kuznetsov_work_secur

43

сопровождаются образованием и выделением пыли, ее воздействию могут подвергаться большие контингенты работающих.

Основой проведения мероприятий по борьбе с вредными веществами является гигиеническое нор-

мирование.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны установлены ГОСТ

12.1.005-88.

Снижение уровня или полное устранение воздействия на работающих вредных веществ достигается путем проведения технологических, санитарно-технических, лечебно-профилактических мероприятий и применения средств индивидуальной защиты.

К технологическим мероприятиям относятся такие меры, как внедрение непрерывных технологий,

автоматизация и механизация производственных процессов, дистанционное управление, герметизация обо-

рудования, замена опасных технологических процессов и операции менее опасными или безопасными.

Санитарно-технические мероприятия включают:

оборудование рабочих мест местной вытяжной вентиляцией или переносными местными отсосами;

укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией воздуха и

др.

В случаях, когда технологические, санитарно-технические меры не полностью исключают наличие вредных веществ в воздушной среде или когда отсутствуют методы и приборы для их контроля, проводятся лечебно-профилактические мероприятия (организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, дыхательной гимнастики, щелочных ингаляций, обеспечение лечебно-профилактическим питанием и молоком и др.).

Особое внимание в этих случаях должно уделяться применению средств индивидуальной защиты, прежде всего для защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, защитные очки, специальная одежда).

Таблица 1

Классификация вредных веществ по характеру токсического действия на

организм человека

44

2.2. Пожарная безопасность

2.2.1. Горение. Определение и виды.

Пожар – это горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни людей. Под горением понимается химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания (импульса).

Горючие вещества бывают в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном (возможно и 4-

ое состояние вещества – плазма).

В качестве окислителя могут вступать кислород воздуха (в большинстве случаев), хлор, фтор, бром, йод,

окислы азота и т.д. Импульсом загорания служат открытый огонь, искра (электрическая, статическая или от удара металлических предметов), молния, нагрев вещества выше температуры его самовоспламенения и др.

Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловое, цепное и цепочно-тепловое.

Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило,

по комбинированному (цепочно-тепловому) механизму.

Существуют различные основания классификации процесса горения:

1.Концентрация окислителя (горение при достаточной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке – неполным).

2.Свойства горючей смеси.

Взависимости от данной характеристики горение бывает гомогенным и гетерогенным.

45

При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например,

горение газов), при гетерогенном – различное (например, горение твердых и жидких горючих веществ).

При горении твердых материалов горючее вещество и воздух не перемешаны, имеют поверхность раздела,

и горение протекает в так называемом диффузионном режиме, т.е. скорость реакции определяется скоростью подвода (отвода) продуктов реакции. Если молекулы кислорода хорошо перемешаны с горючим веществом, то горение определяется кинетикой химической реакции (обмен электронами), а режим называется кинетическим.

Горение такой смеси может происходить в виде взрыва.

3.Скорость распространения пламени (по данному параметру различают горение дефлаграционное

(около десятка метров в секунду), взрывное (около сотни метров в секунду) и детонационное (около тысячи метров в секунду). Пожарам свойственно дефлаграционное горение);

4. Способ возникновения

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов:

1. Вспышка быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов;

2.Возгорание возникновение горения под воздействием источника зажигания;

3.Воспламенение возгорание, сопровождающееся появлением пламени;

4.Самовозгорание явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания;

Различают:

химическое самовозгорание (от воздействия на горючие вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ);

микробиологическое самовозгорание (происходит при определенной влажности и температуры в растительных продуктах (самовозгорание зерна));

тепловое самовозгорание (вследствие долговременного воздействия незначительных источников тепла).

5.Самовоспламенение самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени;

6.Взрыв – чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением большого количества энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Всоответствии с международными и государственными стандартами устанавливаются следующие классы пожаров в зависимости от горящего материала:

-Класс А – горение твердых веществ в основном органического происхождения;

-Класс В – горение горючих жидкостей и плавящихся твердых материалов;

-Класс С – горение газов;

-Класс Д – горение металлов;

-Также выделяют класс Е – горение различных агрегатов и приборов, находящихся под напряжением.

2.2.2. Показатели пожароопасности веществ

Пожароопасность веществ и материалов – совокупность свойств, характеризующих вероятность возникновения горения и способность материалов к распространению горения. Перечень показателей,

характеризующих пожаро- и взрывоопасность веществ разных агрегатных состояний приведен в табл. 2.

46

Рассмотрим подробнее некоторые из перечисленных показателей.

1. Степень горючести

По степени горючести вещества делятся на: горючие (сгораемые), трудно горючие (трудно сгораемые) и

негорючие (несгораемые).

Кгорючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления.

Ктрудно горючим относятся вещества и материалы, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания. Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).

2. Температура вспышки – наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе при поднесении к ним внешнего источника зажигания (пламени или нагретого до высокой температуры тела).

Устойчивое горение при этом не устанавливается вследствие малой скорости испарения горючей жидкости. Температура вспышки показывает, при какой температуре вещество подготовлено к воспламенению и становится огнеопасным в открытом сосуде.

В зависимости от температуры вспышки горючие жидкости подразделяются на:

легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с температурой вспышки не выше 61 °С (в закрытом тигле ) или не выше 66 °С (в открытом тигле);

горючее (ГЖ) с температурой вспышки паров выше, соответственно, 61 и 66°С.

Тигель – сосуд из огнеупорного материала для плавки или прокаливания чего-либо на большом огне.

47

ЛВЖ в свою очередь делятся на три разряда:

а) особо опасные – имеющие температуру вспышки от -18°C и ниже в закрытом тигле или - 13°С и ниже в открытом;

б) постоянно опасные – имеющие температуру вспышки от -18°С до +23°С в закрытом тигле или от -

13°С до +27°С в открытом;

в) опасные при повышенной температуре (к данному разряду относятся жидкости с температурой вспышки в пределах +23°С – +61°С включительно в закрытом тигле или в пределах +27°С – +66°С в открытом.

3. Температура воспламенения – наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них внешнего источника зажигания наблюдается способность воспламениться.

Разница между температурой вспышки и воспламенения для ЛВЖ составляет 1-2°С, для ГЖ – до 10-15°С

и более.

4.Температура самовоспламенения – характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

5.Нижний (верхний) концентрационный предел воспламенения (НКПВ) – минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя (максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени).

Невозможность воспламенения горючей смеси при концентрации ниже НКПВ объясняется малым количеством горючего вещества и избытком воздуха. Чем меньше коэффициент избытка воздуха, тем больше скорость горения и выше давление паров при взрыве. Верхний концентрационный предел распространения пламени характеризуется избытком горючего и малым количеством воздуха.

В первом случае взрыв не происходит из-за недостатка горючего вещества, во втором – из-за недостатка воздуха (кислорода), необходимого для окисления горючего вещества.

Чем ниже нижний концентрационный предел и больше концентрационная область распространения пламени, тем большую пожарную опасность они представляют.

Концентрационные пределы воспламенения не постоянны и зависят от ряда факторов. Наибольшее влияние на пределы воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь инертных газов и паров, температура и давление горючей смеси (при увеличении температуры газов и паров на 100 0С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8 10 %, верхних увеличиваются на 12 15 %).

6. Температурные пределы воспламенения температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

7 Минимальное взрывоопасное содержание кислорода – минимальное содержание кислорода, при котором еще возможно горение. Для обычных горючих веществ (углеводородов и их производных) это предельное содержание кислорода составляет 12-14%, для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения

(водород, сероуглерод, окись этилена и др.) предельное содержание кислорода составляет 5% и ниже.

2.2.3. Оценка пожарной опасности производства

Большое значение для предотвращения пожара на предприятии имеет оценка пожарной опасности производства (позволяет рационально спроектировать здания и сооружения, обеспечить необходимые меры

48

пожарной безопасности).

В соответствии со строительными нормами и правилами производственные здания и склады по взрывной,

взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е.

Категория А (взрывопожароопасные производства) включает производства, имеющие горючие газы с нижним концентрационным пределом воспламенения в воздухе 10% (объемных) и менее; жидкости с температурой вспышки до +28 градусов включительно (если из указанных газов и жидкостей могут образоваться взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема воздуха в помещении); а также вещества, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

К категории Б относятся производства, имеющие горючие газы с нижним концентрационным пределом воспламенения в воздухе больше 10% (объемных); жидкости с температурой вспышки в пределах +28 – +61

градуса включительно; жидкости, нагретые в условиях производства до температуры вспышки и выше; горючие пыли или волокна с нижним пределом воспламенения 65 г/м3 и меньше, если из указанных газов, жидкостей и пыли могут образоваться взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема воздуха в помещении.

Категория В (пожароопасные производства) – производства, имеющие жидкости с температурой вспышки свыше +61 градуса; горючие пыли или волокна с нижним пределом воспламенения более 65 г/м3; твердые сгораемые вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, воздухом или друг с другом только гореть.

Категория Г – это производства, имеющие несгораемые вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; твердые вещества, жидкости и газы, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива

(например, стекловаренные печи).

Ккатегории Д относятся помещения и здания, где обращаются технологические процессы с использованием твердых негорючих веществ и материалов в холодном состоянии (механическая обработка металлов).

Ккатегории Е (взрывоопасные производства) относятся производства, где имеются горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасные пыли в таком количестве, при котором из них могут образоваться взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема воздуха в помещении, в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения); вещества, способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Категории устанавливаются по нормам технологического проектирования или по специальным перечням,

утверждаемым министерствами (ведомствами).

Руководством при этом могут служить «Указания по определению категории производств по взрывной,

взрывопожарной и пожарной опасности» (СН 463-74) и «Методика категорирования производств химической промышленности по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии со СНиП п 90-81».

Категории производств по пожарной опасности определяют требования к огнестойкости зданий и сооружений. Степенью огнестойкости называется способность здания (сооружения) в целом сопротивляться разрушению при пожаре.

Данный показатель зависит от возгораемости и огнестойкости основных строительных конструкций (их способностью сохранять свои рабочие функции под действием высоких температур пожара), а также от пределов распространения огня по этим конструкциям.

По возгораемости строительные конструкции подразделяются на несгораемые, трудно сгораемые и

49

сгораемые.

Несгораемыми являются строительные конструкции, выполненные из несгораемых материалов. Трудно сгораемыми считаются конструкции, выполненные из сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами (например, противопожарная дверь, выполненная из дерева и покрытая листовым асбестом и кровельной сталью).

Способность конструкций сохранять свои рабочие функции в условиях пожара характеризуется пределом огнестойкости – период времени в часах, по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность, то есть уже не может выполнять свои обычные эксплуатационные функции. Потеря несущей способности означает обрушение конструкции.

Под потерей ограждающей способности понимается прогрев конструкции при пожаре до температур,

превышение которых может вызвать самовоспламенение веществ, находящихся в смежных помещениях, или образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые продукты горения могут проникать в соседние помещения.

Пределы огнестойкости конструкций устанавливаются в основном опытным путем: образец конструкции,

выполненный в натуральную величину, помещают в специальную печь и одновременно подвергают воздействию необходимой нагрузки.

Время от начала испытания до появления одного из признаков потери несущей или ограждающей способности и является пределом огнестойкости. Все строительные конструкции по пределу огнестойкости подразделяются на 8 степеней от 1/7 ч до 2ч.

Наименьший предел огнестойкости имеют незащищенные металлические конструкции, а наибольший – железобетонные.

Здания и сооружения по показателю огнестойкости подразделяются на пять степеней (I, II, III, IV, V).

Например, основные части зданий I и II степеней огнестойкости являются несгораемыми и различаются только пределами огнестойкости строительных конструкций.

В зданиях I степени огнестойкости распространение огня по основным строительным конструкциям не допускаются вовсе, а в зданиях II степени максимальный предел распространения огня, составляющий 40 см.,

допускается только для внутренних несущих стен (перегородок).

Основные части зданий V степени огнестойкости – сгораемые; пределы огнестойкости и пределы распространения огня для них не нормируются.

2.2.4. Причины пожаров и взрывов на производстве

Если в технологическом процессе применяются горючие вещества и существует возможность их контакта с воздухом, то опасность пожара и взрыва может возникнуть как внутри аппаратуры, так и вне ее, в помещении и на открытых площадках.

Большую опасность представляют аппараты, емкости и резервуары с горючими жидкостями, так как они,

как правило, не бывают заполнены до предела.

В пространстве над уровнем жидкости образуется паровоздушная смесь, которая может оказаться взрывоопасной, если температура жидкости находится в интервале между нижним и верхним температурными пределами воспламенения.

В технологическом процессе могут участвовать разнообразные горючие газы, которые находятся при различных температурах и давлении. Чаще всего аппараты, емкости и трубопроводы заполнены горючими газами

50

без примеси окислителей; смесь горючего газа с воздухом или кислородом по технологическим условиям используется сравнительно редко.

Воздух может попадать в аппарат, работающий под разряжением, из-за неплотностей в разъемных соединениях.

Если же аппаратура работает под давлением, то горючий газ через неплотности может поступать в помещение. Концентрация газа в смеси с воздухом опасна, если она находится между нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения.

Причиной взрыва или пожара на производстве может явиться наличие в помещении горючей пыли и волокон. Большое количество пыли создают машины и агрегаты с механизмами ударного действия, а также установки, работа которых сопряжена с использованием мощных воздушных потоков или перебросом измельченной продукции.

Некоторые осевшие пыли способны к самовозгоранию. Местная вспышка может привести к тому, что осевшая пыль взвихриться, что в свою очередь вызовет повторный взрыв значительно большей мощности.

Пожарную опасность представляют воздуховоды, а также сам центральный кондиционер

(воздухоохладители, фильтры, воздухонагреватели) и другие аппараты, в которых может скапливаться значительное количество пыли и горючих веществ.

Нередко пожары и взрывы в технологических установках происходят при использовании аппаратов с открытой поверхностью испарения горючих жидкостей, при периодическом опорожнении и заполнении систем,

из-за неплотности соединений и, конечно, при разрушении аппаратуры, содержащей горючие газы, жидкости и измельченные твердые вещества.

Такое разрушение аппаратов, машин, установок чаще всего происходит из-за температурных деформаций,

превышения допустимого давления, воздействия нагрузок динамического характера, коррозии.

Источником пожара может послужить использование открытого огня или электрической энергии

(существует возможность короткого зажигания, которое сопровождаются большим тепловыделением).

Источниками открытого огня являются технологические нагревательные печи; различные реакторы;

регенераторы, где выжигают органические вещества из негорючих катализаторов; установки для сжигания отходов; факельные устройства для сжигания отходящих газов, обогрева труб; аппараты для газовой резки и сварки металлов и тому подобное.

Опасна перегрузка сетей и устройств, которая влечет за собой сильный разогрев токоведущих проводников и загорание изоляции. Плохой электрический контакт в местах соединений проводников приводит к возникновению больших переходных сопротивлений и повышенному выделению теплоты.

В ряде случаев к загоранию может привести даже соприкосновение электроламп с горючими материалами,

так как температура поверхности стеклянной колбы ламп накаливания может достичь 300-550 градусов, а в особых случаях и большей температуры.

Часто причиной пожаров является самовозгорание. Самовозгораться могут некоторые вещества растительного происхождения, химические вещества и смеси, (самовозгораются при контакте с кислородом воздуха, водой и друг с другом).

С этой точки зрения опасность представляет промасленные спецодежда и обтирочные материалы,

сложенные в кучу. При условии плохого отвода тепла в окружающую среду нагревание, начавшееся при 10-15

градусов, через 3-4часа может закончиться самовозгоранием.

Весьма распространенными источниками пожаров является курение в недозволенных местах.

51

2.2.5. Обеспечение пожарной безопасности на производственных объектах

Пожарная безопасность – это состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара (до такой степени, когда контроль уже невозможен) и

обеспечивается защита людей и материальных ценностей.

Для защиты производственных объектов от пожаров применяется комплекс мероприятий, призванных обеспечить:

-предупреждение возникновения пожара;

-ограничение его распространения;

-создание условий для успешной эвакуации людей и материальных ценностей из горящего или угрожающего горением помещения;

-успешную локализацию и тушение пожара.

Меры противопожарной профилактики включают:

1. Строительно-планировочные меры

При проектировании здания необходимо предусмотреть удобство подхода и проникновения в помещения пожарных подразделений; снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями (с помощью противопожарных разрывов, преград для распространения огня); конструктивные меры,

обеспечивающие незадымляемость зданий; выполнение конструкций здания из трудно горючих материалов;

возможность эвакуации и спасения людей и т. д.

Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные разрывы. При определении противопожарных разрывов исходят из того, что наибольшую опасность в отношении возможного воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от очага пожара.

Количество принимаемой теплоты соседним с горящим объектом зданием зависит от свойств горючих материалов и температуры пламени, величины излучающей поверхности, площади световых проемов, группы возгораемости ограждающих конструкций, взаимного расположения зданий, метеорологических условий и т.д.

Для предотвращения распространения пожара и продуктов горения из помещения с очагом пожара в другие помещения предусматриваются противопожарные преграды. К ним относят стены, перегородки,

перекрытия, двери, ворота, люки и окна.

Противопожарные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов, иметь предел огнестойкости не менее 2.5 часов и опираться на фундаменты. Противопожарные двери, окна и ворота в противопожарных стенах должны иметь предел огнестойкости не менее 1.2 часа, а противопожарные перекрытия не менее 1 часа. Такие перекрытия не должны иметь проемов и отверстий, через которые могут проникать продукты горения при пожаре.

В зданиях должны быть предусмотрены конструктивные, планировочные и инженерно-технические решения, обеспечивающие в случае пожара возможность эвакуации на прилегающую к зданию территорию людей независимо от их возраста и физического состояния до наступления угрозы их жизни и здоровью.

При возникновении пожара люди должны покинуть здание в течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу. Число эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа зданий определяется расчетом, но должно составлять не менее двух.

Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточено.

52

При этом лифты и другие механические средства транспортирования людей при расчетах не учитывают. Ширина участков путей эвакуации должна быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации – не менее

0.8 м. Ширина наружных дверей лестничных клеток должна быть не менее ширины марша лестницы, высота прохода на путях эвакуации – не менее 2 м.

При проектировании зданий и сооружений для эвакуации людей должны предусматриваться следующие виды лестничных клеток и лестниц:

незадымляемые лестничные клетки (сообщающиеся с наружной воздушной зоной);

закрытые клетки с естественным освещением через окна в наружных стенах;

закрытые лестничные клетки без естественного освещения;

внутренние открытые лестницы (без ограждающих внутренних стен);

наружные открытые лестницы. Для зданий с перепадами высот следует предусматривать пожарные лестницы.

2. Технические меры

Данная группа подразумевает соблюдение противопожарных норм при эксплуатации систем вентиляции,

отопления, освещения, электрического обеспечения и т.д.; соблюдение параметров технологических процессов и режимов работы оборудования; правильное размещение оборудования; использование разнообразных защитных систем; установка пожарной сигнализации; своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.

Одним из основных средств обеспечения пожарной безопасности является пожарная сигнализация,

которая позволяет оповестить дежурный персонал о пожаре и месте его возникновения.

Пожарные извещатели преобразуют неэлектрические физические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц дыма) в электрические, которые в виде сигнала определенной формы направляются по проводам на приемную станцию.

По способу преобразования пожарные извещатели подразделяют на параметрические, преобразующие неэлектрические величины в электрические с помощью вспомогательного источника тока, и генераторные, в

которых изменение неэлектрической величины вызывает появление собственной ЭДС (электродвижущей силы).

Извещатели пожара подразделяют на приборы ручного действия, предназначенные для выдачи дискретного сигнала при нажатии соответствующей пусковой кнопки, и автоматического действия для выдачи дискретного сигнала при достижении заданного значения физического параметра (температуры, спектра светового излучения, дыма и др.).

По исполнению пожарные извещатели делят на извещатели нормального исполнения, взрывобезопасные,

искробезопасные и герметичные.

По принципу действия – на максимальные (реагируют на абсолютные величины контролируемого параметра и срабатывают при определенном его значении) и дифференциальные (реагируют только на скорость изменения контролируемого параметра и срабатывают только при ее определенном значении).

Взависимости от того, какой из параметров воздушной среды вызывает срабатывание пожарного извещателя, они бывают: тепловые, световые, дымовые, комбинированные, ультразвуковые.

Воснове тепловых извещателей лежит принцип изменения электропроводности тел, контактной разности потенциалов, ферромагнитных свойств металлов, линейных размеров твердых тел и т.д.

Тепловые извещатели максимального действия срабатывают при определенной температуре. Их

недостатком является зависимость чувствительности от окружающей среды. Дифференциальные тепловые