تأمين اجتماعي شمار آسيبديدگان ناشي از برقگرفتگي در سالهاي مختلف به شرح زير مي‌باشد (جدول 2). در ايران، تا سال 1367 نمودار آمار برقگرفتگي افت و خيز زيادي نداشته و احتمال مي‌رود كه در زمان جنگ، مردم توصيه‌هاي ايمني را بيشتر رعايت كرده باشند. نمودار 1 ، نشان مي‌دهد كه با پايان يافتن جنگ، آمار سوانح برق نيز ناگهان افزايش مي‌يابد، يادآور مي‌شود كه در سال 1369 نزديك به 30% حوادث از كل حوادث كار مربوط به برقگرفتگي بوده است. در اينجا خاطر نشان مي‌سازد كه وزارت كار، سوانح برق مربوط به ساختمانهاي مسكوني را ثبت نكرده است. فزون بر آن، درمورد سوانح برق در سطوح مختلف ولتاژ با در نظر گرفتن نوع كار و محل كار و تجهيزات برق، آمار وارقام دسته‌بندي شده در وزارت كار مطلقاً وجود ندارد. با توجه به آنچه گفته شد، شمار سوانح برق نسبت به كل حوادث كار در ايران از 30% هم بيشتر است. بعلاوه، اگر شمار سوانح برق در ساختمانهاي مسكوني را ناديده بگيريم، با وجود اين، از هر سه حادثه‌اي كه رخ مي دهد، يك حادثه « برقگرفتگي» است.      

 

 

3- نقاط ثقل كثرت سوانح برق:

در محدوده فشار ضعيف تقريباً 25% سوانح برق مربوط به كارخانه‌ها و تأسيسات كوچك و بخش توزيع نيروي برق است. نزديك به 17% سوانح برق مربوط به كارخانه‌هاي سازنده ماشينها و وسايل الكتريكي و كارخانه‌هاي ماشين‌سازي است. 7% سوانح برق مربوط است به نيروگاهها و نزديك به  4% سوانح برق مربوط است به ساختمانهاي بلند (جدول3) . در جدول 3 ، اعداد داخل پرانتز سوانح مرگبار را نشان مي‌دهد  .

 

 

 

 

 

 

4- وضعيت كار (نوع فعاليت، كارگاهها، وسايل برقي سهيم در بروز سوانح) :

سوانح برق در حوزه فشار ضعيف مربوط به افراد عادي و غير متخصص، بيشتر به علت نقص در سيم رابط و سايل برقي خانگي رخ داده است. سوانح برق در محدوده فشار ضعيف مربوط به متخصصان برق به علل زير روي داده است: تغيير و توسعه، تعمير و آزمايش و اندازه‌گيري وسايل و تجهيزات بر قدار در پستهاي برق و كارخانه‌ها و كارگاهها. پاره‌اي از حوادث فقط و فقط به علت كار كردن غير مجاز و خودسرانه روي داده است. و برخي از سوانح مرگبار نيز به علت كاركردن در نزديكي تجهيزات برقدار رخ داده است (جدولهاي4 و 5 و 6) .

1-4- فراواني سوانح: سوانح مرگبار كارخانه‌ها و پستهاي توزيع نيروي برق را با سهميه نزديك به 20% به عنوان نخستين نقطه ثقل فراواني سوانح برق مي‌توان نام برد (جدول5)

فزون بر آن، سوانح مرگبار ناشي از دستگاههاي الكتروموتوردار و افزارهاي برقي را با سهميه نزديك به 15% به عنوان يك ديگر از نقاط ثقل فراواني سوانح برق مي‌توان نام برد (جدول 6) .

  

 

 

 5- نقش سن در ميزان سوانح برق:

جدول 7، توزيع حوادث ناشي از كار را برحسب گروه سني نشان ميدهد. بر اساس اين جدول بيشترين تعداد حادثه مربوط به گروه سني 25 تا 29 سال است. با توجه به آنكه شماركارگران در گروه سني25 تا 29 سال از ساير گروههاي سني بيشتر نيست، ممكن است اين امر مربوط به عدم مهارت كافي كارگران در كار تخصصي خود و يا بي‌احتياطي و بي‌اعتنايي به دستورهاي ايمني باشد. بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه كار آموزي كارگران در زمينه كار تخصصي و مسائل ايمني پيش از شروع به كار از ضروريات است و در ميزان كاهش حوادث مي‌تواند موثر باشد. نمودار 2، توزيع آسيبديدگان را در گروههاي مختلف سني در پايان سال 1365 نشان مي‌دهد.

 

 

 

 

 

نمودار (2)- توزيع آسيب ديدگان در گروههاي مختلف سني در پايان سال 1365

  

6- مسئله استعداد به حادثه: 

اساساً هر فردي در ايجاد حادثه استعداد ثابت و معيني دارد. و عامل انسان     (human  factor ) براي هر فرد، كميت ثابتي است. در زمينه استعداد به حادثه مقايسه‌هاي مختلفي را مي‌توان انجام داد، مثلاً‌ اگر آمار حوادث مربوط به دو گروه سني 20 تا 25 سال و 30 تا 35 سال را بايكديگر بسنجيم، در مي‌يابيم كه گروه سني 20 تا 25 سال در ايجاد حوادث به مراتب مستعدترند. بنابراين،‌ از ديدگاه روانشناسي مي‌توان گفت كه «جواني» مي‌‌تواند يكي از عوامل ايجاد حوادث باشد. سنجش و مقايسه ديگر آنكه افراد عصبي و مبتلا به ناراحتيهاي روحي نسبت به افراد سالم در ايجاد حادثه مستعدترند . در بررسي فراواني سوانح، همچنين مي‌توان افراد مبتلا به بيماريهاي مشخص و معلولين را با يكديگر مقايسه كرد.

بطور كلي هنگام سنجش و مقايسه، طيف خصوصيات افراد مستعد به حادثه و افراد غير مستعد بسيار گسترده است. سه گروه از چنين خصايصي را مي‌توان با هم سنجيد: پريشاني حواس يا حواس پرتي قبل از بروز حادثه، حالات و خصوصيات روحي و جسمي هنگام بروز حادثه و رفتار فرد هنگام آزمايش معين.

پاره‌اي از خصوصيات در بسياري از افراد يكسان است، مانند: سن، جنسيت يا موقعيت خانوادگي، آشكار است كه زنان نسبت به مردان در ايجاد حادثه كمتر مستعدند، و بي شك زنان محتاطترند و سطح تخطي و تخلف نيز در آنان كمتر است. پزشكان معتقدند كه اين دو مورد ذاتي و هورموني (Hormonal) است. زن، اساساً رفتاري كم خطا دارد.

پژوهشهاي مانهايمر (Manheimer) وملينگر (Mellinger) در سال 1967 و تحقيقات راينهارت (R einhart) در سال 1977 نشان مي‌دهد كه محروميتهاي دوران كودكي مي‌تواند در جواني به درجه خلافكاري زياد، بي‌نظمي و بي‌‌‌انظباطي و تخلفاتي، كه قوياً باكثرت حوادث در ارتباط مي‌باشد، بيانجامد    .

پژوهشهاي اسكوري (Schori) وجونز(Jones) در سال 1977 نشان مي‌دهد كه افراد سيگاري نسبت به افراد غير سيگاري حوادث بيشتري را بوجود آورده اند. بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه افراد سيگاري نسبت به افراد غير سيگاري در ايجاد حوادث مستعدترند.

 

8- نتيجه:

شمار سوانح برق براي نمونه در كشور آلمان ازسال 1969 تا 1979 تقريباً 19% كل حوادث كار بوده است. گفتني است كه درايران، شمار سوانح برق در سال 1369 نزديك به 30% كل حوادث كار بوده است. و اين رقم در مقايسه با آمار سوانح برق آلمان، كه شبكه برق آن با آهنگ تندتري روبه گسترش است، نگران كننده است بمنظور تقليل حوادث برق گرفتگي توصيه‌هاي زير مي‌تواند تا حدودي زيادي موثر باشد.

كاربرد گسترده كليد خودكار ايمني براي كاهش شمار برقگرفتگيهاي مرگبار و غير مرگبار در خانه‌ها و كارخانه‌‌ها، بيمارستانها، ديگر ساختمانهاي مسكوني حقيقتاً از اهم اقدامات ايمني است. بنابراين براي جلوگيري از خطرات جاني و ممانعت از سوختن وسايل برقي و تبديل خانه و كارخانه پرمخاطره امروزه به خانه و كارخانه ايمن فردا، كاربرد گسترده اين كليد جداً توصيه مي‌شود.

-  آموزش پرسنل، بويژه كارگران قبل از آغاز به كار

-  استانداردكردن و كنترل مرغوبيت وسايل برقي

- رعايت دقيق تدابير ايمني و مقررات مصوبه كانونهاي مهندسي برق

- سود جستن از ترانسفورماتورهاي ايمني (مانند ترانسفورماتور فشا ركم حفاظتي، ترانسفورماتور جداكننده و جز اينها)

- نصب تابلوهاي هشدار دهنده با رنگهاي مورد تأييد مؤسسات استاندارد‌گذاري در محلهاي مناسب

و اما سزاوار نيست كه علت اصلي سوانح برق را فقط در « تكنيك» جستجو كنيم، خوب است در علت بي‌احتياطي خود نيز اندكي انديشه كنيم.

   

    منابع:

1-     آمارهاي حوادث كار، وزارت كار، سال 1369

2-     2-      Der Elektrounfall, hagg. Von k.brinkmann und H.schaefer, springerverlag, heidelberg, 1982

3-     3-     Abbott 1978, kastrup et al. 1978; Der Elektrounfall.

4-     4-     Atherley 1977; D’Allones 1965; hagger und Dax 1977; Koranyi 1977; smaet und schmidt 1962.

5-     5-     Manheimer; mellinger, (1967) personality characteristics of the child accident repeater . child Dev 38: 491-513.

6-     6-     Schori; Jones, (1977) the effect of smoking on risk-taking in a simulated passing task. Hum Factors 19: 37-45.

 

آلودگي‌ هواي‌ منتشر از نيروگاه‌هاي‌

دكتر منصور غياث‌الدين‌ ـ مهندس‌ ناصر بازرگان‌

مركز تحقيقات‌ نيرو

ايران

 

واژه‌هاي‌ كليدي‌ ـ آلودگي‌ هوا ـ نيروگاه‌ ـ سوخت‌ فسيلي‌ ـ محيط زيست‌

 

چكيده‌

نياز روز افزون‌ جهان‌ و به‌ خصوص‌ كشورهاي‌ در حال‌ توسعه‌ به‌ انرژي‌ برق‌ توسعه‌ نيروگاه‌ را طلب‌ مي‌كند كه‌ اين‌ امر طي‌سالهاي‌ اخير بسيار پرشتاب‌ بوده‌ است‌.بديهي‌ است‌ همسو با افزايش‌ نيروگاه‌ها سوخت‌هاي‌ فسيلي‌ به‌ خصوص‌ نفت‌ كوره‌ كه‌مهمترين‌ تأمين‌ كننده‌ نياز سوخت‌ نيروگاه‌ها است‌ افزايش‌ يافته‌، به‌ طوري‌ كه‌ در سال‌ 1373 بيش‌ از 90 درصد از برق‌ توليدي‌در كشور از طريق‌ نيروگاه‌هاي‌ حرارتي‌ بوده‌ و فقط 7/9 درصد از انرژي‌ ابي‌ استفاده‌ شده‌ است‌.

بدين‌ ترتيب‌ نيروگاه‌هابزرگترين‌ مصرف‌ كننده‌ سوخت‌هاي‌ سنگين‌ مي‌باشند.وجود گوگرد كه‌ غلظت‌ آن‌ در نفت‌هاي‌ ايران‌ 5/2 تا 5/3 درصدمي‌رسد و حدود 0/26 درصد ازت‌ بانضمام‌ ازت‌ موجود در هوا و شرايط احتراق‌، اكسيدهاي‌ گوگرد و ازت‌ را توليد و انتشارمي‌دهد، علاوه‌ برآن‌ منوكسيدكربن‌ و هيدروكربنهاي‌ ناشي‌ از احتراق‌ ناقص‌ بانضمام‌ ذرات‌ معلق‌ و دوده‌ از جمله‌ ديگرآلاينده‌هاي‌ هوا هستند كه‌ در محيط انتشار مي‌يابد با اين‌ حال‌ شايد يكي‌ از مشكلاتي‌ كه‌ امروزه‌ به‌ نيروگاه‌هاي‌ با سوخت‌فسيلي‌ مربوط مي‌شود دي‌اكسيدكربن‌ مي‌باشد كه‌ اثرات‌ آن‌ در نيروگاه‌هاي‌ با سوخت‌ فسيلي‌ كشور از نظر انتشار تغيير اقليم‌هم‌ اكنون‌ مشهود است‌.در اين‌ مطالعه‌ اعم‌ آلاينده‌ها مورد بررسي‌ قرار گرفته‌ و در چندين‌ نوبت‌ اندازه‌گيري‌ گازهاي‌ خروجي‌از دودكش‌ اندازه‌گيري‌ شده‌ است‌.دامنه‌ انتشار ايت‌ آلاينده‌ها و اثرات‌ آنها بر سلامت‌ انسان‌ و محيط زيست‌ مورد بحث‌ قرارگرفته‌ است‌.آنچه‌ بعنوان‌ نتيجه‌ مي‌توان‌ بيان‌ كرد اين‌ است‌ كه‌ انتشار آلاينده‌هائي‌ چون‌ اكسيدهاي‌ ازت‌ و گوگرد تقريباًدر كليه‌نيروگاه‌هاي‌ با سوخت‌ مايع‌ كشور بيش‌ از حد استاندارد مي‌باشد و در نيروگاه‌هاي‌ گاز سوز نيز مشكل‌ انتشار اكسيدهاي‌ ازت‌وجود دارد.در پايان‌ اين‌ مطالعات‌ راه‌ حلهائي‌ نيز براي‌ كاهش‌ اثرات‌ آلاينده‌ها بر محيط زيست‌ پيشنهاد شده‌ است‌.

 سرآغاز

فعاليت‌هاي‌ بشر براي‌ تامين‌ امكانات‌ رفاهي‌ و تامين‌ نيازهاي‌ زندگي‌ و بالاخره‌ بهبود كيفيت‌ زيستي‌ بطور مستقيم‌ وغيرمستقيم‌ بر محيط زيست‌ اثر گذاشته‌ و چنانچه‌ چاره‌ انديشي‌ نشود در دراز مدت‌ و شايد هم‌ ميان‌ مدت‌ نه‌ تنها كيفيت ‌زندگي‌ را بهبود نبخشد بلكه‌ آن‌ را به‌ نابودي‌ بكشاند.توليد برق‌ به‌ خصوص‌ با استفاده‌ از سوختهاي‌ فسيلي‌ نمونه‌اي‌ از اين‌ فعاليتها و يا توسعه‌ زير بنايي‌ است‌ كه‌ آلودگي‌هاي‌ زيادي‌ را وارد محيط زيست‌ مي‌نمايد و تخريب‌ آن‌ را باعث‌ مي‌گردد. بطوركلي‌ مي‌توان‌ گفت‌ توسعه‌ به‌ قول‌ دكتر ماهلر اگر در برنامه‌ توسعه‌ بهداشت‌ و محيط زيست‌ فراموش‌ شود همه‌ چيز فراموش‌شده‌ است‌ (1) زيرا زندگي‌ در محيط زيست‌ ناسالم‌ بسيار ملال‌آور خواهد بود.سالانه‌ صدها هزار نفراز ساكنين‌ كره‌ زمين‌ و به‌خصوص‌ در شهرهاي‌ صنعتي‌ از سرطان‌هاي‌ مرتبط با آلودگي‌ هوا جان‌ مي‌سپارند.صدها هزار نفر از بيماريهاي‌ برونشيت‌، آمفيزم‌ و ساير بيماريهاي‌ تنفسي‌ رنج‌ مي‌برند. (2) هزاران‌ هكتار از جنگلهاي‌ آلمان‌، كانادا و ساير نقاط جهان‌ در اثر گازهاي ‌اسيدي‌ منتشره‌ از صنايع‌ و عمدتاً نيروگاه‌ها نابود شده‌ يا رو به‌ نابودي‌ مي‌روند.(3و 4)در چنين‌ شرايطي‌ جلوگيري‌ از آلودگي‌هوا يا بهتر بگوييم‌ كنترل‌ آلاينده‌ها امري‌ ضروري‌ و اجتناب‌ناپذير مي‌نمايد.

مهمترين‌ آلاينده‌هاي‌ هوا منتشره‌ از نيروگاه‌ها از نظر اثرات‌ فوري‌ و محلي‌ دي‌ اكسيد گوگرد و اكسيدهاي‌ ازت‌ و ذرات‌ هستند و از نظر اثرات‌ جهاني‌ دي‌ اكسيد كربن‌ مي‌باشد.

 دي‌اكسيد گوگرد (SO2)

تقريباً 100 درصد گوگرد موجود در سوخت‌ مايع‌ مصرفي‌ نيروگاهها كه‌ بين‌ 5/2 تا 5/3 درصد در سوخت‌هاي‌ ايران‌ است‌ تبديل‌ به‌ SO2 مي‌شود. به‌ عبارت‌ ديگر هر كيلوگرم‌ گوگرد موجود در سوخت‌ 2 كيلوگرم‌ SO2 توليد مي‌نمايد و استاندارد  SO2 در هواي‌ آزاد براي‌ ميانگين‌ 24 ساعته‌ 260 ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ است‌.

مقادير بيشتر با توجه‌ به‌ غلظت‌، باعث‌ تحريك‌ مجاري‌ فوقاني‌ تنفسي‌، تحريك‌ و تورم‌ ريه‌ها، كاهش‌ DNA  و تغييرات‌كروموزومي‌ مي‌شود.

ضمناًدر محيطي‌ كه‌ SO2وجود داشته‌ باشد لنفوسيت‌ها از بين‌ مي‌روند و مقاومت‌ بدن‌ در برابر بيماريهاي‌ عفوني‌ كاهش ‌مي‌يابد مقدار 2قسمت‌ در ميليون‌ دي‌اكسيد گوگرد براي‌ بسياري‌ از گياهان‌ سمي‌ است‌ و دي‌اكسيد گوگرد در هوا بهSO2اكسيد شده‌ و بصورت‌ باران‌ اسيدي‌ به‌ زمين‌ باز مي‌گردد، كه‌ اين‌ پديده‌ اكنون‌ با تغييرPHدرياچه‌ها و رودخانه‌ها زندگي‌ آبزيان‌را به‌ خطر انداخته‌ و با بارش‌ بر جنگل‌ها و مزارع‌ كشاورزي‌ خسارات‌ اقتصادي‌ زيادي‌ به‌ بار آورده‌ است‌. از اثرات‌ ديگر آن ‌خوردگي‌ فلزات‌ به‌ خصوص‌ در خود نيروگاه‌ را مي‌توان‌ ذكر كرد.

اكسيدهاي‌ ازت‌

استاندارد اكسيدهاي‌ ازت‌ براي‌ ميانگين‌ 24 ساعته‌ تعريف‌ نشده‌ ولي‌ ميانگين‌ سالانه‌ 05/0 قسمت‌ در ميليون‌ مي‌باشد، دي‌اكسيد ازت‌ در ششها تبديل‌ به‌ نيتروزامين‌ كه‌ يك‌ ماده‌ سرطان‌زا مي‌باشد مي‌گردد و يا وارد خون‌ شده‌ بيماري‌ خوني‌Methemoglobinemiaرا باعث‌ مي‌گردد بطور كلي‌ دي‌اكسيد ازت‌ يك‌ محرك‌ قسمتهاي‌ تحتاني‌ ريه‌ بوده‌ و ايجاد تورم‌ درريه‌ها مي‌نمايد و ضمناً ماكروفاژها را مهار كرده‌ و مقاومت‌ بدن‌ را در برابر بيماري‌ها ضعيف‌ مي‌كند. اكسيدهاي‌ ازت‌ درچرخه‌ واكنشهاي‌ فتوشيميايي‌ توليد، اوزن‌، PANو اسماگ‌ مي‌نمايد كه‌ هم‌ براي‌ سلامت‌ انسان‌ و هم‌ گياهان‌ مضر مي‌باشد.

دي‌اكسيد كربن‌

هر چند از نظر محيط زيست‌ و بهداشت‌ در واكنش‌ احتراق‌ هر چقدر دي‌اكسيد كربن‌ بيشتري‌ توليد شود بهتر است‌ ولي ‌بهرحال‌ دي‌اكسيد كربن‌ از جمله‌ گازهاي‌ گلخانه‌اي‌ شناخته‌ شده‌ مي‌باشد كه‌ به‌ علت‌ افزايش‌ غلظت‌ آن‌ طي‌ پنجاه سال‌ اخير بين‌ 6/0 تا 1 درجه‌ سانتي‌گراد به‌ ميانگين‌ دماي‌ كره‌ زمين‌ افزوده‌ شده‌ است‌. (6) در مورد اثر تغيير دما همين‌ نكته‌ كافي‌ است‌ كه‌ بافقط 6 درجه‌ سانتي‌گراد دوران‌ يخبندان به‌ بين‌ يخبندان‌ تبديل‌ شده‌ است‌ تا زماني‌ كه‌ انرژيهاي‌ جانشين‌ مانند خورشيد، باد،زمين‌ گرمايي‌ و امواج‌ دريا به‌ بهره‌برداري‌ كامل‌ نرسد استفاده‌ از سوختهاي‌ فسيلي‌ و انتشار هر چه‌ بيشتر دي‌اكسيد كربن‌ غيرقابل‌ اجتناب‌ است‌.تنها كمكي‌ كه‌ مي‌توان‌ انجام‌ داد استفاده‌ بهينه‌ از انرژي‌ و در نتيجه‌ صرفه‌ جويي‌ در مصرف‌ مي‌باشد.

استفاده‌ از نيروگاه‌هاي‌ سيكل‌ تركيبي‌ يكي‌ از اقدامات‌ مؤثر در جهت‌ كاهش‌ مصرف‌ در نيروگاه‌ و در نتيجه‌ توليد CO2 مي‌باشد.

با توجه‌ به‌ آنكه‌ اشاره‌ شد بخش‌ محيط زيست‌ مركز تحقيقات‌ نيرو طي‌ يك‌ برنامه‌ مدون‌ ظرف‌ سه‌ سال‌ آلودگيهاي‌ منتشره‌ از نيروگاه‌هاي‌ كشور را بررسي‌ نموده‌ است‌ كه‌ در اينجا چكيده‌ بخشي‌ از اين‌ مطالعه‌ كه‌ مربوط به‌ آلودگي‌ هوا مي‌باشد به‌ اطلاع‌ خواهد رسيد.

روش‌ تحقيق‌

محل‌ بررسي‌ تقريباً كليه‌ نيروگاه‌هاي‌ حرارتي‌ اعم‌ از بخاري‌ يا توربين‌هاي‌ گازي‌ مي‌باشد كه‌ آلاينده‌ها هم‌ در گاز خروجي‌ وهم‌ در محيط اطراف‌ اندازه‌گيري‌ شدند.

 روش‌ اندازه‌گيري‌

اندازه‌گيري‌ آلاينده‌هاي‌ گاز خروجي‌ دودكش‌ با استفاده‌ از Stack Analyser Testo -350  مجهز به‌ سنسورهاي‌ الكتروشيميايي ‌براي‌ گازهاي‌ O2, CO2, CO, SO2, NO2 و NO فشار گاز و براي‌ سرعت‌ گاز خروجي‌ از Pitot tube استفاده‌ شد وسنجش‌ دماي‌ گاز با استفاده‌ از سنسور Testo انجام‌ گرفته‌ است‌ و اندازه‌گيري‌ آلاينده‌ها در محيط اطراف‌ با روش‌هاي ‌شيميايي‌ مندرج‌ در ASTM صورت‌ گرفته‌ (9) و براي‌ محاسبه‌ پراكندگي‌ آلاينده‌ها از مدل‌ گوس‌ و نرم‌افزار Screen استفاده‌شده‌ است‌.

يافته‌ ها

هم‌ اكنون‌ در كشور ما 34نيروگاه‌ حرارتي‌ در شبكه‌ برق‌ سراسري‌ روزانه‌ 5887ميليون‌ ليتر مازوت‌ و 12541 ميليون‌ مترمكعب‌ گاز طبيعي‌ و 1151 ميليون‌ ليتر گازوئيل‌ مصرف‌ مي‌كنند و سالانه‌ 1365 كيلووات‌ ساعت‌ براي‌ هر هموطن‌ برق‌ توليدمي‌نمايند. در بين‌ نيروگاه‌هاي‌ مطالعه‌ شده‌ 8 نيروگاه‌ كه‌ از سوخت‌ مازوت‌ استفاده‌ مي‌نمايند غلظت‌ دي‌اكسيد گوگرد درگازهاي‌ خروجي‌ آنان‌ با توجه‌ به‌ گوگرد بالاي‌ مازوت‌هاي‌ مصرفي‌ بيش‌ از استانداردهاي‌ رايج‌ است‌.

ولي‌ چنانچه‌ به‌ استاندارد اوليه‌ پيشنهادي‌ سازمان‌ حفاظت‌ محيط زيست‌ ايران‌ مقايسه‌ شود فقط 6 نيروگاه‌ از حد مجاز 800 قسمت‌ در ميليون‌ تجاوز نموده‌ است‌.

ضمناً بر اساس‌ ضريب‌ انتشار بدست‌ آمده‌ در اين‌ پژوهش‌ مقدار SO2تخليه‌ شده‌ توسط نيروگاه‌ در هواي‌ ايران‌ به‌ 547500 تن‌ در سال‌ بالغ‌ مي‌شود. بديهي‌ است‌ اين‌ مقدار همراه‌ با آنچه‌ از طريق‌ ساير صنايع‌ وارد جو مي‌شود مي‌تواند خسارات‌اقتصادي‌ زيادي‌ را بر محيط زيست‌ وارد آورد.

همچنين‌ 6 نيروگاه‌ كه‌ در بين‌ آنها نيروگاه‌هاي‌ گازسوز نيز ديده‌ مي‌شود بيش‌ از حد استاندارد 135گرم‌ به‌ گيگاژول‌ انرژي‌ورودي‌ اكسيدهاي‌ ازت‌ وارد هوا مي‌نمايد بايد اضافه‌ نمود كه‌ استاندارد ملي‌ براي‌ NOX خروجي‌ هنوز مشخص‌ نشده‌ است‌.برآورد NOX تخليه‌ شده‌ در ايران‌ از طريق‌ دودكش‌ نيروگاه‌ها به‌ 147450 تن‌ در سال‌ ميرسد ميزان‌ CO2 در گاز خروجي‌بين‌ 3 تا 15 درصد اندازه‌گيري‌ شده‌ است‌ كه‌ دقيقاً با توجه‌ به‌ تنظيم‌ نسبت‌ هوا به‌ سوخت‌ متغير بوده‌ است‌ به‌ عبارت‌ ديگرغلظت‌ CO2 عكس‌ غلظت‌ CO مي‌باشد. طبق‌ محاسبات‌ انجام‌ شده‌ در شرايط استيوكيومتري‌ با احتراق‌ هر كيلوگرم‌ مازوت‌ 55/1 كيلوگرم‌ CO2 و هر متر مكعب‌ گاز طبيعي‌ 98/1 متر مكعب‌ CO2 توليد مي‌نمايد كه‌ با توجه‌ به‌ دماي‌ متوسط گاز خروجي‌ (60 درجه‌ سانتي‌گراد) جمعاً با مصرف‌ مازوت‌ و گاز طبيعي‌ 103*38141 تن‌ CO2 در سال‌ توليد مي‌شود. ولي‌ ازآنجا كه‌ سوخت‌ كامل‌ نيست‌ و شرايط استيوكيومتري‌ برقرار نمي‌باشد با توجه‌ به‌ اندازه‌گيري‌هاي‌ انجام‌ شده‌ بطور متوسط103*21900تن‌ دي‌اكسيدكربن‌ از طريق‌ نيروگاه‌ها توليد مي‌گردد و هر چند اين‌ مقدار نسبت‌ به‌ كل‌ دي‌اكسيدكربن‌ توليدي‌ در جهان‌ فقط كسري‌ از درصد را تشكيل‌ مي‌دهد ولي‌ از آنجا كه‌ ايران‌ قرارداد كنواكسيون‌ تغييرات‌ اقليم‌ را پذيرفته‌ و به‌تصويب‌ مجلس‌ شوراي‌ اسلامي‌ رسيده‌ است‌ ناچار بايد مطالعاتي‌ در اين‌ زمينه‌ نيز صورت‌ گيرد و سهم‌ ايران‌ در انتشار آنهاتعيين‌ گردد. در اين‌ راستا يك‌ بررسي‌ كلي‌ به‌ منظور تدوين‌ متدولوژي‌ تحقق‌ در بخش‌ محيط زيست‌ به‌ موجب‌ قراردادي‌ كه‌ با سازمان‌ حفاظت‌ محيط زيست‌ داشته‌ است‌ صورت‌ گرفته‌ كه‌ موضوع‌ بحث‌ اين‌ مقاله‌ نمي‌باشد.همچنين‌ در برنامه‌ ريزي‌ توسعه‌ ظرفيت‌ نيروگاهي‌ كشور كه‌ طي‌ برنامه‌هاي‌ پنجساله‌ اول‌ تا سوم‌ اجرا شده‌ يا در دست‌ اجرا است‌ عمدتا گرايش‌ به‌سمت‌ ايجاد نيروگاههاي‌ ابي‌ در اولويت‌ اول‌ و سپس‌ سيكل‌ تركيبي‌ بوده‌ است‌ كه‌ در مجموع‌ انتشار آلاينده‌هاي‌ نيروگاهي‌ وگلخانه‌اي‌ را از نظر مقدار سرانه‌ كاهش‌ مي‌دهد.

انتشار آلودگي‌ در محيط اطراف‌ نيروگاه‌

براي‌ اندازه‌گيري‌ دي‌ اكسيد گوگرد در اطراف‌ نيروگاه‌ از روش‌ آب‌ اكسيژنه‌ و تيتراسيون‌ و براي‌ اكسيدهاي‌ ازت‌ از روش‌ گريس‌-سالتزمن‌ و براي‌ ذرات‌ معلق‌ از نمونه‌ برداري‌ حجم‌ زياد استفاده‌ شده‌ است‌.از آنجا كه‌ ارائه‌ نتايج‌ كليه‌ نيروگاه‌ها در اين‌ مقاله ‌نمي‌گنجد به‌ يك‌ مورد اشاره‌ مي‌شود.

غلظت‌ اكسيد گوگرد در جهت‌ وزش‌ باد حتي‌ تا فاصله‌ 5000متري‌ 149 ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ بوده‌ كه‌ تقريباً 2/5 برابر ميانگين‌ سالانه‌ بوده‌ ولي‌ از استاندارد 24 ساعته‌ تجاوز نمي‌كند در اين‌ اندازه‌گيري‌ سرعت‌ جريان‌ باد 6 متر در ثانيه‌ و دماي‌هوا 23 درجه‌ سانتي‌گراد بوده‌ است‌ در همين‌ شرايط و در همين‌ فاصله‌ مدل‌، عدد 345 ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ را داده‌ است‌كه‌ با ضريب‌ 3/2 با مقادير اندازه‌گيري‌ شده‌ تطابق‌ دارد معمولا تا اين‌ مقدار انحراف‌ مورد قبول‌ مدل‌ سازان‌ است‌ و حداكثرآلودگي‌ ناشي‌ از نيروگاه‌ مورد بحث‌ كه‌ داراي‌ دودكش‌ به‌ ارتفاع‌ 120 متر مي‌باشد در حالت‌ پايداري‌ جوي‌ C در فاصله‌ 4390متري‌ حدود 3/345 ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ بر آورد شده‌ است‌.بطور كلي‌ ميانگين‌ غلظت‌ دي‌ اكسيد گوگرد در نمونه‌هاي‌جمع‌ آوري‌ شده‌ در فصول‌ مختلف‌ در اطراف‌ نيروگاه‌ تا فاصله‌ 5 كيلومتري‌ در جهت‌ غرب 034/0 با انحراف‌ معيار 013/0 در جهت‌ جنوب‌ 026/0 با انحراف‌ معيار 007/0 ، در جهت‌ شرق‌ 031/0 با انحراف‌ معيار 013/0 و در جهت‌ شمال‌ 013/0 با انحراف‌ معيار 009/0 قسمت‌ در ميليون‌ بوده‌ است‌.

در محاسبات‌ انجام‌ شده‌ حداكثر SO2 در شرايط بحراني‌ در فاصله‌ 1278 متري‌ 1187 ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ برآوردشده‌ است‌.

دي‌ اكسيد ازت‌

حداكثر غلظت‌ اكسيدهاي‌ ازت‌ در نمونه‌ها 36 ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ در 500 متري‌ جنوب‌ شرقي‌ نيروگاه‌ زماني‌ اتفاق ‌افتاده‌ كه‌ سرعت‌ باد 3 متر در ثانيه‌ بوده‌ است‌ در برآورد انجام‌ شده‌ توسط مدل‌ حداكثر ممكن‌ در شرايط بحراني‌ 305ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ در بدترين‌ شرايط جوي‌ و در فاصله‌ 1258متري‌ از پاي‌ دودكش‌ خواهد بود.اين‌ مقدار حدود دوبرابر استاندارد مي‌باشد ولي‌ در اندازه‌گيري‌هاي‌ انجام‌ شده‌ هميشه‌ مقدار NOX در فواصل‌ و جهات‌ مختلف‌ از دودكش‌نيروگاه‌، كمتر از استاندارد بوده‌ است‌ و محاسبه‌ مدل‌ هم‌ در شرايط اندازه‌گيري‌ حدود 68ميكروگرم‌ در متر مكعب‌ را نشان ‌مي‌دهد كه‌ تا حدود زيادي‌ با آنچه‌ قبلا بحث‌ شد توافق‌ دارد.

علاوه‌ بر اين‌ ميزان‌ گوگرد موجود در برگ‌ چندين‌ گونه‌ گياهي‌ منطقه‌ اندازه‌گيري‌ شده‌ است‌ كه‌ نشان‌ مي‌دهد ميانگين‌ گوگرد دربرگ‌ گياهان‌ تا فاصله‌ 5000 متري‌ در مقايسه‌ با گياهان‌ پاركي‌ كه‌ حدود 16 كيلومتر از نيروگاه‌ فاصله‌ دارد حدود 2 برابر تفاوت‌دارد (286/0 در پارك‌ و 484/0 در 5000 متري‌ و 484/0 در 3000 متري‌).

پيشنهادات‌ براي‌ كاهش‌ به‌ ترتيب‌ شامل‌:

مطالعات‌ انجام‌ شده‌ به‌ اين‌ نتيجه‌ رسيده‌ است‌ كه‌ چون‌ نيروگاه‌هاي‌ مازوت‌ سوز در شرايط مختلفي‌ از نظر هواشناسي‌، توپوگرافي‌ و امكانات‌ قرار گرفته‌اند لازم‌ است‌ با توجه‌ به‌ شرايط موجود براي‌ هر كدام‌ جداگانه‌ تصميم‌ گرفته‌ شود، مثلا براي ‌نيروگاهي‌ كه‌ بين‌ يانگسترم‌ و دودكش‌ فضاي‌ كافي‌ وجود ندارد نمي‌توان‌ از اسكرابر استفاده‌ كرد لذا روشهاي‌ پاشش‌ خشك‌ ياكاتاليست‌ را مي‌توان‌ بررسي‌ نمود و يا در جائيكه‌ مشكل‌ تهيه‌ آب‌ وجود دارد اسكرابرتر اقتصادي‌ نخواهد بود در اين‌ زمينه‌ مطالعاتي‌ انجام‌ گرفته‌ و يك‌ مورد در حال‌ بررسي‌ نهائي‌ مي‌باشد. بهر حال‌ روشهاي‌ رايج‌ به‌ ترتيب‌ شامل‌:

1- تغير سوخت‌ مايع‌ به‌ گاز

2- گوگرد زدايي‌ از سوخت‌ قبل‌ از مصرف‌.

3- استفاده‌ از روش‌هاي‌ كنترل‌ شامل‌ اسكرابرهاي‌ تر يا خشك‌ و ساير فراينده‌هاي‌ رايج‌ (FGD)

فهرست‌ مراجع‌ و ماخذ

1- Panel op Experts for Environmental Management Water ressources (1989) management

2- World Bank, World Development Report 1992, Develpment and the Oxford University, Press. Environment

3- IUCN - The World Conservation Union Caring for the Earth, A straregy for Sustanable Living; Gland,Switzerland 1991.

4- World Bank, World Development 1994, Infrastrucure for Development, University Press. Oxford

5- World Health Organiation; Air Quality guideline for Europe 1987.

 

6ـ منصور غياث‌الدين‌، آلودگي‌ هوا (ترجمه‌) موسسه‌ انتشارات‌ دانشگاه‌ تهران‌، چاپ‌ دوم‌ 1373.

7ـ غياث‌الدين‌، منصور، نشريه‌ علمي‌ دانشكده‌ بهداشت‌، دانشگاه‌ علوم‌ پزشكي‌ تهران‌، 1372.

8ـ مركز تحقيقات‌ نيرو، گزارشات‌ پروژه‌ اثرات‌ زيست‌ محيطي‌، نيروگاه‌، آلودگي‌ هوا، 1375.

9- Annual Book of ASTM Standards Volum 11.03 0994.

10- مركز تحقيقات نيرو، گزارشات نيرو پروژه اثرات زيست محيطي، نروگاه، آلودگي هوا، 1375.

 

 ‌