«Взрывоопасность производства и взрывозащита»
Цель доклада: повышение эффективности безопасности труда, а также пропаганды охраны труда; обеспечение безопасности производственного оборудования, процессов, зданий, сооружений, помещений, территории промышленного предприятия; нормализация санитарно-гигиенических условий труда; своевременное обеспечение работающих соответствующими условиями труда и качественными средствами индивидуальной защиты; оптимизация режимов труда и отдыха; улучшение лечебно-профилактического и санитарно-бытового обслуживания работающих.
Основные характеристики взрывоопасности химико-технологических процессов; показатели уровня разрушения промышленных аварий
Взрывобезопасность - состояние производственного процесса, при котором исключается возможность взрыва, или в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей вызываемых им опасных и вредных факторов и обеспечивается сохранение материальных ценностей.
Взрывоопасная смесь (ВЗОС) – смесь с воздухом при нормальных атмосферных условиях горючего газа, пара, тумана или горючей пыли, волокон, способная взрываться при возникновении источника зажигания.
Взрывоопасная среда - среда, которую образует взрывоопасная смесь.
Горючим газом, горючим паром, горючим туманом называется газ, пар горючей жидкости, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе, капли горючей жидкости (туман), которые в смеси с воздухом в определенной пропорции образуют взрывоопасную среду – газовую взрывоопасную среду.
Горючая пыль это дисперсная система, состоящая из твердых частиц (пыли, волокон) размером менее 850 микрон (или 0,85 мм), находящихся во взвешенном состоянии, которая в смеси с воздухом в определенной пропорции образует взрывоопасную среду. Такая среда называется пылевоздушной взрывоопасной средой.
Любая взрывчатая система характеризуется прежде всего наличием горючего и окислителя.
Одной из характеристик такой системы является концентрационный предел взрываемости, т.е. такая концентрация топлива в смеси, при которой еще возможно распространение взрывного горения.
Пределы взрываемости определяются физико-химическими свойствами горючей смеси, наличием в ней примесей, в том числе инертных разбавителей, и зависят от теплопроводности, теплоемкости, теплотворности, давления, температуры и т.д.
Различают верхний концентрационный предел воспламенения (ВКПВ), аналог - верхний предел взрываемости (ВПВ), и нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ), аналог - нижний предел взрываемости (НПВ).
Верхний и нижний концентрационные пределы – это максимальная и минимальная концентрация горючих газов, паров, пыли, волокон в воздухе, выше и ниже которых взрыва не произойдет даже при возникновении источника инициирования взрыва (источника зажигания).
Более взрывоопасными являются газопаропылевоздушные смеси с маленькими значениями нижнего концентрационного предела и более широким диапазоном пределов взрываемости, т.е. разницей между верхним и нижним концентрационным пределом.
Концентрацию в воздухе горючих газов и паров принято считать в процентах к объему воздуха, а концентрация пыли и волокон – в граммах на кубический метр воздуха.
Следует иметь в виду, что хотя смеси с концентрацией в них горючих веществ выше ВКПВ и не образуют взрывоопасной среды, необходимо считаться с их опасностью, т.к. до достижения своего верхнего предела концентрация должна пройти весь диапазон воспламенения.
Каково назначение вентиляции и как она классифицируется
Вентиляция - это замена воздуха в помещениях внешним чистым воздухом с целью создания благоприятного для здоровья людей среды.
На предприятиях вентиляция предназначена для удаления из торговых залов, производственных, складских и других помещений тепло-излишков, вредных газов, паров и пыли, а также подачи в них чистого воздуха и создания нужных микроклиматических условий.
Вентиляция подразделяется: по способу воздухообмена - на естественную, принудительную и смешанную; по характеру действия - на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную; по месту действия - на общеобменную и местную; по назначению - на рабочую и аварийную.
Для вентиляции газа обычно устанавливается воздуходув с диаметром 140 мм и имеется подрез внизу двери
Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выведением тепла и излучением света. Простыми словами «Горение – взаимодействие окислителя и вещества».
Окислителем в процессах горения обычно является газообразный кислород, находящийся в воздухе, но горение может быть и в среде хлора, брома, озона и других окислителей.
Для возникновения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Горючее вещество и окислитель составляют горючую систему, а источник зажигания вызывает в ней реакцию окисления (горения). При этом источник зажигания должен обладать определенным запасом тепла и иметь температуру достаточную для начала реакции.
Горючие системы могут быть однородными и неоднородными. К химически однородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух перемешаны друг с другом. Горение таких газо- паро- или пылевоздушных систем называется кинетическим. К химически неоднородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с другом и имеют поверхность раздела. При горении химически неоднородных горючих систем кислород непрерывно проникает сквозь продукты горения к горючему веществу. В месте химического взаимодействия участвующих в реакции веществ образуется зона горения – пламя, в которой прореагировавшие вещества нагреваются до температуры горения и за счет своего тепла воспламеняют следующие порции еще непрореагировавших веществ, поступающих в зону горения за счет диффузии. Этот вид горения определяется явлениями диффузии и теплопроводимости и поэтому называется диффузионным.
Возникновение горения как отмечалось чаще всего связано с нагреванием горючей системы источником воспламенения. При этом энергия молекул горючего вещества и кислорода увеличивается и при достижении определенного значения молекулы горючего вещества вступают в соединение с кислородом.
Процесс возникновения горения может начаться со следующих видов реакции:
— вспышка – быстрое окисление горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов;
— возгорание – возникновение горения под воздействием источника зажигания;
— воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени;
— самовозгорание – процесс загорания горючего вещества в результате резкого воздействия тепловых процессов окисления или результат жизнедеятельности живых микроорганизмов;
— взрыв – это мгновенное сгорание или разложение вещества с выделением большого количества газов, которые, расширяясь, оказывают разрушительное воздействие на окружающую среду.
Этот процесс возможен лишь при тепловыделении, превышающем теплоотдачу в окружающую среду. Самовозгорание при атмосферном давлении и температуре подвержены большей частью вещества органического происхождения (летом это наиболее частые случаи возгорания торфа и опилок).
Эти материалы обладают большой пористостью и следовательно, имеют большую поверхность окисления. При неправильной организации хранения таких материалов (в плохо вентилируемых помещениях, штабелях или просто навалом) создаются условия, при которых происходит саморазогрев и самовозгорание этих веществ.
Таким образом, возникновение горения веществ и материалов при тепловых воздействиях с температурой выше температуры воспламенения характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания.
Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее обществу материальный и социальный ущерб.
Пожар характеризуется рядом опасных факторов, основными из которых являются: повышенная температура воздуха и предметов; открытый огонь и искры; токсичные продукты горения, взрывы; повреждение и разрушение зданий и сооружений.
Организационные и организационно-технические мероприятия по обеспечению взрывобезопасности должны включать:
- разработку системы инструктивных материалов средств наглядной агитации, регламентов и норм ведения технологических процессов, правил обращения со взрывоопасными веществами и материалами;
- организацию обучения, инструктажа и допуска к работе обслуживающего персонала взрывоопасных производственных процессов;
- осуществление контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности;
- проведение противоаварийных тренировок;
- оповещение и информирование персонала о чрезвычайных ситуациях ЧС;
- укрытие персонала в защитных сооружениях;
- обеспечение средствами индивидуальной защиты;
- оказание необходимой помощи пострадавшему персоналу;
- ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций.
Параметры и свойства, характеризующие взрывоопасность среды
Взрывоопасность смеси газов или пыли с воздухом зависит от концентрации их в воздухе.
Для определенного газа или пыли имеется свой нижний и верхний концентрационные пределы взрываемости, например:
- для метана 4,5 до 16%,
- ацетилена 3,5 - 82%;
- для пылей нижний предел 2,5 - 30 г/м3, а верхние пределы практически недостижимые (например для сахарной — 13.5. кг/м3).
Также имеются нижние температурные пределы взрываемости газопылевоздушных смесей.
Взрывоопасные газы и паровоздушные смеси подразделяются в зависимости от температуры воспламенения на шесть групп:
Т1 — выше 450 С;
Т2 — 300-450 С;
Т3 — 200-300 С;
Т4 — 135-200 С;
Т5 — 100-135 С;
Т6 — 85-100 С.
К параметрам характеризующим взрывоопасность среды относятся:
— температура вспышки газа или паров;
— область воспламенения (температурные и концентрационные пределы);
— температура самовоспламенения;
— скорость распространения пламени;
— минимальное взрывоопасное содержание кислорода;
— склонность вещества к взрыву и детонации;
— чувствительность к механическим воздействиям (удар, трение).
ВЗРЫВОПРЕДУПРЕЖЕНИЕ
Взрывозащита - меры, предотвращающие воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва и обеспечивающие сохранение материальных ценностей
Взрывопредупреждение — меры, предотвращающие возможность возникновения взрыва. Для предупреждения взрыва необходимо исключить:
— образование взрывоопасной среды;
— возникновение источника инициирования взрыва.
Взрывоопасную среду могут образовать как мы уже говорили:
- смеси веществ (газов, паров, пылей) с воздухом и другими окислителями (кислород, озон, хлор, окислы азота и др.);
- вещества, склонные к взрывному превращению (ацетилен, озон, гидразин и др.).
Источником инициирования взрыва являются:
- открытое пламя, горящие и раскаленные тела;
- электрические разряды;
- тепловые проявления химических реакций и механических воздействий;
- искры от удара и трения;
- ударные волны;
- электромагнитные и другие излучения.
Предотвращение возникновения источника инициирования взрыва должно быть обеспечено:
- регламентацией огневых работ;
- предотвращением нагрева оборудования до температуры самовоспламенения взрывоопасной среды;
- применением средств, понижающих давление во фронте ударной волны;
- применением материалов, не создающих при соударении искр, способных инициировать взрыв взрывоопасной среды;
- применением средств защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания на землю и т.д.;
- применением взрывозащищенного оборудования;
- применением быстродействующих средств защитного отключения возможных электрических источников инициирования взрыва;
- ограничением мощности электромагнитных и других излучений;
- устранением опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий.
Опасными и вредными факторами, воздействующими на работающих в результате взрыва, являются:
- ударная волна, во фронте которой давление превышает допустимое значение;
- пламя;
- обрушивающиеся конструкции, оборудование, коммуникации, здания и сооружения и их разлетающиеся части;
- образовавшиеся при взрыве и (или) выделившиеся из поврежденного оборудования вредные вещества, содержание которых в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации.
Факторы, характеризующие опасность взрыва
В современных условиях разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий немыслима без научно обоснованного прогноза динамики опасных факторов пожара (ОФП).
Прогнозирование ОФП необходимо:
- при разработке рекомендаций по обеспечению безопасной эвакуации людей при пожаре;
- при создании и совершенствовании систем сигнализации и автоматических систем пожаротушения;
- при разработке оперативных планов тушения (планировании действий боевых подразделений на пожаре);
- при оценке фактических пределов огнестойкости;
- и для многих других целей.
Современные методы прогнозирования ОФП не только позволяют заглядывать в «будущее», но и дают возможность снова «увидеть» то, что уже когда-то произошло. Другими словами, теория прогнозирования позволяет воспроизвести восстановить картину развития реально произошедшего пожара, т.е. «увидеть» прошлое. Это необходимо, например, при криминалистической или пожарно-технической экспертизе пожара.
Различают первичные и вторичные проявления ОФП.
Первичными опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:
- пламя и искры;
- повышенная температура окружающей среды;
- токсичность продуктов горения и термического разложения;
- дым;
- пониженная концентрация кислорода.
Вторичными опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:
- осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
- радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
- электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
- опасные факторы взрыва происшедшего вследствие пожара;
- огнетушащие вещества.
Основными факторами, характеризующими опасность взрыва, являются:
- максимальное давление и температура взрыва;
- скорость нарастания давления при взрыве;
- давление во фронте ударной волны;
- дробящие и фугасные свойства взрывоопасной среды.
Опасными и вредными факторами, воздействующими на работающих в результате взрыва, являются:
- ударная волна, во фронте которой давление превышает допустимое значение;
- пламя;
- обрушивающиеся конструкции, оборудование, коммуникации, здания и сооружения и их разлетающиеся части;
- образовавшиеся при взрыве и (или) выделившиеся из поврежденного оборудования вредные вещества, содержание которых в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации.
Пламя – это видимая часть пространства (пламенная зона), внутри которой протекает процесс окисления (горения) и происходит тепловыделение, а также генерируются токсичные газообразные продукты и поглощается забираемый из окружающего пространства кислород.
По отношению к объему помещения, заполненного газом, пламенную зону можно рассматривать, с одной стороны, как «генератор», тепловой энергии, поступающей в помещение, токсичных продуктов горения и мельчайших твердых частицы, ухудшающих видимость. С другой стороны, пламенная зона потребляет кислород из помещения.
Токсичные продукты горения – этот фактор количественно характеризуется концентрацией каждого токсичного газа в помещении. Под токсичностью обычно понимают степень вредного воздействия химического вещества на живой организм. Высоко токсичные соединения образуются в большей части при горении полимерных материалов. Эти ядовитые вещества могут образовываться при пожарах в кабельных туннелях, трансформаторах и на обычных городских свалках. Медицинская сноска - при нарушении транспортировки и передачи кислорода тканям развивается кислородная недостаточность (из-за СО – угарного газа). Во время пожаров в зданиях, имеющих полимерные материалы, наибольшие содержания СО в дыме (1,3 – 5%) – эти концентрации намного больше смертельных. Если концентрация СО в помещении составляет 0,1%, то смерть наступает в течении 3-4 часов, при концентрации 0,2% - в течении 2 часов, при 1% мгновенная смерть. Копать и красное пламя – это признаки образования угарного газа.
Дым — устойчивая дисперсная система, состоящая из мелких твёрдых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газах. Дым — типичный аэрозоль с размерами твёрдых частиц, но в отличие от пыли частицы дыма практически не оседают под действием силы тяжести. Процесс образования дисперсной среды, ухудшающей видимость, принято называть процессом дымообразования.
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ДОЛЖНЫ ВКЛЮЧАТЬ:
- разработку системы инструктивных материалов средств наглядной агитации, регламентов и норм ведения технологических процессов, правил обращения со взрывоопасными веществами и материалами;
- организацию обучения, инструктажа и допуска к работе обслуживающего персонала взрывоопасных производственных процессов;
- осуществление контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности;
- организацию противоаварийных, газоспасательных и горноспасательных работ и установление порядка ведения работ в аварийных условиях.
Обязанности должностных лиц (как первых руководителей, так и инженеров по ОТ) по обеспечению безопасности (это относится как к взрывозащите, так и пожарной безопасности):
- установить строгий противопожарный режим и контролировать его выполнение всеми участниками учебно-воспитательного процесса;
- ежегодно разрабатывать планы и практические мероприятия по повышению уровня противопожарной защиты;
- включать эти планы в планы экономического и социального развития;
- назначить приказом лиц ответственных за пожарную безопасность;
- организовать и утвердить пожарно-техническую комиссию, анализировать работу 1 раз в 3 месяца;
- определить перечень должностей, работники которых должны проходить обучение;
- разработать планы эвакуации людей и материальных ценностей;
- обеспечить своевременное обслуживание систем противопожарной защиты;
- обеспечить выполнение предписаний органов пожарного надзора.
1 593
39 452 
