Защита человека от опасных факторов комплексного характера

Пожарная защита на производственных объектах

Меры противопожарной защиты можно разделить на пассив­ные и активные.

Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. При проектировании здания необходимо предусмот­реть удобство подхода и проникновения в помещения пожар­ных подразделений, снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями, конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зданий, противопожарные разрывы, преграды для распространения огня, выполнение конструкция здания из трудногорючих мате­риалов и т. д.

Активные меры заключаются в создании автоматической по­жарной сигнализации, установке систем автоматического пожа­ротушения, снабжении помещений первичными средствами по­жаротушения и др.

Пассивные меры

Архитектурно-планировочные решения за­ключаются в зонировании территории предприятия и установле­нии между отдельными зданиями противопожарных разрывов.

Зонирование территории предприятия осуществляют исходя из технологической связи и характера пожарных опасностей, присущих различным технологическим процессам. Здания, со­оружения, склады с повышенной пожарной опасностью распо­лагают с подветренной стороны.

Противопожарные разрывы делают для предупреждения рас­пространения пожара с одного здания на другое. Величина про­тивопожарного разрыва зависит от степени огнестойкости зда­ний, категории пожарной опасности, протяженности и этажно­сти зданий.

Для ограничения распространения пожара внутри здания предусматриваются специальные конструктивные мероприятия. К ним можно отнести противопожарные стены, противопожар­ные зоны, противопожарные перекрытия, легкосбрасываемые конструкции, огнепреградители, системы противодымной защи­ты зданий и др.

Противопожарные стены (брандмауэры) применяют для раз­деления цеха на противопожарные отсеки. Противопожарные стены опираются на фундаменты или фундаментные балки, воз­водятся на всю высоту здания.

Противопожарные зоны — это разделительные зоны для огра­ничения распространения пожара в здании. Обычно это пролет здания, отделяемый стенами и покрытиями, который разделяет здание на пожарные отсеки с разной пожарной опасностью.

Противопожарные перекрытия исключают распространение пожара по вертикали здания, они выполняются без проемов и отверстий и примыкают к глухим (не имеющим остекления) уча­сткам наружных стен.

Легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) обеспечивают сниже­ние нагрузки на конструкцию здания при взрывном горении. В качестве легкосбрасываемых конструкций используют остек­ление зданий, двери, распашные ворота, поворотные панели, сбрасываемые участки крыши. При взрыве ЛСК сбрасываются за счет повышенного давления внутри здания (ударной волны), предотвращая тем самым разрушение здания.

Огнепреградители — это устройства, пропускающие паровоз­душные смеси, но препятствующие распространению пламени. Огнепреградители устанавливают в трубопроводах горючих га­зов, на резервуарах горючих жидкостей. Они представляют со­бой металлический корпус, заполненный негорючими насадка­ми, гравием, металлической сеткой и т. п.

Противодымная защита снижает задымление здания при по­жаре и обеспечивается конструктивными решениями, которые не позволяют распространяться дыму по горизонтальным и вер­тикальным каналам в здании. К таким конструктивным решени­ям можно отнести:

• создание незадымляемых лестниц путем устройства воз­душных зон с подпором воздуха;

• использование оконных проемов, фонарей для удаления дыма;

• устройство дымовых люков, проемов, шахт, через которые из помещения удаляется дым.

Активные меры

Активные мерызащиты заключаются в обнаружении пожара (автоматической сигнализации о пожаре) и его тушении.

Пожарная сигнализация может быть электрическая и автома­тическая. При использовании электрической пожарной сигнали­зации извещение о пожаре осуществляется в течение нескольких секунд. Система сигнализации состоит из приемной станции и соединенных с ней извещателей.

Сигнал о пожаре подается нажатием кнопки извещателя. Извещатели устанавливают на видных местах в производствен­ных помещениях, а также и вне помещений для того, чтобы возникший вблизи пожар не мог препятствовать пользованию извещателем.

В автоматической пожарной сигнализации используются термостаты, которые при повышении температуры до заданного предела включают извещатели. Автоматическим пожарным изве­щателем может быть металлическая пластинка, состоящая из сплава различных материалов с различным коэффициентом рас­ширения. В случае повышения температуры до определенного предела пластинка выгибается и соединяет два электрических контакта, приводящие в действие звуковые и световые сигналы.

В зависимости от способа реги­страции датчики систем пожаровзрывозащиты разделяются на датчики пламени, дымовые, тепловые, ионизационные, датчики давления и комбинированные, регистрирующие несколько пара­метров.

Системами пожарной сигнализации оборудуют технологиче­ские установки повышенной пожарной опасности, производственные здания, склады. Пожарная сигнализация имеет большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствует своевременному их обнаружению и вызову пожар­ных подразделений к месту возникновения пожара.

Тушение пожара осуществляется следующими основными способами:

• изоляция очага горения от воздуха или поступления горю­чего (изоляция);

• снижение концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить горение (разбавление);

• охлаждение очага горения до температуры ниже темпера­туры воспламенения (самовоспламенения, вспышки) — (охлаждение);

• торможение скорости химических реакций окисления (ингибирование);

• механический срыв пламени в результате воздействия на него струи газа или жидкости (механический срыв).

Огнетушащие вещества. К огнетушащим веществам относят воду, подаваемую в очаг горения сплошной струей или в распы­ленном состоянии и обеспечивающую главным образом охлаж­дающий эффект; воздушно-механическую пену, оказывающую в основном изолирующее действие; инертные газы (углекислый газ, азот, водяной пар), оказывающие разбавляющее действие; галогенуглеводородные составы, обладающие свойствами хими­ческих ингибиторов; порошковые составы, обладающие универ­сальными огнетушащими свойствами; комбинированные соста­вы (сочетание порошковых и пенных составов, водогалогенуглеводородные эмульсии).

Выбор вещества для тушения пожара зависит от технологии производства, свойств применяемого сырья, условий, исклю­чающих появление вредных побочных явлений при реагирова­нии огнетушащего средства с горящим веществом (например, взрывов, образования токсичных газов и др.).

Тушение водой. Вода является наиболее дешевым и распро­страненным средством тушения пожаров. Она обладает высокой теплоемкостью, значительным увеличением объема при парооб­разовании. Воду применяют для тушения пожаров твердых горючих мате­риалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, распо­ложенных вблизи очага горения.

Учитывая высокую электропроводность воды, ее нельзя приме­нять для тушения пожаров на электроустановках, находящихся под напряжением.

При тушении водой нефтепродукты и другие горючие вещества всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому эф­фект тушения подобных веществ резко снижается.

Тушение пеной. Слой пены препятствует воздействию тепла зоны горения на поверхность горючих веществ и оказывает изо­лирующее действие. Пену (химическую и воздушно-механиче­скую) применяют для тушения твердых веществ, легковоспламе­няющихся жидкостей (ЛВЖ) с плотностью менее 1,0 г/см³ и не растворяющихся в воде.

Химическая пена образуется в результате реакции между ще­лочью и кислотой в присутствии пенообразователя.

Воздушно-механическая пена — коллоидная система, состоя­щая из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Ее по­лучают смешиванием воды и пенообразователя с одновремен­ным примешиванием с воздухом.

Тушение инертными разбавителями. В качестве огнетушащих составов для объемного тушения используют инертные разбави­тели — водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие ве­щества). Тушение при разбавлении среды инертными разбавите­лями связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции.

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на откры­тых технологических площадках.

Углекислый газ применяют для объемного тушения пожаров на складах ЛВЖ, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, в помещениях и зонах, где расположено электрооборудование, находящееся под напряжением, а также дорогое оборудование и ценности, которые могут быть повреждены водой и пеной (ком­пьютерные залы, картинные галереи и т. д.). Углекислым газом нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы, некото­рые гидриды металлов.

Тушение порошковыми составами. Эти составы обладают вы­сокой огнетушащей эффективностью. Они способны подавлять горение различных соединений и веществ, для тушения которых не применимы вода и пена (металлы, металлорганические со­единения и т. п.), их можно применять при тушении пожаров на электроустановках под напряжением. Основную роль при туше­нии порошками играет их способность ингибировать пламя. Огнетушащий эффект, например, порошков на основе бикарбона­тов щелочных металлов значительно превышает эффект охлаж­дения или разбавления диоксидом углерода, выделяющимся при разложении этих порошков.

Многие огнетушашие вещества повреждают оборудование. Поэтому выбор вида огнетушашего вещества определяется не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходи­мостью минимизации ущерба, который может быть причинен помещению и находящимся в нем предметам и оборудованию.

Стационарные установки тушения пожара. В зависимости от используемых в установках огнетушаших веществ они подразде­ляются на водяные, пенные, газовые и порошковые. Наиболее широ­коераспространениеполучили водяные стационарные установки.

Первичные средства тушения пожара. К ним относятся огне­тушители, ведра, емкости с водой, ящики с песком, ломы, топо­ры, лопаты и т. п.

Огнетушители в зависимости от применяемого в них огнетушащего вещества подразделяются на пять классов: водные, пенные, углекислотные, порошковые, хладоновые.

На производстве применяются воздушно-пенные огнетушите­ли марок ОВП-5, ОВП-10, ОВП-100, ОВПУ-250. Они заряжены 6% водным раствором пенообразователя. Давление в корпусе огнетушителей создается углекислым газом, находящимся в спе­циальных баллонах. Воздушно-механическая пена образуется в раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, интенсивно пере­мешивается с воздухом.

Углекислотные огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 за­полнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6...7 МПа. После открытия вентиля в раструбе ог­нетушителя диоксид углерода переходит в твердое состояние и в виде аэрозоля выбрасывается в зону горения. Углекислотные ог­нетушители используют для тушения электроустановок, находя­щихся под напряжением.

Порошковые огнетушители заряжены порошком и снабжены специальным баллоном, в ко­тором под давлением 15 МПа находится сжатый газ (азот или воздух), предназначенный для выталкивания порошка из огнету­шителя. В настоящее время применение таких огнетушителей практически прекращено.

Средствами индивудуальной защиты при пожаре являются средства зашиты органов дыхания от вредных веществ и дыма (респираторы, противогазы, самоспасатели). Пожарные исполь­зуют специальные теплозащитные костюмы.

Защита от статического электричества

Для защиты от статического электричества используют два метода: метод, исключающий или уменьшающий интенсивность образования зарядов статического электричества, и метод, устра­няющий образующие заряды.

Первый метод наиболее эффективен и осуществляется за счет подбора пар материалов элементов машин, которые взаимо­действуют между собой с трением. По электроизоляционным свойствам вещества располагают в электростатические ряды в такой последовательности, при которой любое из них приобре­тает отрицательный заряд при соприкосновении с материалом, расположенным в ряду слева от него, и положительный — спра­ва. Чем дальше в ряду расположены материалы друг от друга, тем при трении между ними интенсивнее происходит образова­ние зарядов статического электричества. Поэтому при создании машин необходимо материалы взаимодействующих между собой элементов машин выбирать одинаковыми или максимально близко расположенными в электростатическом ряду. Например, пневмотранспорт полиэтиленового порошка желательно осуще­ствлять по полиэтиленовым трубам.

Другим способом нейтрализации зарядов статического элек­тричества является смешение материалов, которые при взаимо­действии с элементами оборудования заряжаются разноименно.

Уменьшению интенсивности образования электростатиче­ских зарядов способствуют снижение силы и скорости трения, шероховатости взаимодействующих поверхностей. С этой це­лью при транспортировании по трубопроводам огнеопасных жидкостей с большим удельным электрическим сопротивлени­ем (например, бензина, керосина и т.п.) регламентируют пре­дельные скорости перекачки. Налив таких жидкостей в резер­вуары свободно падающей на поверхность жидкости струей не допускается: сливной шланг заглубляют под поверхность сли­ваемой жидкости.

Основным приемом реализации второго метода является за­земление электропроводных частей технологического оборудова­ния для отвода в землю образующихся зарядов статического электричества. Для этой цели можно использовать обычное за­щитное заземление, предназначенное для защиты от поражения электрическим током. Если же заземление используется только для отвода зарядов статического электричества, его электриче­ское сопротивление допускается до 100 Ом. При заземлении не­металлических элементов машин и оборудования на их поверх­ность наносят электропроводные покрытия, а тканевые материа­лы (например, фильтров) подвергают специальной пропитке, увеличивающей их электропроводность. Исключительно важным является заземление газоходов вентиляционных систем, по кото­рым транспортируется запыленный воздух.

Для увеличения интенсивности стекания статических заря­дов с элементов машин воздух в помещении, где они установле­ны, увлажняют.

Эффективным способом снижения электризации на произ­водстве является применение нейтрализаторов статического электричества, создающих вблизи наэлектролизованных поверх­ностей положительные и отрицательные ионы. Ионы, несущие заряд, противоположный заряду поверхности, притягиваются к ней, нейтрализуя ее заряд.

Во взрывоопасных помещениях применяют радиоизотопные нейтрализаторы, действие которых основано на ионизации воз­духа альфа-излучением плутония-239 и бета-излучением проме­тия-147. Проникающая способность альфа-частиц в воздухе со­ставляет несколько сантиметров, поэтому применение альфа-ис­точника безопасно для персонала.

Аэродинамический нейтрализатор представляет собой камеру-расширитель, в которой с помощью ионизирующего излучения или коронного разряда генерируются ионы, уносимые затем воздушным потоком к месту образования зарядов статического электричества. Аэродинамические нейтрализаторы обладают большим радиусом действия.

В качестве СИЗ от статического электричестваприменяют обувь на кожаной подошве или подошве из электропроводной резины. При выполнении работ сидя применяют антистатиче­ские халаты в сочетании с электропроводной подушкой стула или электропроводные браслеты, соединенные с заземляющим устройством.

Молниезащита зданий и сооружений

Молния – это искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозовых облаках. В отличие от зарядов, образующихся на производстве, электрические заряды, накапли­ваемые в облаках, несоизмеримо больше. Поэтому энергия ис­крового разряда — молнии и возникающие при этом токи очень велики и представляют большую опасность для человека, строе­ний. Молния может вызвать пожар.

Наиболее распространена линейная молния, с которой многократно встречается лю­бой человек. Она имеет вид извилистой раз­ветвляющейся линии.

Для защиты от поражения молнией объ­ектов промышленности, зданий и сооруже­ний применяются молниеотводы.

Молниеотвод состоит из трех основных частей: молниеприемника, воспринимающе­го удар молнии, токовода, соединяющего молниеприемник с заземлителем, через который ток молнии стекает в землю.

Молниеприемники располагают на крышах, возвышенных местах и мачтах, вблизи защищаемого объекта. Наиболее распространены стержневые и тро­совые молниеприемники. Они могут быть одиночными и груп­повыми. В окрестности молниеотвода образуется зона защиты — пространство, в пределах которого обеспечивается защита строе­ния или какого-либо другого объекта от прямого удара молнии.

Молниеприемники стержневых молниеотводов изготовляют из стали любого профиля, как правило круглого, сечением не ме­нее 100 мм² и длиной не менее 200 мм. Для защиты от коррозии их окрашивают. Молниеприемники тросовых молниеотводов из­готовляют из металлических тросов диаметром около 7 мм.

Тоководы должны выдерживать нагрев при протекании очень больших токов разряда молнии в течение короткого промежутка времени, поэтому их делают из материалов с небольшим элек­трическим сопротивлением. Сечение тоководов на воздухе не должно быть менее 48 мм², а в земле — 160 мм². Если молниеот­вод закреплен на крыше здания, то в качестве тоководов могут использоваться металлические конструкции и арматура здания, например металлическая лестница, расположенная с внешней стороны здания и ведущая на крышу. Тоководы должны надеж­но связаваться (лучше с помощью сварки) с молниеприемником и заземлителем.

Заземлители — важнейший элемент в системе молниезащи-ты. В качестве заземлителя можно использовать зарытые в зем­лю на глубину 2...2,5 м металлические трубы, плиты, мотки про­волоки и сетки, куски металлической арматуры. Место располо­жения заземлителя должно ограждаться для защиты людей от поражения шаговым напряжением.

Обеспечение безопасности герметичных систем, работающих под давлением

Для обеспечения надежной и безопасной работы герметич­ных систем и установок, находящихся под давлением, необходи­мо выполнять технические мероприятия по предупреждениюаварий и взрывов. Конструкция установок должна обеспечивать их надежную и безопасную работу, возможность осмотра и очистки, промывки, продувки и ремонта, а также проведения необ­ходимых испытаний.

Все установки, работающие под давлением, маркируют. На маркировке указывают наименование завода-изготовителя, заво­дской номер установки, год изготовления и дату технического освидетельствования, общую массу установки, вместимость, ра­бочее и пробное давления, ставится клеймо завода. Емкости вы­сокого давления подлежат регистрации, регулярным техниче­ским освидетельствованиям и испытаниям.

Трубопроводы, баллоны, цистерны окрашивают в цвета, со­ответствующие их содержимому, и снабжают надписью с наиме­нованием хранимого или транспортируемого вещества.

Сосуды, работающие под давлением, должны быть оснащены:

• запорной и запорно-регулирующей арматурой;

• предохранительными устройствами;

• контрольными приборами для измерения давления и тем­пературы.

Для предотвращения чрезмерного повышения давления в со­суде служат предохранительные устройства, при срабатывании которых избыточное давление сбрасывается из сосуда или уста­новки.

Предохранительные устройства обязательно устанавливают на все установки и сосуды, работающие под давлением, за ис­ключением малых объектов, например газовых баллонов. По­скольку от исправности предохранительного устройства зависит безопасная работа установки, часто предусматривают два уст­ройства — одно рабочее, а другое контрольное.

Предохранительные устройства имеют различное конструк­тивное исполнение, но наиболее распространены следующие:

• предохранительные устройства с разрушающимися мем­бранами (предохранительные мембраны);

• взрывные клапаны;

• предохранительные клапаны (пружинные, грузовые и др.).

Предохранительные мембраны просты по конструкции и поэто­му считаются самыми надежными из предохранительных уст­ройств. Мембраны бывают разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие и др. Наиболее просты разрывные мембраны, изготов­ленные из тонколистового металлического проката. При нагружении рабочим давлением мембрана пластически деформируется и приобретает форму сферического сегмента. При превышении допустимого давления мембрана разрывается, и дав­ление из сосуда сбрасывается, предотвращая тем самым его взрыв­ное разрушение. Однако недостатком мембраны является то об­стоятельство, что после ее разрыва оборудование остается откры­тым и необходимо останавливать технологический процесс, чтобы заменить мембрану.

Взрывные клапаны лишены этого недостатка, т.к. при сбросе давления запорныйдисквновь закрывается под действием пружины. Однако взрывные клапаны обладают не­высокой герметичностью и применяются при невысоких рабо­чих давлениях, как правило, близких к нормальному.

Пружинныеклапаны обладают высокой герметич­ностью и могут применяться при высоких давлениях. Однако они менее надежны, подвержены воздействию агрессивных сред, могут забиваться отложениями рабочих сред, обладают большой инерционностью. Поэтому за ними требуется постоянный уход иконтроль. Надзор за безопасностью установок высокого давле­ния осуществляют органы Ростехнадзора.

Контрольно-измерительные приборы. Каждый сосуд и само­стоятельные полости с разными давлениями должны быть снаб­жены манометрами (приборами для измерения давления). Ма­нометры должны иметь класс точности не ниже 2,5 — при рабо­чем давлении до 2,5 МПа и 1,5 — при рабочем давлении свыше 2,5 МПа.

Регистрация, техническое освидетельствование и испытания сосудов и емкостей, работающих под давлением. Регистрации в органах Ростехнадзора не подлежат сосуды, работающие при температуре стенки не выше 200°С, у которых произведение PV (Р — давление в МПа, V — объем сосуда в м³) не превышает 0,15, а также сосуды с температурой стенки свыше 200°С, но с PV<0,1. Остальные сосуды (за исключением ряда сосудов спе­циального назначения, например сосуды холодильных устано­вок; резервуары воздушных электрических выключателей; балло­ны для сжатых, сжиженных и растворенных газов емкостью до 100 л; бочки для перевозки сжиженных газов и некоторые дру­гие) регистрируются органами Ростехнадзора.

Техническое освидетельствование установок, работающих под давлением, осуществляется после монтажа и пуска в эксплуата­цию, а также периодически. В необходимых случаях они подвер­гаются внеочередному освидетельствованию.

Объем, методы и периодичность освидетельствования опре­деляются изготовителем сосудов и емкостей и указываются в ин­струкциях по монтажу и эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техническое освидетельствование проводится по прави­лам, определенным Ростехнадзором. Освидетельствование уста­новок, зарегистрированных в органах Ростехнадзора, проводит их представитель (технический инспектор), а незарегистрирован­ных — лицо, на которое приказом по предприятию возложен надзор за эксплуатацией установок, работающих под давлением. Техническое освидетельствование заключается во внутреннем осмотре и гидравлическом или пневматическом испытании уста­новки. Внутренний осмотр осуществляется не реже одного раза в четыре года, и гидравлическое испытание с предварительным внутренним осмотром — не реже одного раза в восемь лет.

Испытание установок и емкостей, заключающееся в гидрав­лических или пневматических испытаниях, проводится по опре­деленным правилам и состоит в закачке воды или воздуха подопределенным давлением, превышающим рабочее, выдержке определенное время под давлением и внешним осмотром наруж­ной поверхности сосуда, разъемных и сварных соединений на предмет обнаружения течи. Если нет течи, трещин, потения в сварных соединениях, падения давления по контрольному мано­метру, сосуд считается выдержавшим испытания. Величина дав­ления и время выдержки определяется конструкцией сосуда (сварной или литой, металлический или неметаллический, тол­щина стенки и др.) и установлено в специальных правилах.

Обслуживание установок может быть поручено лицам не мо­ложе 18 лет, прошедшим производственное обучение и аттеста­цию в квалификационной комиссии и имеющим удостоверение на право обслуживания.