Лекции - Основы охраны труда

Подождите немного. Документ загружается.

достигает температуры нагревающей среды t

. Период запаздывания в

достижении этой температуры зависит только от массы, теплоемкости,

теплопроводности, конфигурации материала и от начальной разности

температур воздуха и материала.

При относительно низкой температуре воздуха так же ведут себя

воспламеняющиеся вещества. Однако при достижении некоторой температуры

, эти вещества начинают раскладываться и окисляться, выделяя теплоту,

которая при благоприятных условиях вызовет самонагревание вещества. При

отсутствии примесей, которые ускоряли бы окисление, можно брать

температуру t

за температуру начала окисления воспламеняющегося

материала, которая называется температурой самонагрева.

Самопроизвольное повышение температуры в процессе самонагрева может

длиться до тех пор, пока скорость выделения теплоты превышает скорость его

рассеяния. Если в какой-либо момент эти скорости уравниваются, то

температура вещества достигнет некоторого максимума, а потом начнет падать

Если же скорость выделения теплоты остается все время выше от скорости

теплоотвода, то температура вещества беспрерывно повышается и достигает

температуры t

, при которой начинается спонтанное окисление продуктов

распада вещества, которое приводит к загоранию. Поскольку загорание

возникает вследствие самонагревания, эту критическую температуру можно

назвать температурой самовозгорания.

В зависимости от характера возникновения процесс горения называют

загоранием или самовозгоранием.

6.3. Причины и классификация пожаров

Анализ показывает, что основными причинами пожаров являются:

-неисправность тепловых агрегатов и нарушения правил безопасности при

пользовании ими;

-неосторожное и халатное обращение с огнем;

-неисправность технологического оборудования;

-неисправность электрических установок – сетей, приборов, двигателей;

-взрывы газо- и пылевоздушных смесей;

-разряды статического и атмосферного электричества.

Пожары делятся на пять классов:

Класс А. Пожары обычных твердых воспламеняющихся материалов,

вследствие горения которых образуется тлеющая зола (бумага, древесина,

резина и т.п.).

Класс В. Пожары воспламеняющихся жидкостей и твердых веществ,

которые при горении плавятся и горят как жидкости, не образовывая при

сгорании пепла.

Класс С. Пожары воспламеняющихся газов.

Класс D. Пожары металлов: а)с низкой температурой плавления, б) с

средней и в) тугоплавких металлов.

Класс (Е). Пожары электрического оборудования.

6.4. Классификация производства по взрыво- и пожароопасности

Важнейшим показателем взрыво- и пожароопасности газов и паров

являются границы зажигания (воспламеняемости), которые определяются их

концентрациями в воздухе, при которых они зажигаются от внешнего

источника зажигания. Предельные концентрации в этой области определяются,

как верхний и нижний предел воспламеняемости.

Пожарная опасность воспламеняющихся жидкостей определяется

температурными условиями. Нижней температурной границей называют

температуру жидкости, при которой концентрация насыщенных паров воздуха

в запертом объеме достигает такой величины, при которой смесь способна

заняться, если преподнести к ней источник огня. Верхней температурной

границей называют температуру жидкости, при которой смесь еще способная

заниматься при поднесении к ней источника зажигания. Концентрация паров

жидкости при нижней и верхней температурной границе отвечает нижней и

верхней концентрационной границе воспламеняемости.

Опасность взрыва пыли характеризуется температурой самовоспламенения

и нижней концентрационной границей зажигания, которые определяются

экспериментально стандартными приборами. Особенность горения многих

твердых веществ состоит в том, что при нагреве они частично

раскладываются, образовывая парогазовую воспламеняющуюся систему. Эту

часть воспламеняющихся веществ принято называть летучей. Для объяснения

процессов горение летучих веществ приемлемыми являются закономерности,

присущий горению газов и паров.

Пожарная и взрывная опасность производственных сооружений, домов и

помещений обусловленная характером технологического процесса, который

определяет вероятность возникновения и размеры пожара. В ПУЕ

относительно пожарной и взрывной опасности классифицируются сооружения

и помещения, а не производственные процессы.

Согласно с СНиП 2.09.02-85 “Производственные строения промышленных

предприятий» производство и сооружения делят по взрыво- и

пожароопасности на пять категорий.

Взрыво- и пожароопасные категории производства

Категория

производства

Характеристика веществ и материалов, которые есть

в производстве

1 2

Взрывопожароопасно

Воспламеняющиеся газы с нижней

концентрационной границей (воспламеняемость) 10% и

меньше объема воздуха, жидкости с температурой

вспышки до 28

С включительно, если из этих газов и

жидкостей могут образоваться взрывоопасные смеси в

объеме, который превышает 5% объема воздуха в

помещении; вещества, способные взрываться и гореть

при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или

одно из другим.

Взрывопожароопасно

Воспламеняющиеся газы с нижней

концентрационной границей взрываемости свыше 10%

объема воздуха, жидкости с температурой вспышки

свыше 28 до 61

С включительно, жидкости, нагретые в

условиях производства к температуре вспышки и выше,

воспламеняющиеся пили или волокна с нижней

границей взрываемости 65 г/м

и меньше, если из этих

газов, жидкостей и пылей могут образоваться

взрывоопасные смеси в объеме, который превышает 5%

объема воздуха в помещении

Пожароопасные

Жидкости с температурой вспышки свыше 61

С;

воспламеняющиеся пиль или волокна с нижней

границей взрывчатости свыше 65 г/м

, твердые

сгораемые вещества и материалы; вещества, способные

при взаимодействии с водой, воздухом или одно из

другим только гореть

Г 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 как топливо

Д Несгораемые вещества и материалы в холодном

состоянии

Соответственно ПУЕ производственные помещения и надворные установки

относительно опасности взрыва и пожара делятся на шесть классов:

-к классу В-І принадлежат помещения, в которых могут образоваться смеси

паров и газов не только при авариях, но и при нормальных

непродолжительных режимах работы. В помещениях этого класса к

конструкции и эксплуатаци электрооборудования и электросетей требования

должны быть особенно высокие;

-к классу В-Іа относятся помещения, в которых взрывоопасные смеси паров

и газов с высокой нижней концентрационной границей воспламеняемости

(15% и больше) и в которых взрывоопасные концентрации могут возникнуть

также на отдельных производственных участках, а также там, где есть

небольшие количества огнеопасных газов и паров жидкости, работа с

которыми ведется в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами;

к классу В-Іг относятся надворные установки, в которых есть газы и пар, а

также легковоспламеняющиеся жидкости, например, емкости, газгольдеры,

которые стоят в отдельности;

к классам В-ІІ и В-ІІа относятся помещения, опасные относительно взрыва

пыли и горячих волокон. В помещениях класса В-ІІ взрывоопасные смеси

пыли и волокна могут образовываться не только при аварии, но и нормальных

режимах работы. В помещениях класса В-ІІа взрывоопасные смеси пара и

газов могут образоваться только при аварии или неисправности.

6.5.Классификация материалов и конструкций относительно пожарной

опасности и огнестойкости

Все жидкости, которые могут гореть, разделяют на два класса: І класс –

жидкости с температурой вспышки меньше чем 61

С (бензин, спирт, эфир ); ІІ

класс – жидкости с температурой вспышки свыше 61

С (масла, мазуты).

Первые относятся к легковоспламеняющихся, вторые – к воспламеняющимся

жидкостям.

Относительно сгораемости все материалы и конструкции разделены на три

группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые (или же именно:

невоспламеняющиеся, трудновоспламеняющиеся и воспламеняющиеся). К

несгораемым принадлежат материалы, которые под действием огня или

высокой температуры не занимаются, не тлят и не обугливаются (асбест,

гранит, бетон). Трудносгораемые- под действием огня или высокой

температуры занимаются с трудом, тлеют, обугливаются и продолжают гореть

или тлеть при наличии источника огня. Сгораемые материалы под действием

огня или высокой температуры тлеют, занимаются и продолжают гореть после

изъятия источника огня.

Способность узлов, конструкций домов и сооружений сохранять свою

прочность при высоких температурах в условиях пожара называется

огнестойкостью, которая количественно характеризуется границей

огнестойкости. Кроме того, основные строительные конструкции

характеризуются границами распространения огня по ним, которые

определяются экспериментально или рассчитываются.

Границей огнестойкости называется время в часах от начала испытания

строительной конструкции на огнестойкость к возникновению одного из

следующих признаков:

-образование в конструкции сквозных трещин или сквозных створов, сквозь

которые проходят продукты горения или пламя;

-повышение температуры на обратной относительно огня поверхности

конструкции в средней более чем на 140

С или в любой точке этой

поверхности более чем на 180

С;

-потеря конструкцией несущей способности, то есть обвал конструкции.

6.6.Способы и средства тушения пожаров

Большое значение для эффективного тушения имеют способ и тактические

особенности подачи огнетушащей смеси. Интенсивность, скорость,

направление подачи огнетушащей смеси и аппарата, который применяется для

этого. Их классифицируют таким образом:

-вода, которая подается в огонь дает преимущественно охлаждающий

эффект;

-химическая и воздушно-механическая пена, действует изолирующее;

-инертные газы, разбавляют окислитель;

-галоидоуглеводородные смеси, - имеют свойства химических ингибиторов;

-порошковые смеси, имеют универсальные огнегасящие свойства;

-комбинированные смеси (объединение порошковых и пенных смесей, водо-

галоидоуглеводороные эмульсии и т.п.).

Классификация пожаров и рекомендованные огнегасящие средства

Класс

пожара

Характеристика воспламеняющейся

среды или объекта

Рекомендованные

огнегасящие средства и

смеси

А Обычные твердые воспламеняющиеся

материалы (дерево, уголь, бумага, резина,

текстильные материалы и т.п.)

Все виды огнегасящих

средств (прежде всего

вода)

В Воспламеняющиеся жидкости и

плавящиеся при нагревании материалы

(мазут, бензин, лаки, смазочные масла,

спирт, стеарин, каучук, некоторые

синтетические материалы и т.п.)

Вода, все виды пен,

смеси на основе

галоидоалкилов, порошки

С Воспламеняющиеся газы (водород,

ацетилен, углеводы и др.)

Газовые смеси:

инертные разбавители (N

галоидоуглеводородные,

порошки, вода (для

охлаждения)

(Е) Электроустановки, которые находятся

под напряжением

Галоидоуглеводородны

е, двуокись углерода,

порошки

D Металлы и их сплавы (калий, натрий,

алюминий, магний и т.п.)

Порошки (при

спокойной подаче на

горящую поверхность).

Огнегасящие смеси могут подаваться в пламя с помощью стационарных и

передвижных установок гашения, а также с помощью ручных огнетушителей.

Пожар на трактах подачи газа можно гасить: отрывом пламени сильными

струями воды, пара, сжатого воздуха или азота; забиванием места прорыва газа

густым раствором глины; забиванием пробки в отверстие, которое пропускает

газ, и чеканкой отверстия асбестом; наложением пластыря из асбестового

холста с одновременным сильным смачиванием водой; снижением давления

газа до 500 Па; заполнением газопровода паром.

Для образования химической пены применяют пеногенераторныые

порошки (пенопорошки) ПГП и ПГПС, которые состоят из двух частей –

кислотной и щелочной. Пеногенераторные порошки применяют в

стационарных передвижных или переносных пеногенераторах. Принцип их

действия базируется на том, что струя воды под давлением захватывает из

бункера пенопорошок, смешивается с ним и образованная пена подается в

место пожара.

Воздушная пена представляет собой механическую смесь воздуха, воды и

пенообразователя (ПУ-І, ПУ-6, ПУ-ІА, ПУ-ІД). Различают пену обычной и

высокой кратности. Под кратностью пены следует понимать отношение

объема в литрах образованной пены к суммы объемов в литрах

израсходованных компонентов. Ныне делают воздушно-механическую пену

кратностью 50-200 и больше. При подаче инертных газов (азота, диоксида

углерода, дымовых и отработанных газов, а также водного пара) в зону

горения снижается концентрация окислителя, уменьшается скорость горения,

и процесс горения прекращается при определенных концентрациях инертных

газов. Инертными газами пользуются для объемного гашения, а также для

гашения небольших поверхностей воспламеняющихся жидкостей, двигателей

внутреннего сгорания, электродвигателей и других электротехнических

установок.

Огнегасящие концентрации инертных газов при объемном гашении зависят

от свойств веществ, которые горят, и от пожарной опасности помещений и

составляют для азота 32-40% (об.), диоксида углерода 25-30% (об.), водяного

пара 35% (об.).

При введенные в зону горения веществ, которые тормозят

химическую реакцию окисления, они диссоциируют на ионы, которые

вступают в реакцию с ионами горячего вещества и тормозят горение.

Основное их преимущество над другими огнетушащими веществами – малая

огнегасящая концентрация. Так, для наиболее применяемых огнегасящих

смесей, которые условно называются: 3,5 (70% бромистого этила и 30%

диоксида углерода) и УНД (97% бромистого этила и 3% диоксида углерода),

огнегасящая концентрация составляет около 4,5-6% (об.). Эффективность

смеси 3,5 именно в 3,5 раза превышает эффективность гашения диоксидом

углерода, отсюда и условное наименование.

Огнегасящие вещества в виде твердых порошков применяют в случае

небольших загораний разных веществ и материалов, а также тех, при гашении

которых нельзя применять другие огнегасящие средства. Для этого

разработаны специальные смеси ПС-1, ПС-2, СИИ-2, ПСБ. В состав порошка

СИИ-2 входит силикагель, насыщенный тетрафтордиброметаном, а в состав

порошка ПСБ – бикарбонат натрия или калия.

6.7.Огнетушители

В зависимости от условий гашения загораний созданы разные типы

огнетушителей, которые классифицируются по виду огнегасящего вещества и

способами его вытеснения.

В жидкостных огнетушителях применяют чистую воду, воду с добавками

поверхностно-активных веществ или водные растворы разных химических

соединений.

Химические пенные огнетушители предназначены для гашения

химической пеной, которая получается внутри огнетушителя вследствие

реакции между щелочной массой (на основе NaHCO

), залитой в стальной

корпус огнетушителя, и кислотной (на основе Н

+ Fe (SO

)

), залитой в

полиэтиленовый стакан, помещенный в верхней части корпуса. Чтобы

привести в действие химический пенный огнетушитель, необходимо рукоятку,

которая открывает клапан кислотного стакана, поднять вверх, огнетушитель

перекинуть вниз головкой. Вследствие реакции между кислотной и щелочной

массами, которые вытекают из стакана, перед входом у насадок возникает

углекислый газ, который создает внутри корпуса давление 1,4 МПа (14

кгс/см

), что струей выталкивает пену.

Кратность выхода пены, то есть отношение ее объема к объему раствора,

равняется 4-6.

Воздушно-пенные огнетушители предназначены для гашения загораний

разных веществ и материалов, за исключением щелочных металлов и

электроустановок, которые находятся под напряжением, а также веществ,

которые горят без доступа воздуха. Воздушно-механическая пена получается

при прохождение 5-6%-го водного раствора поверхностно активного вещества

через насадок. В распылителе-насадке раствор раздробляется на капли, поток

которых перемещается с ежектированием в насадок воздухом, образовывая

пену кратностью 6-8. В насадке с сеткой пена получается в результате

выдувания на сетке пузырьков, кратность пены 50-70. Длина струи 3-6 г.

Воздушно-пенный огнетушитель cостоит из стального корпуса, крышки с

запорно-пусковым устройством, баллона для газа-выталкивателя (углекислота)

и сифонной трубки с насадком для образования воздушно-механической пены.

Заряжая воздушно-пенный огнетушитель корпус заполняют раствором

пенообразователя и ставят газовый баллон в крышку огнетушителя. Готовят

раствор в отдельной емкости при температуре воды 15 . . . 20

С.

Порошковые огнетушители предназначены для гашения загораний

легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочно- земельных

металлов, электроустановок, которые находятся под напряжением, а также

против пожаров на объектах с большими материальными ценностями

(лаборатории, музеи, картинные галереи и т.п.).

Огнегасящим веществом порошковых огнетушителей являются

порошковые смеси, которые из корпуса огнетушителя вытесняются

избыточным давлением газа, который находится в дополнительном

баллончике.

Углекислотные огнетушители предназначены для гашения загораний

разных веществ и материалов, за исключением веществ, которые могут гореть

без доступа воздуха. Углекислотными огнетушителями можно гасить

электроустановки, которые находятся под напряжением не более чем 1000 В.

6.8. Защита от молнии

Молния – это интенсивный разряд атмосферного электричества, то есть

разряд между электрически заряженной тучей и землей, или между

разноименно заряженными краями двух туч. Электростатическая электризация

грозовых туч происходит вследствие движения мощных воздушных потоков и

конденсации в них водяного пара. Действие молнии на дома и сооружения

может быть в виде прямого удара, электростатической или электромагнитной

индукции и в виде занесения высоких электрических потенциалов.

Из этих видов действия молний опаснейший – прямой удар, так как при

этом происходит непосредственный контакт молнии с объектом, что

сопровождается прохождением через него кратковременного (импульсного)

тока молнии.

Выяснено, что при прямом ударе молнии за частицы секунды по каналу

молнии проходит ток силой 200 . . . 50 кА, разогревая его до 2000 . . . 3000

С.

Во избежание опасности поражения молнией, оборудуют защиту, которая

представляет собой комплекс защитных приспособлений, предназначенных

обезопасить людей, дома и сооружения, оборудование и материалы от

возможных взрывов, загораний и разрушений, которые возникают при

действии молнии, а в домах сельскохозяйственных предприятий – также для

безопасности животных и птиц.

Устройства, предназначенные непосредственно для приема электрического

разряда молнии, отводят его ток в землю и называют молниеотводами.

Зоной защиты молниеотвода называют часть пространства, которае

прилегает к молниеотводу и защищает сооружение от прямых ударов молнии с

достаточной степенью надежности (99%). Радиус зоны защиты вычисляется по

конкретным параметрам для того или другого молниеотвода. В зависимости от

характера необходимых мероприятий защиты все дома и сооружения

разделяют на три категории. К І категории относятся промышленные дома и

сооружения с взрывоопасными зонами классов В-І и В-2, расположенные в

любом месте территории Украины, к ІІ категории – промышленные дома и

сооружения с зонами классов В-Іа, В-Іб и В-IIа, расположенные в местности с

средне грозовой деятельностью 10 и больше часов на год. По этой самой

категорией должны ограждаться надворные технологические установки и

открытые склады, отнесенные к классу В-Іг независимо от места нахождения

этих объектов на территории Украины. По этим категориям (І и ІІ)

предполагается защита домов и сооружений от прямых ударов молнии, от

электростатической и электромагнитной индукции и занесения высоких

потенциалов через наземные и подземные металлические конструкции и

коммуникации.

К ІІІ категории относятся много других производственных,

сельскохозяйственных, жилых и общественных зданий, сооружений и складов,

дымовые трубы, водонапорные и силосные башни, пожарные вышки и прочие

объекты классов П-1, П-ІІ и П-IIа при таких условиях:

-объекты расположены в местностях с грозовой деятельностью 20 грозовых

часов на год и больше;

-ожидаемое количество поражений не менее чем 0-0,5 на год для зданий и

сооружений І и ІІ степеней огнестойкости;

-ожидаемое количество поражений не менее чем 0-0,1 на год для зданий и

сооружений ІІІ, ІV и V степеней огнестойкости.

-Ожидаемое количество поражений на год (N) зданий и сооружений, не

оборудованных защитой от молнии, определяется из выражения

N = (В + 6 h

) (L + 6 h

) n · 10

-6

где В и L – соответственно ширина и длина дома, м; h

– наибольшая

высота дома по его боковым сторонам; n – среднее число поражений молнией

1 км

земной поверхности в мест расположения здания, берется в зависимости

от грозовой деятельности, А, ч/год:

А, ч/год n

10 – 20 1

20 – 40 3

40 – 60 6

60-80 9

80 – 100 и большее 12

Относительно степени надежности зоны защиты молниеотводов разделяют

на два типа: А – с степенью надежности 99,5% и выше; Б – 95% и выше.

Для объектов, которые относятся к первой категории защиты,

предусматривают молниеотводы с зонами защиты только типа А. Тип зоны

защиты молниеотводов для объектов ІІ и ІІІ категории зависит от ожидаемого

числа поражений на год зданий и сооружений, которые не имеют защиты (N).

При показателе N>1 для домов и сооружений ІІ категории предполагается зона

типа А, а при N1 – типа Б. Надворные технологические установки класса В-І,

что отнесены также к ІІ категории, подлежат защите от прямых ударов молнии

на всей территории Украины, а молниеотводы предполагаются с зонами

защиты типа Б. Для объектов ІІІ категории зону защиты молниеотводов типа А

берут при N>2, а типа Б – при N2 с учетом степеней огнестойкости

строительных конструкций.

Самым сложным является сооружение защиты І категории. Молниеотводы

обязательно изолируются от защищаемого сооружения или размещаются в

отдельности. При ІІ категории защиты, кроме размещенных в отдельности или

установленных на домах изолированных молниеотводах, допускается

использование молниеприемной сетки, наложенной на крышу. Заземлители

молниеотводов необходимо размещать в редко посещаемых местах на

расстоянии 5 м и больше от проезжих и пешеходных путей. Сопротивление

заземлителя может быть не более чем 10 Ом.

Молниеприемники должны быть изготовлены (оцинкованные или

выкрашенные): стержневой – сечением не менее чем 10 мм

и длиной не менее

чем 200 мм, тросовый (многопроволочный оцинкованный трос) – сечением не

менее чем 35 мм

Литература

Каракаш А.И. и др.

Охрана труда на горно-металлургическом предприятии.- Днепропетровск:

Сечь , 2003 .-375 с.

Геврик Е.О.

Охрана труда: Учебное пособие для студентов высших учебных

заведений.-К.: Ельга, Ніка-Центр, 2003.- 280 с.

100