Общие сведения о предприятии

АНАЛИЗ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ И РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПАРОВ (ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ ИМЕНИ М.Н. МИХЕЕВА УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК)

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

20.05.01.408 ПЗ

 

Руководитель, к.п.н.	С.В. Кочнев
Консультант, доц., к.с-х.н.	А.Н. Грозин
Консультант, к.э.н.	Л.В. Хачёва
Нормоконтролер	Ю.А. Бабченко
Студент гр. ФО-510201	Е.С. Жиянова

 

 

Екатеринбург 2016

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка дипломного проекта содержит 79 листов, 8 рисунков, 12 таблиц и 31 использованных источников.

Графические (демонстрационные) материалы представлены на 2 листах формата А3.

Ключевые слова: АНАЛИЗ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ, ПОЖАРООПАСНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ, ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, РАСЧЁТ КАТЕГОРИИ ПО ВЗРЫВООПАСНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ, ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ИНСТРУКЦИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА.

Целью дипломного проекта является анализ пожарной опасности и разработка инженерно-технических рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности лаборатории химического осаждения паров (Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук).

В дипломном проекте дана характеристика объекта, приведен анализ пожароопасных свойств веществ, обращающихся в технологическом процессе, проведена проверка соответствия объекта требования пожарной безопасности, в ходе которой были предложены инженерно-технические мероприятия по противопожарной защите объекта. Предложены инженерные решения по обеспечению безопасного проведения технологического процесса и по исключению распространения возможного пожара.

При анализе пожарной опасности технологического процесса были проведены расчеты категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

В экономической части работы произведен расчет экономических показателей, подтверждающих эффективность данной работы.

Рассмотрены вопросы безопасности труда и охраны окружающей среды.

Предлагаемые технические решения могут быть использованы в «Институте физики металлов УрО РАН».

 

Перечень листов графических (демонстрационных) материалов

№ п/п	Наименование документа	Обозначение документа	Формат листа
	Рисунок установки Easy Tube 3000	20.05.01.408 ТБ	А3
	План расположения помещения лаборатории	20.05.01.408 ТБ	А3
	Схема размещения оборудования в лаборатории	20.05.01.408 ТБ	А3

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ИФМ УрО РАН – Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук;

ЛВЖ – легко воспламеняющаяся жидкость;

ГЖ – горючая жидкость;

ГГ – горючий газ;

ОУ – огнетушитель углекислотный;

ВСНХ – Высший Совет народного хозяйства;

ЛФТИ - Ленинградский физико-технический институт;

УФТИ – Уральский физико-технический институт;

АН СССР – Академия наук СССР;

УФАН – Уральская физическая академия наук;

ВОК – взрывоопасная концентрация;

CVD (Chemical Vapour Deposition) – химического осаждения из пара;

SWNT – однослойные углеродные нанотрубки;

MWNT – многослойные углеродные нанотрубки;

УНТ – углеродные нанотрубки;

ПДГ– предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе;

ППЗ – противопожарная защита;

ЗИП – запасные части, инструмент, принадлежности.

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 8

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНСТИТУТА ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК.. 11

1.1. Общие сведения о предприятии. 11

1.2.Историческая справка по Институту физики металлов Уральского отделения Российской академии наук. Ошибка! Закладка не определена.

1.3.Структура и научные подразделения Института физики металлов Уральского отделения Российской академии наук. Ошибка! Закладка не определена.

2. АНАЛИЗ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПАРОВ.. 16

2.1. Краткое описание технологического процесса. 17

2.2. Вещества и материалы, обращающиеся в лаборатории. 18

2.3. Определение возможности образования горючей среды при нормальных и аварийных режимах работы.. 25

2.4. Производственные источники возгорания. 32

2.5. Пути распространения пожара. 34

2.6.Расчет категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности 36

3. ОЦЕНКА ОБЪЕКТА НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.. 43

4. ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПАРОВ 46

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ.. 60

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА.. 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 73

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 75

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 77

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время уделяется большое внимание развитию химической промышленности. Современные технологии предлагают использование большого количества газов как инертных, так и взрывоопасных.

В лаборатории химического осаждение паров применяют установку EasyTube 3000, в которой происходят пожаро- и взрывоопасные процессы, так как сырьем и вспомогательными материалами являются взрывоопасные газы, хранящиеся в баллонах под давлением. В процессе переработки вещества вступают в реакции, разлагаются, образуя промежуточные соединения, представляющие собой также взрывоопасные газы. Наличие значительного количества горючих газов в помещении, разветвленной сети трубопроводов и технологических проемов создают хорошие условия для распространения пожара.

Химическое осаждение паров - метод получения тонких пленок и порошков при помощи высокотемпературных реакций разложения и взаимодействия газообразных веществ на подложке (получение пленок) или в объеме реактора (получение порошков) [26].

Пожары в лабораториях с применением газов являются сложными и крупными, ликвидируются с большим трудом, наносят значительный материальный и экологический ущерб.

К сожалению, в последние годы в России участились случаи взрывов и пожаров в химических лабораториях с использованием газов. При этом подавляющее большинство аварий сопровождалось гибелью людей, разрушением зданий и сооружений.

4.12.2013 г. произошел пожар в химической лаборатории Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева в Москве. Ликвидация пожара была осложнена тем, что в лаборатории были вещества, которые нельзя тушить водой [27].

20.07.2015 г. газовый баллон взорвался в здании государственного научного центра «НИОПИК» (Москва), который занимается химическими исследованиями. Взрыв прогремел во время заправки баллона веществом. Пожара после этого не последовало. В результате инцидента пострадал человек[28].

18.12.2015 в пекинском университете Цинхуа прогремел взрыв, который стал причиной крупного пожара. Возгорание произошло на втором этаже трехэтажного корпуса университета в химической лаборатории. При тушение пожара произошел второй взрыв, причиной стало что-то, что взрывоопасно при контакте с водой. Жертвой пожара стал один человек, еще несколько пострадали, отравившись продуктами горения [29].

Исходя из выше сказанного, актуальность данного дипломного заключается в необходимости обеспечения пожарной безопасности химических лабораторий.

Объект дипломного проекта – помещение лаборатории химического осаждения паров Института физики металлов Уральского отделения Российской академии наук.

Предмет дипломного проекта – обеспечение пожарной безопасности лаборатории химического осаждения паров Института физики металлов Уральского отделения Российской академии наук.

Цель дипломного проекта - анализ пожарной опасности и разработка инженерно-технических рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности лаборатории химического осаждения паров (Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук).

Задачи дипломного проекта следующие:

1) изучить общую характеристику объекта;

2) произвести анализ пожарной опасности лаборатории химического осаждения паров;

3) проверить соответствие помещения лаборатории требованиям пожарной безопасности;

4) разработать инженерно-технические мероприятия для обеспечения пожарной безопасности лаборатории химического осаждения паров;

5) рассчитать экономический эффект внедрения инженерно-технических мероприятий по пожарной безопасности;

6) разработать инструкцию по охране труда при использовании горючих газов в химических лабораториях.

 

 

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНСТИТУТА ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Название объекта: ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ ИМЕНИ М.Н.МИХЕЕВА УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК.

Директор института - В.В. Устинов.

Институт располагается по адресу - Российская Федерация, 620990, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18.

Электронный адрес: imp.uran.ru

 

Пути распространения пожара

Наибольшую опасность для производства представляют повреждения и аварии технологического оборудования, в результате которых значительное количество горючих веществ выходит наружу, вызывая опасные скопления паров и газов в помещениях. Если в поврежденном аппарате горючие вещества нагреты выше температуры самовоспламенения, то при выходе наружу и соприкосновении с воздухом произойдет их загорание. Одновременное появление в условиях производства, горючей среды и источников зажигания, как правило, приводит к возникновению пожаров и взрывов. Однако последствия этих пожаров и взрывов могут быть совершенно различными. В одних случаях начавшийся пожар через некоторое время самолокализуется, в других же может получить быстрое распространение, причинить значительный материальный ущерб, а иногда привести к гибели людей.

Условия, способствующие распространению начавшегося пожара в лаборатории:

1) скопление значительного количества горючих веществ и материалов в помещении;

2) наличие разветвленной системы вентиляции, а также отсутствие или неисправность огнепреграждающих клапанов, обратных клапанов, шиберов, заслонок в системах вентиляции.

По производственным коммуникациям пламя может распространяться в тех случаях:

– если внутри трубопроводов, воздуховодов, траншей, туннелей или лотков образовалась горючая концентрация газ;

– когда трубопроводы с горючими жидкостями работают неполным сечением;

– когда в системе находятся газы, газовые смеси, способные разлагаться с воспламенением под воздействием высокой температуры или давления.

3) Аварии аппаратов и трубопроводов, сопровождающиеся загазованностью помещения и установки.

4) Отсутствие или неисправность телефонной связи.

5) Отсутствие пожарного водоснабжения.

6) Отсутствие аварийного выпуска горючих газов из технологических аппаратов и трубопроводов.

Пути распространения пожара в лаборатории химического осаждения паров:

– по вентиляции;

– по дверным, оконным и технологическим проемам;

– по газовому облаку;

– по газовым трубопроводам.

 

ОЦЕНКА ОБЪЕКТА НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

 

Для лаборатории химического осаждения паровбыло выделено помещение, рассмотрим его характеристики.

Характеристика объекта:

Помещение имеет следующие параметры:

– Помещение расположено на 1 этаже 5-ти этажного здания.

– Геометрические размеры: длина 5,6 м; ширина 5,15 м; высота 3 м.

– Стены бетонные, облицованы пластиком.

– Пол выполнен из безискрового антистатического материала.

– Имеется окно.

 

Таблица 3.1

 

Проверка соответствия

 

№ п/п	Наименование мероприятий, что проверяется	Фактически выполнено	Требуется выполнить по нормам	Ссылка на документ	Вывод
	Наличие газоанализаторов	Газоанализато-ры не предусмотрены	Для контроля загазован-ности по предельно допустимой концентрации и нижнему концентра-циионному пределу взрываемости в произ-водственных помещениях должны предус-матриваться газоанализаторы	ГОСТ 13320-81	Не соответст-вует
	Размещение помещения	Помещение размещено на 1 этаже в 5-этажном здании.	Помещения категорий А и Б следует, если это допус-кается требованиями тех-нологии, размещать у на-ружных стен, а в много-этажных зданиях - на верхних этажах. Помеще-ния категорий А и Б не допускается размещать под помещениями, пред-назначенными для одно-временного пребывания более 50 человек.	СП 4.13130.2013 П. 6.1.36   СП 4.13130.2013 4.15	Не соответ-ствует
	Наличие порогов в дверных проемах	Пороги не предусмотрены	В дверных проемах внут-ренних стен и перегородок следует предусматривать пороги или пандусы вы-сотой 0,15 м.	СНиП 2.11.03-93 п. 4.5.	Не соот- ветствует
	Наличие противопожарных перегородок	Противопожар-ные перегородки имеются	Помещения категорий А, Б и В1-В3 отделяются от других помещений проти-вопожарными перего-родками, а помещения категорий А и Б по взрывопожарной и пожар-ной опасности - также и пылегазонепроницаемыми перегородками.	СП 4.131130.2013 П. 6.5.65	Соответ-ствует
	Наличие тамбур-шлюза	Тамбур-шлюз предусмотрен	В противопожарных прег-радах, отделяющих поме-щения категорий А и Б от помещений других кате-горий, коридоров, лест-ничных клеток и лифто-вых холлов, следует предусматривать тамбур-шлюзы с постоянным подпором воздуха	СП 4.131130.2013 П. 6.1.37	Соответ-ствеут
	Наличие легкосбрасывае-мых ограждающих конструкций	Установлено окно	В помещениях категорий А и Б следует предусмат-ривать наружные легко-сбрасываемые ограж-дающие конструкции.	СП 4.131130.2013 П. 6.2.5	Соот- ветствует
	Автоматические установки пожарной сигнализации	Автоматические установки пожарной сигнализации предусмотрены	Помещения категории А по взрывопожарной опасности, площадью менее 300 м2 оборудуются автоматическими уста-новками пожарной сигна-лизации, а более 300 м2 – автоматическими уста-новками пожаротушения.	табл.3, НПБ 110-03	Соответс- твует
	Окна помещения	Окна не закрашены и ничем не оборудованы	Окна помещений, где хранятся баллоны с газа-ми, должны закрашивать-ся белой краской или оборудоваться солнцезащитными негорючими устройствами.	ППР п.355 а	Не соот-ветствует
	Наличие аварийной системы вентиляции	Аварийная система вентиляции предусмотрена	Следует предусматривать аварийную вентиляцию для помещений, в которых возможно внезапное пос-тупление большого коли-чества вредных или горю-чих газов, паров или аэрозолей.	СНиП 41-01-2003 п.7.6.1, п. 7.6.2	Соот-ветствует
	Наличие системы оповещения	Системы оповещения установлены	Научные учреждения должны оборудоваться звуковой и световой сигнализацией	СП 3.13130.2009 п. 7 НПБ 104-03 п. 5	Соот-ветствует
	Наличие вентиляции в газовых шкафах	Газовые шкафы оснащены вентиляцией	Шкафы и будки, где раз-мещаются баллоны, вы-полняются из негорючих материалов и имеют естественную вентиля-цию, исключающую обра-зование в них взрыво-опасных смесей.	ППР п.355 г	Соответ-ствует
	Пол в помещении	Пол сделан из специального безискрового антистатическо-го материала	Полы в помещениях, где возможно образование взрывоопасных смесей газов, пыли, жидкостей и других веществ в концен-трациях, при которых искры, образующиеся при ударе предметов о пол или разрядах статического электричества, могут вызвать взрыв или возго-рание, должны выпол-няться с электрорассеи-вающим покрытием из материалов, не образую-щих искр при ударных воздействиях, характери-зующимся величиной электросопротивления между поверхностью покрытия пола и систе-мой заземления здания в пределах от 5•104 до 106 Ом.	СНиП 2.03.13-88 п. 5.13	Соответ- ствует

 

Вывод: помещение не соответствует требованиям, предъявляемым к помещениям для хранения баллонов с газами. Исходя из проверки, размещать в таком виде лабораторию нельзя. Поэтому необходима разработка инженерно-технических мероприятий для повышения пожарной безопасности технологического процесса в лаборатории.

 

Установить газоанализатор

Рисунок 2. Стационарный сигнализатор горючих газов СТМ-10.

 

Сигнализатор СТМ-10 предназначен для автоматического непрерывного контроля довзрывоопасных концентраций многокомпонентных воздушных смесей горючих газов и паров.

Сигнализатор СТМ-10 представляют собой законченное изделие и являются автоматическими стационарными приборами, конструктивно состоящими из блока сигнализации и питания, а также выносных датчиков либо блоков датчиков во взрывозащищённом корпусе от одного до десяти в зависимости от исполнения модели. Принцип действия и работы сигнализатора СТМ10 - термохимический.

Комплект СТМ-10:

1. Сигнализатор СТМ-10-000N (Р) Д(П) Ц(Б) (Н) (М) заказанной модификации.

2. Блок питания и сигнализация

3. Датчики (блоки датчиков для принудительного забора) по каждому каналу.

4. Комплект ЗИП.

5. Эксплуатационная документация.

Функции СТМ-10:

– Выдача сигнализации ПОРОГ1 и ПОРОГ2 по каждому каналу (непрерывная или прерывистая световая индикация красного цвета КОНЦЕНТР, свидетельствующая о том, что содержание измеряемых компонентов в контролируемой зоне достигло порогов срабатывания сигнализации «Порог 1» и «Порог 2» соответственно).

– Самодиагностика каналов связи и ВД на наличие обрыва цепи и короткого замыкания.

– Переключение контактов для управления внешними цепями при срабатывании сигнализации ПОРОГ1, ПОРОГ2 или ОТКАЗ.

– Индикация измеренного значения концентрации.

Достоинства:

– Многоканальность;

– Световая индикация по каждому каналу;

– Самодиагностика на наличие неисправностей цепей и датчиков;

– Наличие взрывозащиты;

– Широкий диапазон рабочих температур;

– Унифицированные токовые сигналы по каждому каналу;

– Контактные группы реле для подключения внешних исполнительных устройств.

Перечень веществ, контролируемых сигнализатором СТМ-10: ацетилен, ацетон, бензин, бутан, водород, гептан, изобутан, метиловый спирт, метан, метанол, газы углеводородные сжиженные, окись углерода (угарный газ), пропан, толуол, топливо, уксусная кислота, этан, этилен, этиловый спирт, пары нефти.

Требования к размещению баллонов

Металлические шкафы должны устанавливаться на прочное основание, окрашиваться в светлые тона и перекрепляться к стене здания. Шкафы для газовых баллонов – это ящики, изготовленные из листовой стали, обычно имеющие полимерное покрытие, и устойчивые к коррозии. Его крепят к стене дома с несолнечной стороны, а баллоны закрепляют при помощи скоб или цепочки, что обеспечивает надежное закрепление газового баллона и облегчает замену. При хранении баллонов в стальном ящике, они не подвергаются воздействию прямых солнечных лучей или атмосферных осадков. В верхней части шкафа проделаны два отверстия, расположенные на боковых стенках, которые предназначены для присоединения баллонов к газовым коммуникациям. Имеется решетчатое основание для вентиляции, иногда отверстие в задней стенке. Дверца шкафа закрывается на замок. Петли дверцы скрыты внутри корпуса.

Рекомендации СНиП 42-01-2002 гласят, что индивидуальные баллонные установки сжатых газов следует размещать снаружи на расстоянии в свету по горизонтали не менее 0,5 м от оконных проемов и 1 м от дверных проемов первого этажа, не менее 5 м от дверных и оконных проемов цокольных и подвальных этажей, от устройств вентиляции и кондиционирования - 1,5 м, от легковоспламенямых материалов - 3 м. Не допускается размещение баллонной установки сжатых газов у аварийных выходов, со стороны главных фасадов зданий. В одном шкафу запрещается размещать баллоны с кислородом и с горючими газами.

Отбор газа из баллона должен производиться через редуктор, предназначенный только для данного газа; редукторы для разных газов должны иметь одинаковую с цветом баллона окраску. Газ после редуктора к рабочим местам подается по медным трубкам, ацетилен – по стальным бесшовным трубкам; пропускать ацетилен по медным трубкам или применять сетчатые медные фильтры запрещается.

Согласно требованиям СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб» (пункт 5.8) газопроводы по стенам зданий рекомендуется прокладывать без нарушений архитектурных элементов фасада на высоте, обеспечивающей возможность осмотра и ремонта газопроводов и исключающей возможность их механического повреждения. В местах прохода людей рекомендуется прокладывать газопроводы на высоте 2,2 м.

Требования безопасности перед началом работы

2.1. Надеть спецодежду обязательную, при работе со щелочноземельными металлами, кальцием, кислотами и щелочами, подготовить к использованию средства индивидуальной защиты.

2.2. Подготовить к работе и проверить исправность оборудования, приборов, убедиться в целостности лабораторной посуды.

2.3. Убедиться в наличии и целостности заземления у приборов.

2.4. Проверить исправность и работу вентиляции вытяжного шкафа.

2.5. Проветрить помещение лаборатории.

Требования безопасности во время работы

3.1. Запрещается использовать лаборатории в качестве кабинета для занятий по другим предметам.

3.2. Пребывание студентов в лаборантской запрещается. Работать в помещении лаборатории разрешается только в присутствии преподавателя.

3.3. Во время работы в лаборатории требуется соблюдать чистоту, порядок и правила охраны труда.

3.4. Работа должна быть организована так, чтобы во время длительных операций одновременно можно было выполнять другую работу.

3.5. Отработанные растворы, остатки кислот, сернистых соединений, соединений ртути и серебра, растворы, содержащие йод и т.д. сливают в специальные банки. Нельзя сливать указанные растворы в раковины, соединённые с общей системой канализации.

3.6. Не допускается выбрасывать в канализацию реактивы, сливать в неё растворы, ЛВЖ и ГЖ. Их необходимо сливать для последующего обезвреживания в стеклянную тару с крышкой ёмкостью не менее Зл.

3.7. Запрещается хранить любое оборудование на шкафах и в непосредственной близости от реактивов и растворов.

3.8. Приготавливать растворы щелочей, концентрированных кислот и водного раствора аммиака разрешается только с использованием средств индивидуальной защиты в вытяжном шкафу с включенной вентиляцией в фарфоровой лабораторной посуде, причём жидкость большей плотности вливать в жидкость меньшей плотности.

3.9. Работа с химическими веществами без спецодежды и наличия необходимых средств защиты глаз, органов дыхания, кожных покровов запрещается.

3.10. Работа с газовыми балонами:

3.10.1. Эксплуатация, хранение и транспортировка баллонов со сжатыми и растворенными газами (кислород, ацетилен, пропан) должны осуществляться в соответствии с требованиями ПБ 03-576-03 «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

3.10.2. Все сосуды должны быть занесены в книгу учета и освидетельствования сосудов, хранящуюся у работника, осуществляющего надзор за сосудами.

3.10.3. Баллоны с газом могут храниться как в специальных помещениях, так и на открытых площадках, исключающих скопление людей. Хранение и транспортировка баллонов должны производиться с навернутыми колпаками.

3.10.4. При хранении баллонов на открытых площадках должны быть выполнены навесы из негорючих материалов, защищающие газовые баллоны от воздействия осадков и прямых солнечных лучей.

3.10.5. Складское хранение в одном помещении баллонов с кислородом и горючими газами не допускается.

3.10.6. Склады для баллонов, наполненных газом, должны иметь естественную или искусственную вентиляцию. Оснащение складов должно отвечать нормам для помещений, опасных в отношении взрывов.

3.10.7. Пустые баллоны следует хранить раздельно от баллонов, наполненных газом.

3.10.8. Баллоны с газом, предназначенные для проведения работ в помещении, должны устанавливаться на расстоянии не менее 1 м от проходов, отопительных приборов и не менее 5 м от источников с открытым огнем (горелок, паяльных ламп).

3.10.9. Наполненные баллоны с горючим газом, имеющие башмаки, должны храниться в вертикальном положении. Для предохранения от падения баллоны должны устанавливаться в специальные гнезда или ограждаться барьером.

3.10.10. Баллоны, не имеющие башмаков, могут храниться в горизонтальном положении на деревянных рамах или стеллажах с прокладками из веревки, деревянных брусьев или резины между горизонтальными рядами. Высота штабеля не должна превышать 1,5 м. Вентили баллонов должны быть обращены в одну сторону.

3.10.11. На рабочем месте баллоны необходимо укрепить скобой или цепью в вертикальном положении. Установка баллонов должна исключать возможность их опрокидывания.

3.10.12. Во время выполнения работ на сварочном посту должно быть одновременно не более двух баллонов (с кислородом и горючим газом).

3.10.13. Необходимо избегать ударов по баллонам металлическими предметами.

3.10.14. При эксплуатации баллонов находящийся в них газ запрещается расходовать полностью. Остаточное давление газа в баллоне должно быть не менее 0,05 Мпа (0,5 кг/см²).

3.10.15. Баллоны и редукторы должны быть предохранены от загрязнения, а вентили закрыты предохранительными колпаками.

3.10.16. Снимать колпак с баллона необходимо с помощью специальных ключей. Запрещается снимать колпак ударами молотка и другими инструментами.

3.10.17. В случае замерзания вентиля баллона нельзя его согревать пламенем. Для этого необходимо применять чистую горячую воду.

3.10.18. Транспортировка и хранение баллонов должны производиться с навернутыми колпаками.

3.10.19. Перемещение баллонов должно производиться на предназначенных для этого тележках или при помощи специальных устройств.

3.10.20. Перевозка наполненных газом баллонов должна производиться на автомобильном транспорте в горизонтальном положении с прокладками между баллонами. В качестве прокладок применять деревянные бруски с вырезанными гнездами для баллонов, резиновые кольца толщиной не менее 25 мм (по два кольца на баллон). Все баллоны во время перевозки необходимо укладывать вентилями в одну сторону.

3.10.21. Допускается перевозка баллонов в вертикальном положении в специальных контейнерах, а также без них в вертикальном положении с обязательным применением прокладок между баллонами и с применением ограждения – для предохранения баллонов от возможного падения.

3.10.22. При разгрузке баллонов с газами снимать их необходимо колпаками вверх.

3.10.23. При эксплуатации, хранении и перемещении баллонов с кислородом должны быть обеспечены меры защиты баллонов от соприкосновения с материалами, одеждой работников и обтирочными материалами, имеющими следы масел.

3.10.24. По окончании работы баллоны с газом должны размещаться в специально отведенном для хранения месте, исключающем доступ посторонних лиц.

3.10.25. Обращаться с пустыми баллонами из-под кислорода и из-под горючих газов необходимо с соблюдением тех же мер безопасности, что и при обращении с наполненными баллонами. Пустые баллоны необходимо возвращать для хранения или на завод для заполнения с заглушками, колпаками и закрытыми вентилями при наличии остаточного давления газа.

Требование безопасности в аварийных ситуациях

4.1. Разлитый водный раствор кислоты или щёлочи засыпать сухим песком, переместить адсорбент от краёв разлива к середине, собрать в полиэтиленовый мешочек и плотно завязать. Место разлива обработать нейтрализующим раствором, а затем промыть водой.

4.2. При разливе ЛВЖ и органических веществ объёмом до 50 мл погасить открытый огонь спиртовки и проветрить помещение. Если разлито более 100 мл, удалить студентов из лаборатории, погасить открытый огонь спиртовки и отключить систему электроснабжения помещения устройством вне лаборатории. Разлитую жидкость засыпать сухим песком или опилками, влажный адсорбент собрать деревянным совком в закрывающуюся тару и проветрить помещение до полного исчезновения запаха.

4.3. При разливе ЛВЖ и их загорании, немедленно эвакуировать студентов из лаборатории, сообщить о пожаре в пожарную часть по телефону «01» и приступить к тушению очага возгорания первичными средствами пожаротушения.

4.4. В случае, если разбилась лабораторная посуда, не собирать её осколки незащищёнными руками, а использовать для этой цели щётку и совок.

4.5. При получении травмы немедленно оказать первую помощь пострадавшему, сообщить об этом зав. лабораториями, начальнику службы ОТ, директору техникума. При необходимости отправить пострадавшего в лечебное учреждение.

Требования безопасности по окончании работы

5.1. Привести в порядок рабочее место, убрать все химреактивы на свои места в лаборантскую в закрывающиеся на замки шкафы и сейфы.

5.2. Отработанные растворы реактивов слить в стеклянную тару с крышкой емкостью не менее 3 л для последующего уничтожения.

5.3. Выключить вентиляцию вытяжного шкафа.

5.4. Отключить приборы от электрической сети. При отключении из электророзетки не дергать за электрический шнур.

5.5. Снять спецодежду, средства индивидуальной защиты и тщательно вымыть руки с мылом.

5.6. Проветрить помещение лаборатории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте проведен анализ пожарной опасности лаборатории химического осаждения паров, в которой предусматривается использование газовых баллонов, и выполнена проверка соответствия мероприятий противопожарной защиты помещения. Расчеты по определению категории лаборатории химического осаждения паров по взрывопожарной и пожарной опасности показали, что помещение относится к категории А.

По выявленным недостаткам в дипломном проекте предлагаются следующие мероприятия:

– Установить газоанализатор СТМ – 10.

– При входе оборудовать помещение порогом с пандусом не менее 0,15 м.

– Установить на окно помещения вертикальные алюминиевые жалюзи.

– Вынести газовые баллоны с ацетиленом, аргоном и метаном за пределы здания, а газовые баллоны с водородом и азотом заменить генераторами.

С учетом предложенных мероприятий повторно рассчитали категорию помещения. Помещение относится к категории В4, следовательно, требования пожарной безопасности к помещению изменились. После проверки соответствия делаем вывод, что данное помещение соответствует требованиям пожарной безопасности.

В дипломном проекте при проведении экономической оценки предлагаемых мероприятий использовался метод сравнения экономической эффективности, реализующий критерий минимизации приведенных затрат. Расчеты показали, что вариант с размещением газовых баллонов за пределами здания и замена генераторами является экономически целесообразным. Годовой экономический эффект от выноса баллонов за пределы здания составит 520 226 руб.

В главе по безопасности жизнедеятельности и экологичности дипломного проекта приведена подробная инструкция по охране в химических лабораториях.

АНАЛИЗ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ И РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПАРОВ (ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ ИМЕНИ М.Н. МИХЕЕВА УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК)

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

20.05.01.408 ПЗ

 

Руководитель, к.п.н.	С.В. Кочнев
Консультант, доц., к.с-х.н.	А.Н. Грозин
Консультант, к.э.н.	Л.В. Хачёва
Нормоконтролер	Ю.А. Бабченко
Студент гр. ФО-510201	Е.С. Жиянова

 

 

Екатеринбург 2016

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка дипломного проекта содержит 79 листов, 8 рисунков, 12 таблиц и 31 использованных источников.

Графические (демонстрационные) материалы представлены на 2 листах формата А3.

Ключевые слова: АНАЛИЗ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ, ПОЖАРООПАСНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ, ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, РАСЧЁТ КАТЕГОРИИ ПО ВЗРЫВООПАСНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ, ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ИНСТРУКЦИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА.

Целью дипломного проекта является анализ пожарной опасности и разработка инженерно-технических рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности лаборатории химического осаждения паров (Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук).

В дипломном проекте дана характеристика объекта, приведен анализ пожароопасных свойств веществ, обращающихся в технологическом процессе, проведена проверка соответствия объекта требования пожарной безопасности, в ходе которой были предложены инженерно-технические мероприятия по противопожарной защите объекта. Предложены инженерные решения по обеспечению безопасного проведения технологического процесса и по исключению распространения возможного пожара.

При анализе пожарной опасности технологического процесса были проведены расчеты категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

В экономической части работы произведен расчет экономических показателей, подтверждающих эффективность данной работы.

Рассмотрены вопросы безопасности труда и охраны окружающей среды.

Предлагаемые технические решения могут быть использованы в «Институте физики металлов УрО РАН».

 

Перечень листов графических (демонстрационных) материалов

№ п/п	Наименование документа	Обозначение документа	Формат листа
	Рисунок установки Easy Tube 3000	20.05.01.408 ТБ	А3
	План расположения помещения лаборатории	20.05.01.408 ТБ	А3
	Схема размещения оборудования в лаборатории	20.05.01.408 ТБ	А3

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ИФМ УрО РАН – Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук;

ЛВЖ – легко воспламеняющаяся жидкость;

ГЖ – горючая жидкость;

ГГ – горючий газ;

ОУ – огнетушитель углекислотный;

ВСНХ – Высший Совет народного хозяйства;

ЛФТИ - Ленинградский физико-технический институт;

УФТИ – Уральский физико-технический институт;

АН СССР – Академия наук СССР;

УФАН – Уральская физическая академия наук;

ВОК – взрывоопасная концентрация;

CVD (Chemical Vapour Deposition) – химического осаждения из пара;

SWNT – однослойные углеродные нанотрубки;

MWNT – многослойные углеродные нанотрубки;

УНТ – углеродные нанотрубки;