Il funzionamento delle centrali elettriche alimentate a carbone comporta una serie di passaggi che possono esporre i lavoratori a lesioni traumatiche e ad agenti chimici e fisici pericolosi. Questi pericoli possono essere controllati attraverso una combinazione di buona progettazione, lavoratori esperti e pianificazione del lavoro. Una buona progettazione garantirà che tutti i componenti soddisfino i codici necessari per l'integrità e il funzionamento sicuro. Garantirà inoltre che la disposizione delle apparecchiature consenta un funzionamento e una manutenibilità sicuri e continui attraverso un facile accesso. I lavoratori esperti saranno consapevoli dei pericoli sul posto di lavoro e saranno in grado di creare piani per affrontare i pericoli che incontrano. Questi piani identificheranno i pericoli e applicheranno controlli appropriati, che possono comportare una combinazione di diseccitazione, barriere fisiche e dispositivi di protezione individuale. L'analisi dell'esperienza degli incidenti mostra che le moderne centrali elettriche hanno prestazioni di sicurezza paragonabili a quelle di altre industrie meccaniche pesanti. All'interno del personale della centrale elettrica, la maggior parte degli infortuni con perdita di tempo è subita dal personale addetto alla manutenzione. Le lesioni spesso comportano distorsioni e stiramenti ai tessuti molli del corpo, con le lesioni da stiramento alla schiena le più comuni. Si riscontrano anche malattie industriali associate all'esposizione cronica al rumore e, occasionalmente, all'amianto.
Il funzionamento di un moderno propulsore può essere considerato in una serie di fasi.
Gestione del carbone
Ciò include la ricezione del carbone (su rotaia o via acqua), lo stoccaggio e il recupero per alimentare le unità del generatore a turbina. Attrezzature pesanti (trattori-raschiatori e bulldozer) vengono utilizzate per creare cumuli di stoccaggio compattati, necessari per evitare incendi a combustione spontanea. L'ulteriore movimentazione avviene tramite nastri trasportatori alla centrale elettrica. L'esposizione alla polvere di carbone (che porta a possibili pneumoconiosi) può essere controllata spruzzando acqua sulla pila di carbone e utilizzando cabine di controllo chiuse dotate di filtri antipolvere. Alcune attività associate a livelli elevati di polvere di carbone richiedono respiratori con assorbitore di particolato ad alta efficienza (HEPA). I livelli di rumore fanno sì che la maggior parte dei lavoratori in quest'area di lavoro ricevano un'esposizione superiore a 85 dBA (che porta alla perdita dell'udito), che dovrebbe essere controllata attraverso l'uso di tappi per le orecchie e cuffie e un programma di conservazione dell'udito.
Diversi pericoli per la sicurezza convenzionali si trovano in quest'area dell'impianto. Lavorare vicino all'acqua richiede una particolare attenzione alle procedure e anche l'uso di salvagenti. Lo spostamento di attrezzature pesanti su cumuli di stoccaggio irregolari durante la notte richiede un'illuminazione su larga scala dell'area, mentre i rischi di sollevamento e spinta dovuti allo sgombero manuale degli scivoli di trasporto del carbone (che sono soggetti a intasamento, in particolare quando l'inverno è rigido) è meglio controllato attraverso lo scivolo rimovibile coperture, che forniscono un facile accesso. Il funzionamento e la manutenzione di sistemi di trasporto estesi richiedono la protezione delle pulegge motrici e finali, dei tenditori e di altri punti di contatto.
Funzionamento caldaia-turbina
Il funzionamento di una combinazione caldaia-turbina ad alta pressione dovrebbe comportare una rigorosa serie di controlli per garantire un funzionamento sicuro. Questi controlli includono l'integrità fisica dell'attrezzatura e l'abilità, la conoscenza e l'esperienza del personale operativo. L'integrità dei componenti ad alta pressione è garantita attraverso una combinazione di opportune specifiche contenute nei moderni standard ingegneristici e ispezioni di routine dei giunti saldati mediante tecniche di imaging visivo e non distruttivo (raggi X e metodi fluoroscopici). Inoltre, le valvole limitatrici di pressione, regolarmente testate, assicurano che non si verifichi una sovrapressurizzazione della caldaia. Le competenze e le conoscenze necessarie del personale possono essere create attraverso un processo interno di sviluppo del personale unito all'accreditamento governativo che si estende per diversi anni.
L'ambiente della centrale elettrica è un insieme di complessi sistemi ingegnerizzati per trasportare combustibile, aria di combustione, acqua demineralizzata della caldaia e acqua di raffreddamento alla caldaia. Oltre ai pericoli del vapore ad alta pressione, contiene una varietà di altri pericoli convenzionali e chimico/fisici che devono essere riconosciuti e controllati. Durante il funzionamento, il pericolo più diffuso è il rumore. I sondaggi mostrano che tutto il personale operativo e di manutenzione ha un'esposizione media ponderata nel tempo di oltre 85 dBA, che richiede l'uso di protezioni acustiche (tappi o cuffie) in gran parte della centrale elettrica e test audiometrici regolari per garantire l'assenza di deterioramento dell'udito. Le principali fonti di rumore includono i polverizzatori di carbone, l'unità turbina-generatore e i compressori d'aria di servizio della stazione. I livelli di polvere nella centrale elettrica durante il funzionamento dipendono dall'attenzione della manutenzione alle condizioni di isolamento termico. Ciò è particolarmente preoccupante poiché l'isolamento molto più vecchio contiene alti livelli di amianto. Un'attenta attenzione ai controlli (principalmente incollaggio e contenimento dell'isolamento danneggiato) può raggiungere concentrazioni di amianto nell'aria non rilevabili (<0.01 fibre/cc).
La fase finale del processo operativo che crea potenziali pericoli è la raccolta e la manipolazione delle ceneri. Solitamente situata all'esterno della centrale, la raccolta delle ceneri viene tipicamente effettuata con grandi precipitatori elettrostatici, sebbene negli ultimi anni si stia aumentando l'uso di filtri in tessuto. In entrambi i casi le ceneri vengono estratte dai fumi e trattenute in silos di stoccaggio. Tutti i successivi processi di manipolazione sono intrinsecamente polverosi nonostante gli sforzi ingegneristici per controllare i livelli. Questo tipo di cenere (cenere volante, in contrasto con la cenere pesante che si è accumulata sul fondo della caldaia) contiene una frazione significativa (dal 30 al 50%) di materiale respirabile ed è quindi una potenziale preoccupazione per i possibili effetti sulla salute dei lavoratori esposti . Due componenti della cenere sono potenzialmente significativi: la silice cristallina, associata alla silicosi e possibilmente al conseguente cancro ai polmoni, e l'arsenico, associato al cancro della pelle e ai polmoni. In entrambi i casi è necessario effettuare valutazioni dell'esposizione per determinare se i limiti regolamentari vengono superati e se sono necessari specifici programmi di controllo. Queste valutazioni, che prevedono indagini con campionatori personali, dovrebbero includere tutti i lavoratori potenzialmente interessati, compresi quelli che potrebbero essere esposti durante le ispezioni dei sistemi di raccolta della polvere e delle superfici di macinazione e riscaldamento nella caldaia, dove è noto che l'arsenico si deposita. I programmi di controllo, se necessario, dovrebbero includere la fornitura di informazioni ai lavoratori sull'importanza di evitare l'ingestione di ceneri (non mangiare, bere o fumare nelle aree di manipolazione delle ceneri) e la necessità di lavarsi accuratamente dopo essere entrati in contatto con la cenere. I livelli di polvere riscontrati in queste indagini sono generalmente tali che una buona pratica di sicurezza indica un programma di controllo respiratorio per l'esposizione alla polvere fastidiosa totale. Il database della mortalità industriale gestito dall'Istituto nazionale statunitense per la sicurezza e la salute sul lavoro, ad esempio, non contiene voci relative a decessi attribuibili all'esposizione alla silice o all'arsenico nell'industria elettrica statunitense.
Assistenza
È durante la fase di manutenzione che avviene la massima esposizione agli agenti convenzionali e chimico/fisici. Data la complessità della moderna stazione di generazione, è di fondamentale importanza che vi sia un processo efficace per isolare le apparecchiature in modo che non possano essere alimentate durante le riparazioni. Ciò si ottiene in genere attraverso un sistema controllato di blocchi e tag.
Durante la manutenzione si incontra un'ampia gamma di rischi convenzionali. Coinvolgono:
- lavoro in quota (protezione anticaduta)
- stress da calore
- sartiame e gru (sicurezza del carico)
- lavorare in spazi confinati (rischi atmosferici e convenzionali)
- scavo (crollo della trincea)
- lavorare/sollevare in ambienti angusti (distorsioni e stiramenti).
In tutti i casi, i pericoli possono essere gestiti mediante un processo graduale di analisi che identifica i pericoli ei controlli corrispondenti.
Una grande varietà di prodotti commerciali pericolosi viene utilizzata e incontrata nelle attività di manutenzione ordinaria. L'amianto è comune, poiché è stato ampiamente utilizzato come isolante termico ed è un componente di molti prodotti commerciali. Dovrebbero essere in atto processi di controllo per garantire che tutto il materiale contenente amianto sia identificato correttamente mediante analisi microscopiche (la capacità in loco migliora notevolmente i tempi di risposta). I metodi di controllo effettivi utilizzati per l'attività dipendono dalla portata dell'attività. Per i lavori su larga scala, ciò comporterà la costruzione di involucri che funzionano a pressione leggermente ridotta (per evitare perdite) e garantire che i lavoratori siano dotati di protezione respiratoria seguendo procedure attente per evitare contaminazioni esterne. In tutti i casi il materiale contenente amianto deve essere completamente bagnato, insaccato ed etichettato per lo smaltimento. È necessario un attento esame per garantire che tutto l'amianto sia stato rimosso prima di procedere. Le esposizioni dei lavoratori dovrebbero essere registrate e radiografie toraciche periodiche abbinate a test di funzionalità polmonare determineranno l'insorgenza di qualsiasi malattia. I risultati positivi di questi esami dovrebbero comportare l'allontanamento immediato del lavoratore da ulteriori esposizioni. Le pratiche attuali riflettono un alto livello di preoccupazione per le esposizioni all'amianto nel settore dei servizi elettrici.
Per la grande maggioranza degli altri materiali pericolosi utilizzati sul posto di lavoro, le quantità coinvolte sono piccole e l'uso poco frequente, per cui l'impatto complessivo è insignificante. La classe più significativa di esposizioni a materiali pericolosi è quella associata a particolari operazioni piuttosto che a particolari prodotti.
Ad esempio, la saldatura è un'attività comune che può dar luogo a una serie di possibili esiti negativi per la salute. L'esposizione alla luce ultravioletta dell'arco provoca cecità temporanea e grave irritazione oculare ("occhio ad arco"); i fumi di ossido di metallo inalati possono causare "febbre da fumi di metallo"; e gli ossidi di azoto e l'ozono formati alle alte temperature nell'arco possono causare polmonite chimica e possibili problemi respiratori cronici. I controlli da applicare includono protezioni per gli occhi per proteggere i lavoratori nelle vicinanze dalla luce diffusa, ventilazione di scarico locale o protezione delle vie respiratorie (attraverso un respiratore a purificazione dell'aria).
Un'attività comune simile è la molatura e la sabbiatura abrasiva, dove la preoccupazione è per l'inalazione dell'ossido di metallo respirabile e delle particelle abrasive. In questo caso, il controllo avviene solitamente attraverso la scelta dell'agente abrasivo (la sabbia è stata ora abbandonata a favore di agenti più benigni come i gusci vegetali) accoppiato con una ventilazione di scarico locale adeguatamente elevata.
L'altra attività che comporta esposizioni significative è l'applicazione di rivestimenti protettivi su superfici metalliche. I rivestimenti possono contenere una varietà di solventi che vengono rilasciati nell'atmosfera di lavoro. L'esposizione dei lavoratori può essere controllata mediante ventilazione locale degli scarichi o, se ciò non è fattibile, mediante protezione delle vie respiratorie.